صدای موتور هواپیما

صدای موتور هواپیما چگونه کنترل می‌شود؟

کنترل صدای موتور هواپیما

سروصدای زیاد هواپیماهای مسافربری، پدیده‌ای غیرقابل انکار است. در طول دهه‌های گذشته، دولت‌ها در تلاش بودند تا برای شدت صدای موتور هواپیما خصوصا در مناطق پرجمعیت، محدودیت‌گذاری‌ کنند. در حالی که اکثر هواپیماهای تجاری جدید از این مقررات پیروی می‌کنند، بسیاری از جت‌های قدیمی این قوانین را رعایت نمی‌کنند و به همین دلیل، خطر ممنوعیت فرود در فرودگاه‌های برخی از بزرگترین بازارهای هوانوردی جهان برای آن‌ها وجود دارد. این امر منجر به توسعه فناوری hush kit شد.

تجهیز hush kit یک ابزار آیرودینامیکی جانبی است که برای کاهش صدای موتور توربوفن طراحی شده‌است. این دستگاه‌ها معمولا به قسمت عقب موتورهای توربوفن قدیمی اضافه می‌شوند و با ایجاد تغییرات کوچکی در ساختار موتور برای افزایش گذردهی هوا کار می‌کنند.

چگونگی عملکرد این دستگاه آیرودینامیکی

این دستگاه‌ها معمولا روی هواپیماهایی با موتور توربوفن قدیمی‌تر، یعنی آن دسته از موتورهای توربوفن با گذردهی پایین یا موتورهای توربوجت قدیمی، نصب می‌شوند. این گونه موتورها معمولا صدای بسیار بیشتری در مقایسه با موتورهای توربوفن با گذردهی بالا که بر روی هواپیماهای جدید نصب می‌شوند، تولید می‌کنند.

تجهیز Hush kit پس از نصب بر روی هواپیماهای قدیمی، با ترکیب کردن گازهای خروجی موتور با هوای اطراف و هوای عبوری از موتور کار می‌کند. این امر منجر به افزایش مقدار هوای عبوری از موتور می‌شود (افزایش گذردهی) و مقداری از هوای بیرون رانده‌شده از عقب هواپیما که باعث ایجاد صدای بلند این موتورها می‌شود را کاهش می‌دهد. همچنین، اکثر این دستگاه‌ها تغییراتی را در خروجی هواپیما نیز ایجاد می‌کنند.

لوله خروجی با یک دستگاه دیگر که قادر به جذب ارتعاشات است، جایگزین می‌شود، در حالی که پره‌های هدایت‌کننده ورودی اضافه شده‌اند تا با افزایش مساحت کل، هوا را به طور موثرتر به بیرون از موتور هدایت کنند. ناسل‌های ورودی اصلاح‌شده نیز جایگزین ناسل‌های نصب‌شده قبلی در هواپیما می‌شوند.

زمانی که تمام این موارد در کنار هم قرار بگیرند، دستگاه hush kit می‌تواند صدای موتور هواپیما را از ۱۰ تا ۳۰ درصد، بسته به نوع هواپیما کاهش دهد و به آن اجازه می‌دهد با قوانین کاهش نویز در کشورهای مختلف مطابقت داشته باشد.

این دستگاه روی کدام هواپیماها نصب شده‌است؟

در ادامه، به برخی از هواپیماهایی که این تجهیز روی آن‌ها نصب شده، اشاره می‌شود. هواپیماهای بوئینگ ۷۰۷، ۷۲۷، ۷۳۷، فالکون ۱۰ و ۲۰ محصول داسو، داگلاس DC8 و DC9 (شامل هواپیماهای خانواده MD-80)، هواپیماهای گلف‌استریم ۲، ۳، ۴، هواپیماهای لیرجت ۲۳، ۲۴، ۲۵، ۲۸، هواپیمای لاکهید L-1011 تری‌استار و هواپیماهای قدیمی‌تر سابریلاینر و کاراول و هواپیمای روسی توپولف ۱۵۴ از این دسته هستند.

قیمت hush kit چقدر است؟

از آنجایی که hush kit یک محصول جانبی در بازار است و به ندرت توسط خود سازنده موتور ساخته می‌شود، می‌تواند قیمت‌های بسیار متفاوتی داشته باشد. با این حال، قیمت این دستگاه‌ها معمولا از ۱۰۰ هزار دلار تا کمی بیش از یک میلیون دلار متغیر است. دلیل اصلی چنین تفاوت قیمتی، به خود هواپیما مربوط می‌شود.

