2023年12月中旬、アイルランドで起きたデモでは、民間航空機による騒音に対する国民の懸念の強さが明らかになった。抗議者たちはダブリン空港管理局が拡張計画について話し合っていた郡役所の外に集まった。

「道を間違えたダァ！」人々唱えた。

厳しい時代

空港がビジネス拡大に努め、飛行経路下の住民がジェット旅客機の離着陸時の騒音からの安らぎを求めているため、このような反応はヨーロッパ全土で共通している。9月、オランダのスキポール空港は以下の理由で運航便数を制限した。ノイズとの懸念があり、収益が打撃を受け航空会社を落胆させた。

商業的利益と公共的利益の間のこの緊張により、研究者は飛行機がより静かに飛行する方法を模索するようになりました。ヨーロッパでは 1 日あたり約 30,000 便のフライトがあり、病気の予防が研究活動の主な推進力となっています。

「特に離陸時だけでなく、着陸時も、航空機ドイツの航空コンサルタントであり、ベルリン工科大学で博士号を取得した空気力学の専門家でもあるヴェルナー・ハーセ博士は、「もしあなたが寝ているときに飛行機が家の上空を通過してきたとしたら、それは非常に混乱です。この種の騒音の社会的影響は非常に大きいです。」

個々の飛行機が登場する一方で、75% 静かになりました過去30年間にわたり、道路交通航空機よりもはるかに多くの騒音を引き起こすため、航空交通量の増加により、多くの人々に騒音障害が生じています。

ヨーロッパでは、飛行機などの環境騒音のせいで、2,200万人が「慢性的な強いイライラ」を抱えているとのこと。欧州委員会、心血管疾患、ストレス、耳鳴りなどの関連疾患を挙げています。

12,000って書いてある早すぎる死毎年、環境騒音への長期曝露が原因であり、12,500人の学童が環境騒音による学習障害に直面している。航空機の騒音一人で。

世界保健機関によると、騒音公害は大気汚染に次いで2番目に大きな健康被害の環境原因となっている。

を通して「公害ゼロ行動計画」2021 年までの時点で、委員会はこの 10 年間に交通機関の騒音に慢性的に悩まされている人々の割合を 30% 減らすことを目指しています。

翼のフラップとスラット

というプロジェクト発明者特に着陸地点が下の住民にとって邪魔にならないようにしたいと考えています。焦点は、着陸装置、翼後部のフラップ、翼前部のスラットにあります。

フランスの航空宇宙研究センター ONERA の計算航空音響研究ユニットの責任者であるエリック・マノハ博士によると、航空機が空港に近づくと、着陸装置が下がり、低速での揚力を高めるためにフラップとスラットが展開されます。

同氏は「航空機は標準化されたルートに沿って緩やかな降下をたどる」と述べた。「これは、航空機が常に同じグループの人々の家の上空を低空で飛行していることを意味します。」

マノハ氏は、2020 年 5 月に開始され、2024 年 10 月末まで運営される INVENTOR を率いています。

欧州の大手航空機メーカー、エアバスとダッソー、および着陸装置メーカーのサフラン・ランディング・システムズが結集し、翼のフラップやスラット、着陸装置から発せられる騒音に焦点を当てている。

飛行機のエンジンは離陸時の主な騒音源ですが、着陸装置だけでなくフラップやスラットも静かにすることで、エンジンの騒音が軽減される進入時と着陸時に全体的に大きな改善をもたらすことができます。

「飛行のこれらの段階で航空機によって発生する騒音のおよそ 30% ～ 50% は、エンジンではなく機体から発生します」とマノハ氏は述べています。

空気の流れ

INVENTOR チームはテストを行っており、企業に提案する予定です。航空産業デシベルレベルを下げるためのさまざまな設計変更。

1 つは、パッシブな多孔質構造を着陸装置の前に配置して、構造と相互作用する周囲の空気の流れを変え、騒音を消す方法です。

もう1つは、空気を吹き出すアクティブデバイスを着陸装置に取り付けることです。これにより、「エア カーテン」が形成され、再び空気の流れをそらすことによって騒音が遮断されます。

