Ανάπτυξη λογισμικού εκτίμησης ηχητικής εκπομπής και διασύνδεσης της με την τροχιά του αεροσκάφους

Abstract

O σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η μοντελοποίηση μεθόδων εκτίμησης ήχου του αεροσκάφους και η διασύνδεση της τροχιάς αυτού με την ηχητική εκπομπή του. Οι μέθοδοι αυτές αφορούσαν τον ήχο που εκπέμπεται από τον ανεμιστήρα, τον θάλαμο καύσης, τον στρόβιλο, την δέσμη και την άτρακτο του αεροσκάφους. Ακόμη, έγινε μοντελοποίηση των συντελεστών επιδράσεων διάδοσης για την ακριβέστερη εκτίμηση των επιπέδων ήχου.Συγκεκριμένα, έγινε χρήση εξισώσεων και δεδομένων από μεθόδους που αφορούσαν σε περιπτώσεις υπερηχητικών αεροσκαφών. Η διαδικασία για την διασύνδεση της ηχητικής εκπομπής του αεροσκάφους με την τροχιά του περιλάμβανε καθορισμό χρονικών διαστημάτων ενδιαφέροντος για κάθε παρατηρητή όπου θα εφαρμόζονταν οι μέθοδοι εκτίμησης. Στη συνέχεια, έγινε έλεγχος των μεθόδων ως προς την αξιοπιστία τους σύμφωνα με δεδομένα από την βιβλιογραφία και εφαρμογή αυτών σε μία πραγματική αποστολή πτήσης. Τα αποτελέσματα των μεθόδων εκτίμησης μας έδωσαν μια πιο ξεκάθαρη εικόνα για το πώς επηρεάζονται τα επίπεδα του εκπεμπόμενου ήχου κάθε συνιστώσας κατά την διάρκεια της αποστολής πτήσης συναρτήσει της απόστασης και της πολικής γωνίας κατεύθυνσης. Τέλος, έγινε φανερό ότι η εκτίμηση των επιπέδων ήχου κατά την διάρκεια της αποστολής πτήσης είναι αρκετά αντιπροσωπευτική αφού χρησιμοποιούνται στοιχεία από την κατάσταση λειτουργίας του κινητήρα κάθε χρονική στιγμή, τα οποία επηρεάζουν σημαντικά τα επίπεδα ήχου.

The scope of this diploma thesis was the modeling of noise prediction methods of the aircraft as well as the interconnection of noise emissions with its flight path. These methods deal with noise emitted from the fan, combustor, turbine, jet and the airframe. In addition, the coefficients of propagation effects for the more detailed noise levels prediction were modeled. Particularly, equations and data from methods related to supersonic aircrafts were used. The procedure of the interconnection of the flight path with the noise emissions included the determination of time segments for each observer for which the methods would be implemented. After that, a verification of the methods as far as their reliability is concerned took place, in accordance with data from bibliography and results from implementation of the methods to a flight envelope. The results of the methods for the noise emission prediction clarified the view concerning the way that the noise emission levels of every component are affected by the distance and polar directivity angle during flight. Finally, it became obvious that the prediction of noise emission levels during flight is fairly satisfactory, since data from engine operation transitions that affect significantly the noise levels have been used.