این دستگاه‌های طراحی‌شده برای هواپیماهای بزرگتر، یا هواپیماهایی که تعداد تیراژ تولیدی ساخته‌شده بالایی دارند و مهمتر از آن، هنوز در خدمت عملیاتی هستند، صرفا با توجه به قوانین عرضه و تقاضا، احتمالا هزینه بیشتری نسبت به هواپیماهای کوچکتر یا کمتر محبوب دارند.

به‌عنوان مثال، هزینه یک hush kit برای هواپیمای لیرجت۲۵، هواپیمایی با ۳۶۹ نمونه ساخته‌شده اما نسبتا فعال در آمریکا، حدود ۱۳۵ هزار دلار است. در مقابل، هزینه hush kit برای هواپیمای گلف‌استریم۳ که از تعداد نمونه‌های ساخته‌شده کمتری برخوردار است، اما در آمریکا فعال‌تر بوده، حدود ۱،۵ میلیون دلار تخمین زده می‌شود.

آیا دستگاه‌های hush kit روی قیمت هواپیما تاثیر می‌گذارند؟

یک موضوع رایج در مورد لوازم جانبی این است که روی قیمت هواپیما تاثیر منفی می‌گذارند. اما به دلیل ماهیت hush kit که عمر خدمات هواپیماهای قدیمی را افزایش می‌دهد و منجر به کاهش صدای موتور هواپیما می‌شود عکس این قضیه صادق است و تاثیر مثبتی روی قیمت هواپیما دارد.

هنگام مقایسه دو هواپیمای مشابه (شرایط مشابه، زمان عملیاتی کل، زمان تعمیر و نگهداری و غیره) که در یکی از این هواپیماها دستگاه نصب شده و روی دیگری نصب نشده، مدلی که دارای hush kit است به طور کلی از قیمت بالاتری برخوردار خواهد بود.

با این حال، زمانی که اداره هوانوردی فدرال آمریکا محدودیت‌های صوتی بیشتری را در سال ۲۰۱۳ اعلام کرد و دستور داد که همه هواپیماها باید با نویز مرحله ۳ سازگار باشند، قیمت جت‌های تجاری مانند بوئینگ ۷۲۷، هواپیمای گلف‌استریم۳ و فالکون۲۰ سقوط کرد. این سقوط قیمت همچنین شامل جت‌هایی می‌شد که قبلا hush kit را نصب کرده بودند و بنابراین با استانداردهای نویز مرحله ۳ و قوانین هوانوردی فدرال آمریکا مطابقت داشتند. حتی بعد از گذشت یک دهه، هنوز قیمت این هواپیماها افزایش نیافته‌است.

چه کسی hush kit را اختراع کرد؟

در حالی که ایده دستگاهی شبیه hush kit از دهه ۱۹۶۰ مطرح شده، اولین hush kit جدیدی که امروزه آن را می‌شناسیم توسط توماس کار، آلن مارش و فیلیپ رز در اواسط دهه ۱۹۸۰ اختراع شد. این سه نفر در جولای ۱۹۸۷ برای ثبت اختراع اقدام کردند که در آوریل ۱۹۸۹ توسط اداره ثبت اختراع آمریکا اعطا شد. آن‌ها سپس مجوز فناوری خود را به شرکت‌های مختلف دادند و پس از آن دستگاه‌های خود را برای هواپیماهای خاص توسعه دادند.

حق اختراع آن‌ها در آوریل ۲۰۰۸ منقضی شد که به این معناست که فناوری پایه برای نحوه عملکرد hush kit در مالکیت عمومی است. با این حال، اکثر هواپیماهایی که به hush kit نیاز دارند، از قبل یک کیت نصب‌شده دارند.

جالب اینجاست که این سه نفر همچنین اولین سامانه ناسل کم‌صدای جهان (که ناسل‌های ورودی اصلاح‌شده نیز نامیده می‌شوند) را در همان زمان طراحی و ثبت کردند. همانطور که بالاتر اشاره شد، ناسل‌های اصلاح‌شده اغلب با این دستگاه‌ها جفت می‌شوند تا آلودگی صوتی ایجاد‌شده توسط موتورهای توربوفن را کاهش دهند.

