ابتكار طريقة لتقليل ضوضاء الطائرات

تعتبر ضوضاء الطائرات من أسوء الأمور المزعجة التي يواجها المسافرون على متن الطائرة، ويصاب البعض بسببها بالصداع ، وفي هذا الصدد اكتشف علماء في جامعة بيرم بوليتكنيك الروسية، تصميما يخفف من ضوضاء الطائرات التي يتعرض لها المسافرون.

ومنذ نهاية القرن العشرين، ظل التلوث الضوضائي مشكلة ملحة للبشرية، وأحد مصادره هو ضجيج الطائرات، ومع التعرض لفترات طويلة فإنه يسبب مشاكل في السمع، وارتفاع ضغط الدم، والتهيج والتعب.
ويتعرض نحو 3% من سكان روسيا لتأثيرات كبيرة بالقرب من المطارات، ومن أجل الحد من ضجيج محرك الطائرة، يتم استخدام فوهات مخففة للضوضاء، وذلك وفقا للدراسة التي نشرت في مجلة "scientificrussia" العلمية.
وعند السرعات العالية، يؤدي التيار النفاث لمحرك الطائرة إلى اضطراب الهواء، مما يسبب ضوضاء ضارة. كما يمكن أن تتشكل نتيجة التفاعل مع البيئة أو العوائق مثل أجزاء الطائرة.
في تصنيع الطائرات الحديثة، يتم تحقيق الحد من الصوت الضار عن طريق زيادة قطر المحرك، مما يقلل من سرعة العادم، ونتيجة لذلك، ضجيجه.
يتم تركيب محرك الطائرة على الطائرة بطريقتين. في أغلب الأحيان - تحت جناح الطائرة. وفي هذه الحالة، وبسبب زيادة قطرها، تقل المسافة بين المحرك وجناح الطائرة، مما يؤدي إلى زيادة الصوت منخفض التردد.
طريقة التثبيت الأخرى هي فوق الجناح. ثم يقوم بإيقاف المحرك وتقليل ضجيج تياره النفاث، ومع ذلك، إذا تم وضع المحرك قريبًا جدًا، فإن الضوضاء الناتجة عن التفاعل بين تيار الهواء وجناح الطائرة ستزداد.

لذلك، في صناعة الطائرات، يتم استخدام أجهزة خاصة - فوهات تخفيف الضوضاء، وهي قنوات مخروطية الشكل أو أسطوانية وهي مسؤولة عن تسريع وتوجيه تدفق الغازات الخارجة من المحرك.
تشمل الأنواع الشائعة فوهة شيفرون ذات أسنان مثلثة على الحواف، فهو يقلل من الضوضاء ذات التردد المنخفض، ولكن في نفس الوقت يزيد من الضوضاء عالية التردد.
أجرى العلماء في جامعة بيرم بوليتكنيك تجارب أظهرت أن الفوهة المموجة التي تحتوي على عدد متزايد من البتلات تتأقلم بشكل أفضل مع ترددات الضوضاء العالية والمنخفضة.

وقال إيغور خرامتسوف، الأستاذ المشارك في قسم هندسة الصواريخ والفضاء وأنظمة الطاقة في جامعة بيرم الروسية، أنه "أظهرت التجارب فوهة شيفرون تقلل من الضوضاء المنخفضة التردد في منطقة الحد الأقصى لطيف الإشعاع بنحو 2 ديسيبل، ولكن عند الترددات الأعلى من 6000 هرتز، لوحظت ضوضاء طفيلية عالية التردد - تصل إلى 1.3 ديسيبل عند أ. تردد 12000 هرتز.
وفي الوقت نفسه، خفضت الفوهة المموجة المكونة من 12 بتلة الضوضاء إلى 2.5 ديسيبل في نطاق التردد بأكمله الذي تمت دراسته.
تساعد الأبحاث التي أجراها علماء بيرم بوليتكنيك على تحسين تصميم محركات الطائرات لتحسين الخصائص الصوتية للطائرات وتقليل التأثير السلبي لضوضاء الطائرات على صحة الإنسان.