NASA Nghiên Cứu Công Nghệ Mới Giúp Giảm Tiếng Ồn Từ Máy Bay

Tiếng ồn cũng làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường sống, nên ngoài việc được thiết kế theo các tiêu chuẩn an toàn, những chiếc máy bay còn phải đảm bảo tiêu chuẩn về tiếng ồn theo quy định của IATA và FAA.

Khoảng đầu tháng 07/2018, trong một loạt các thử nghiệm mới, NASA đã chứng minh có thể giảm thiểu đến 70% tiếng ồn phát ra từ máy bay, khiến môi trường quanh các sân bay trở nên đỡ ồn ào hơn.

Theo chương trình nghiên cứu đo đạc âm thanh ARM được thực hiện bởi Trung tâm nghiên cứu Armstrong của NASA hồi tháng 05/2018, Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ đã thử nghiệm các công nghệ để giảm tiếng ồn phát ra từ khung máy bay – những tiếng ồn xuất phát từ các thành phần không thuộc hệ thống đẩy, động cơ, của máy bay trong quá trình hạ cánh. Các chuyến bay kết hợp một loạt các điều chỉnh về thiết kế và công nghệ đã được thực hiện thành công và hiệu quả giảm ồn đạt 70%.

Mehdi Khorrami – nhà khoa học Hàng không Vũ trụ tại Trung tâm nghiên cứu Langley của NASA, Virginia cho biết: “Khiếu nại được Cục Hàng không Liên bang FAA nhận được nhiều nhất là những tiếng ồn từ máy bay. Mục tiêu của NASA là giảm thiểu đáng kể tiếng ồn của máy bay để cải thiện chất lượng cuộc sống cho các cộng đồng dân cư quanh sân bay. Chúng tôi rất tự tin rằng với các công nghệ được thử nghiệm, chúng tôi có thể giảm tiếng ồn của máy bay, khiến những chuyến bay trở nên yên tĩnh hơn rất nhiều”

NASA đã thử nghiệm các thiết kế mới trên nhiều thành phần của khung thân chiếc Gulfstream III, bao gồm hệ thống càng hạ cánh, thiết kế tiêu âm tại khoang chứa càng hạ cánh được phát triển bởi Langley cũng như thiết kế bờ thoái tương thích với chuyển động cánh tà Adaptive Compliant Trailing Edge – thiết kế bờ thoái liền mảnh với cánh tà sau, triệt tiêu khoảng trống giữa cánh chính, cánh tà, bờ thoái, giúp tăng hiệu quả khí động học và triệt tiêu tiếng ồn khi cất/hạ cánh. Chiếc máy bay bay thử nghiệm ở độ cao khoảng 107 mét, và trên mặt đất tại Hồ Muối Rogers Dry Lake ở căn cứ không quân Edwards, California, NASA đã cho lắp đặt 185 chiếc microphone.

Một trong số những công nghệ mới đáng chú ý trong thử nghiệm là công nghệ giảm tiếng ồn phát ra từ càng hạ cánh do dòng khí chảy qua càng hạ cánh khi máy bay tiếp cận đường băng. Trong thí nghiệm, NASA đã cho lắp ốp tản dòng có thiết kế lỗ xốp phía trước càng hạ cánh, tấm ốp gồm nhiều lỗ nhỏ, cho phép một phần dòng khí đi qua đồng thời làm chệch hướng dòng khí ra xung quanh càng hạ cánh. Ý tưởng không phải là mới mẻ, nó đã từng được nghiên cứu trước đây, nhưng thiết kế của NASA với thử nghiệm thực tế lẫn mô phỏng chi tiết bằng máy tính khiến các kỹ sư tin rằng đây là thiết kế lý tưởng để giảm tối đa tiếng ồn mà không làm tăng lực hãm khí động.

Ngoài ra, NASA còn tìm giải pháp giảm ồn do dòng khí chui vào khoảng trống để lại khi mở càng hạ cánh, len lỏi vào khung thân máy bay. NASA áp dụng 2 thiết kế vào khu vực, bao gồm một loạt các vây chữ V nằm phía trước khoang chứa càng hạ cánh với các tấm bọt hấp thụ âm thanh và một tấm lưới kéo dãn dọc theo khoảng trống khoang chứa càng hạ cánh. Các thiết kế mới sẽ làm thay đổi dòng khí và giảm tiếng ồn do dòng khí rít qua vách khoang chứa càng hạ cánh và vùng rìa bên ngoài.

Để giảm tiếng ồn từ cánh tà sau, NASA sử dụng thiết kế cánh tà dẻo thuộc dự án Adaptive Compliant Trailing Edge, trong đó phần cánh tà sẽ có thiết kế liền lạc với bờ thoái và cánh chính hơn, tăng hiệu quả khí động học và khoảng trống thường thấy giữa cánh tà và cánh chính cũng được che lại. Phần cánh tà do FlexSys Inc, công ty tại Michigan chế tạo.

Việc giảm thiểu tiếng ồn cần phải được nhìn nhận nghiêm túc và thực hiện càng sớm càng tốt, nhằm duy trì xu hướng phát triển và vị thế của loại hình vận tải hàng không. Những cải tiến của NASA trong nỗ lực giảm tiếng ồn là một thành tựu quan trọng, mở đường cho những chiếc máy bay vận hành yên tĩnh hơn, đảm bảo chất lượng cuộc sống cho dân cư quanh sân bay, mang đến tiềm năng mở rộng hoạt động của các sân bay. Hơn nữa, tiếng ồn cũng là một trong những thách thức hạn chế sự phát triển của loại hình vận tải hàng không siêu thanh, và những nghiên cứu mở rộng về công nghệ tiêu âm có thể sẽ giúp những chiếc máy bay siêu thanh chở khách sớm quay trở lại.