وزن hush kit چقدر است؟

از آنجایی که این دستگاه‌ها برای یک هواپیمای خاص طراحی می‌شوند و هر سازنده رویکرد متفاوتی را برای طراحی این دستگاه در نظر می‌گیرد، وزن آنها به طور قابل‌توجهی متفاوت است. به‌عنوان یک قانون کلی، وزن این دستگاه از ۹۰ کیلوگرم تا ۴۵۰ کیلوگرم متغیر است. در بیشتر موارد، وزن hush kit با وزن و اندازه هواپیما متناسب است. این بدین معنا است که وزن hush kit نصب‌شده بر روی بوئینگ ۷۲۷ بیشتر از وزن این دستگاه بر روی لیرجت است.

” بخوانید: وزن موتور هواپیما چقدر است؟

اما علیرغم تلاش زیاد سازندگان hush kit، این وزن اضافه بر عملکرد هواپیما تاثیر منفی می‌گذارد. در حالی که اعداد دقیق از هواپیما به هواپیما و کیت به کیت متفاوت است، افزودن hush kit، برد هواپیما را به طور متوسط ۱.۴ درصد و سرعت سیر را به طور متوسط ۱.۷ درصد کاهش می‌دهد. اما همانطور که مشخص است، کاهش برد و سرعت برای اکثر اپراتورها ناچیز است.

آیا hush kit نویز کابین را کاهش می‌دهد؟

در حالی که این دستگاه‌ها مستقیما برای کاهش نویز کابین طراحی نشده‌اند، با کم‌شدن صدای موتور هواپیما ناخواسته نویز کابین را نیز کاهش می‌دهند. با این حال، میزانی نویزی که این دستگاه از کابین کم می‌کند، در هواپیماهای مختلف متفاوت است و از مقدار ناچیز تا قابل‌توجه متغیر است. به‌عنوان مثال، در میان هواپیما‌های آمریکایی جدیدتر یا انواع هواپیماهای کوچکتر (مانند جت‌های تجاری)، افزودن hush kit به سختی نویز کابین را کاهش می‌دهد.

در میان هواپیما‌های روسی که تا حدودی به دلیل آلودگی صوتی بیشتر از همتایان غربی خود مشهور هستند، اضافه شدن این کیت قطعا تاثیر قابل‌توجهی دارد.

آیا کشورهای دیگر به hush kit نیاز دارند؟

آمریکا با اختلاف بسیار در رتبه اول استفاده از hush kit قرار دارد. همانطور که گفته شد، قانونی که منجر به پذیرش این دستگاه‌ها در آمریکا شد، منحصر بفرد نیست. بسیاری از کشورها قوانین خاص خود را برای محدود کردن صدای هواپیماها دارند. به همین منظور، هواپیماهای زیادی در کشورهایی مانند بریتانیا، اتحادیه اروپا و کشورهای مختلف آسیایی به hush kit مجهز هستند.

با این حال، کشورهایی نیز وجود دارند که نصب hush kit را ممنوع اعلام کرده‌اند. این موضوع به این دلیل نیست که این کشورها معتقدند نصب دستگاه کاهنده صدا در هواپیما خطرناک است، بلکه به دلیل قوانین خاص خود کشورها است.

دستگاه hush kit به گونه‌ای طراحی شده‌اند که هواپیما را با نویز مرحله ۳ و اخیرا مرحله ۲ سازگار کنند. در کشورهایی همچون سوئیس، ژاپن، استرالیا، ماکائو و سنگاپور، مرحله ۲ از قبل ممنوع اعلام شده‌است. به عبارت دیگر، هواپیماها باید به قدری کم‌صدا باشند که حتی نصب کردن hush kit تاثیری روی صدای آن‌ها نداشته باشد. در نتیجه، دیدن هواپیماهای مجهز به hush kit در کشورهای مذکور بسیار بعید است.

منبع:

aerocorner

#موتور توربوفن #موتور هوایی

۰ ۰ رای ها
امتیازدهی به مقاله
مشترک شدن
اطلاع رسانی
guest

1 دیدگاه
قدیمی‌ترین
جدیدترین بیشترین رای
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها
یوسف
یوسف
1 ماه گذشته

عالی