HELIKOPTERSTØY

Unike bilder viser hvorfor helikoptre støyer

Tyske forskere visualiserer støyen fra et helikopter som flyr.

Lyden et helikopter lager når det flyr har alle hørt. Nå kan den også ses.

Forskere fra Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) har kommet fram til en metode for å visualisere lyden fra rotorene.

Målet er å bidra til at industrien kan konstruere helikoptre som støyer og vibrerer mindre enn de som flyr i dag.

Les også: Luftskip, luftputefartøy, helikopter og fly i ett

Aerodynamisk støy

– Nesten alt som høres fra et helikopter er aerodynamisk støy, forklarer Markus Raffel som leder helikopteravdelingen til DLR Göttingen.

Ved rotorbladets tupp strømmer lufta for å utligne undertrykket over rotorbladet og overtrykket under rotorbladet og det oppstår luftvirvler.

Denne turbulensen, som på engelsk/fagspråk kalles «wake turbulence», er i luftfarten kjent for å kunne skape problemer for luftfartøyer dersom de flyr tett i hælene på et annet, særlig i lav hastighet under avgang og landing.

For de roterende vingene på helikoptre, oppstår lyden når ett rotorblad møter den turbulente lufta fra det foregående.

Rotortuppvirvlene er ikke bare ansvarlig for det tyskerne liker å kalle «teppebanker-lyd», men også for vibrasjoner i helikopteret som kan gjøre det ukomfortabelt å sitte på.

Les også:  Dette helikopteret kan sette fartsrekord

Bladtuppvirvler fotografert samtidig fra fire forskjellige vinkler.
Bladtuppvirvler fotografert samtidig fra fire forskjellige vinkler. DLR

Schlierenfotografering

Det tyske luft- og romfartssenteret benytter seg av det de kaller Background Oriented Schlieren (BOS) for å visualisere luftvirvlene.

Egentlig er det endringer i luftdensiteten de måler, basert på lysbrytninger. Metoden beskrives mer i detalj her.

For å ta bildene trengs en uniform og urørlig bakgrunn som brukes som referansebilde. Derfor ble det fløyet i et steinbrudd, nærmere bestemt i Harz-området i Tyskland.

Høyst imponerende flyging, som videoklippet hentet fra DLRs årsberetning for 2013 viser, samt ti kameraer, bidro til å framstille de første bildene av rotortuppvirvlene på et flygende helikopter, i tre dimensjoner.

Les også: Dette blir Norges nye redningshelikopter

Testingen med BO 105-helikopteret ble gjennomført i et steinbrudd.
Testingen med BO 105-helikopteret ble gjennomført i et steinbrudd. DLR

Rotordesign

I de neste forsøkene skal helikopteret utstyres med måleutstyr for å kunne gjøre en direkte sammenligning av luftvirvlene som fotograferes og flygerens bruk av styrekontrollene.

DLR mener denne måleteknologien kan bli et viktig verktøy for industrien i deres arbeid med å konstruere helikoptre som er mer komfortable og mindre støyende. Å endre utformingen på rotorbladene eller justere rotorstyringen kan bidra til å redusere bladtuppturbulensen.

– Helikopterprodusentene kan sammenligne forskjellige rotorblader i realistiske forhold og velge den minst støyende varianten, sier prosjektleder André Bauknecht.

Les også: Dette betyr redningshelikoptre for norsk industri

Testingen med BO 105-helikopteret ble gjennomført i et steinbrudd.
Testingen med BO 105-helikopteret ble gjennomført i et steinbrudd. DLR

Modifisert BO 105

Testingen har pågått i hele 2013. Først i Alpene der det sveitsiske luftforsvaret stilte opp med ett av sine AS532 Cougar-helikoptre.

Helikopteret som ble benyttet i de siste testene like før jul er et femseters BO 105, opprinnelig konstruert av Messerschmitt-Bölkow Blohm (MBB) som senere ble en del av det som nå heter Airbus Helicopters (tidligere Eurocopter).

Ifølge DLR var dette det første tyske helikopteret som ble utstyrt med rigid rotorhode og to turbiner som standard (2xRolls-Royce/Allison 250-C 20B-motorer á 313 kW), og var dessuten det første helikopteret med rotorblader laget i glassfiberarmert plast.

Denne BO 105-maskinen har en god del tilpasninger fordi den brukes som plattform i mange ulike flytester.

Les også:

Her flyr en førerløs F-16

Så mye betyr én ekstra tomme for baken  

Her lager Airbus en askesky for å teste norsk teknologi