翼フラップからの騒音を低減するには、着陸装置も考慮する必要があります。翼フラップは、揚力と抗力を高めるために着陸および離陸中に拡張されます。

「着陸装置の後流がフラップに影響を与えます」とマノハ氏は語った。「騒音の原因となります。」

プロジェクトチームは、フラップ周囲の流れによって発生する騒音を低減するために、フラップ上に多孔質材料を配置しています。また、多孔質材料を使用してスラットの騒音を低減するオプションや、スラットを展開するために使用される機械装置によって発生する騒音を低減するオプションも検討しています。

デシベルの低下

より静かな飛行機は、主に、そのような設計改善の 1 つからではなく、そのような設計改善の累積的な効果から生まれます。

たとえば、最新世代の単通路航空機は、着陸時に約 75 ～ 80 デシベルの騒音を発生します。

「私たちは機体要素ごとに 1 ～ 3 デシベルの削減を目指しています」とマノハ氏は述べました。「一歩一歩前進することが進歩です。」

いずれにせよ、ヨーロッパの空港近くの住民は忍耐を続ける必要があるだろう。一部の技術は既存の航空機に後付けされる可能性がありますが、航空交通騒音の大幅な軽減は次世代の旅客機でのみ実現される可能性があります。

車で移動

ハーセ氏が主導した別のプロジェクトは終了したばかりですが、課題全体に対してより広範なアプローチを採用しました。

呼ばれたジン、このプロジェクトは、航空機メーカーが航空機の騒音を予測するために使用するシミュレーション方法を改善しました。この研究は 2020 年 6 月から 2023 年 11 月まで実施され、高度な数値手法と高性能コンピューティングを使用して流体の流れを予測し、航空機の空力性能と音響性能を向上させました。

その結果は、航空機メーカーが騒音を減らすための設計オプションを実験するのに役立ちます。

「これらの方法は、現在業界でノイズの計算に使用されている方法よりも正確になりました」とハース氏は述べています。「これは業界がデザインを改善したいと考えているものです。」

INVENTOR とは対照的に、DJINN はエンジンと機体の両方から発生する騒音を調査し、航空機エンジン メーカーであるロールス ロイスとサフラン エアクラフト エンジンをプロジェクト参加者として含めました。

エンジンカバー

DJINN チームが検討した考えられる設計変更の 1 つは、エンジン出口のギザギザの形状です。鋸歯状のエンジンカバーは航空機エンジンからの騒音を低減することが特定のテストで証明されており、すでにボーイングの一部のモデルに採用されています。

これまでのところ、エアバスは騒音対策に効果がないことを理由に、鋸歯状のエンジンカバーを採用していない。

騒音を低減するために、多孔質フラップの使用などの他のオプションも存在します。

「どれも長所と短所があります」とハーセ氏は言う。「どちらのアプローチが望ましいかという問題は未解決のままです。」

いずれにせよ、飛行機自体への変更はすぐには実現しないかもしれないが、ハーセ氏とマノハ氏は研究の進歩を考慮すると、航空機の騒音が低減される見通しについて楽観的である。

その文脈で、ヨーロッパの空港ではますます規制が厳しくなっているため、航空業界には変化を加速するインセンティブがある。着陸離陸料金は飛行機の騒音レベルに基づいて決定されます。

この慣行は、先月アイルランドで起きたような環境問題への懸念と国民の抗議の高まりを反映している。

「航空機の騒音は毎日特定の人々の生活を混乱させています」とマノハさんは語った。「新しいテクノロジーは、この負担を軽減するのに役立ちます。」

この記事は最初に公開されました 地平線、EU Research and Innovation Magazine。