Пористые поверхности вблизи мест полётов снизят шум
Использование воздушного транспорта ширится, а вместе с ним — проблема шума от полётов. Пористая поверхность, в том числе листва, значительно снижает уровень шума, производимого дронами и воздушными такси, выяснили учёные.
Открытие совершила группа британских специалистов по аэроакустике из Бристольского университета под руководством профессора Махди Азарпейванда. Ведущим автором исследования стал Хасан Камлия Джавахар. Учёные доказали, что пористая поверхность на земле может снизить уровень шума на 30 децибел (дБ) в диапазоне низких и средних частот. Более того, при этом повышаются коэффициенты тяги и мощности летательного аппарата по сравнению с обычной площадкой. Проще говоря, трава или мох на крышах зданий и вертодромах (вертолётных площадках) существенно снизят уровень шума при взлёте и посадке воздушного транспорта.
Джавахар сказал, что и ранее было известно о влиянии свойств земной поверхности на эффективность пропеллера и уровень шума. Но при всех проблемах, связанных громкостью полётов, вопрос был изучен недостаточно.
— Джавахар.
Исследователи экспериментировали в безэховой камере с установленным в ней пропеллером. Безэховая камера — это экранированное помещение, сплошь покрытое изнутри звукопоглощающим материалом. Поверхность в камере делали разной: то более твёрдой, то более губчатой, причём с разной толщиной покрытия и степенью ноздреватости. Микрофоны фиксировали акустические данные, а специальный измерительный инструмент — шестиосевой тензометрический датчик — измерял аэродинамическую силу от работы винта.
Сравнивая результаты, учёные рассчитали, как пористые поверхности влияют на уровень шума и производительность пропеллеров в зависимости от покрытия поверхностей. И, конечно же, естественной пористой структурой служит растительность.
— Джавахар.
Учёный добавил, что зелёные насаждения давно служат вдоль дорог, в том числе для снижения уровня шума от наземного транспорта. Но об их роли для городской воздушной мобильности — использования коптеров и вертолётов — стали задумываться совсем недавно.
Эффект снижения шума, обеспечиваемый пористыми покрытиями, обусловлен их способностью изменять и контролировать динамику потока вблизи поверхности. Когда пропеллер работает, пористый материал поглощает часть энергии, снижая скорость так называемого тангенциального потока, то есть движения струй воздуха, тем самым уменьшая шум.

Кроме того, пористая структура задерживает часть набегающего потока, уменьшая его отражение обратно на пропеллер. Это сводит к минимуму попадание возмущённых воздушных потоков на пропеллер, которые являются значительным источником шума разного типа, как тонального (вроде писка или свиста), так и широкополосного (типа гула или рокота).
Итак, использование лужаек и зелёных насаждений приводит к более тихой работе воздушного транспорта, что особенно заметно у поверхности земли. А создание инновационных вертодромов может значительно снизить уровень шума от коптеров и аэротакси, создав более тихую и экологичную городскую среду, добавил Камлия Джавахар.
Открытие совершила группа британских специалистов по аэроакустике из Бристольского университета под руководством профессора Махди Азарпейванда. Ведущим автором исследования стал Хасан Камлия Джавахар. Учёные доказали, что пористая поверхность на земле может снизить уровень шума на 30 децибел (дБ) в диапазоне низких и средних частот. Более того, при этом повышаются коэффициенты тяги и мощности летательного аппарата по сравнению с обычной площадкой. Проще говоря, трава или мох на крышах зданий и вертодромах (вертолётных площадках) существенно снизят уровень шума при взлёте и посадке воздушного транспорта.
Джавахар сказал, что и ранее было известно о влиянии свойств земной поверхности на эффективность пропеллера и уровень шума. Но при всех проблемах, связанных громкостью полётов, вопрос был изучен недостаточно.
Меня вдохновили природные пористые материалы, та же растительность, известные своими поглощающими шум свойствами. Это привело к изучению искусственных пористых поверхностей как возможного решения для снижения уровня шума и улучшения аэродинамики
— Джавахар.
Исследователи экспериментировали в безэховой камере с установленным в ней пропеллером. Безэховая камера — это экранированное помещение, сплошь покрытое изнутри звукопоглощающим материалом. Поверхность в камере делали разной: то более твёрдой, то более губчатой, причём с разной толщиной покрытия и степенью ноздреватости. Микрофоны фиксировали акустические данные, а специальный измерительный инструмент — шестиосевой тензометрический датчик — измерял аэродинамическую силу от работы винта.
Сравнивая результаты, учёные рассчитали, как пористые поверхности влияют на уровень шума и производительность пропеллеров в зависимости от покрытия поверхностей. И, конечно же, естественной пористой структурой служит растительность.
Поглощению шума способствуют сложность её строения и такие свойства, как плотность листвы и содержание в ней влаги
— Джавахар.
Учёный добавил, что зелёные насаждения давно служат вдоль дорог, в том числе для снижения уровня шума от наземного транспорта. Но об их роли для городской воздушной мобильности — использования коптеров и вертолётов — стали задумываться совсем недавно.
Эффект снижения шума, обеспечиваемый пористыми покрытиями, обусловлен их способностью изменять и контролировать динамику потока вблизи поверхности. Когда пропеллер работает, пористый материал поглощает часть энергии, снижая скорость так называемого тангенциального потока, то есть движения струй воздуха, тем самым уменьшая шум.

Кроме того, пористая структура задерживает часть набегающего потока, уменьшая его отражение обратно на пропеллер. Это сводит к минимуму попадание возмущённых воздушных потоков на пропеллер, которые являются значительным источником шума разного типа, как тонального (вроде писка или свиста), так и широкополосного (типа гула или рокота).
Итак, использование лужаек и зелёных насаждений приводит к более тихой работе воздушного транспорта, что особенно заметно у поверхности земли. А создание инновационных вертодромов может значительно снизить уровень шума от коптеров и аэротакси, создав более тихую и экологичную городскую среду, добавил Камлия Джавахар.
- Дмитрий Ладыгин
- shedevrum.ai
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Самая известная мумия Южной Америки снова «заговорила»: последние ее месяцы были очень мрачными
Археологи говорят: именно на этой жестокой практике держалась вся империя инков...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...
Земля... это космическая марионетка: оказалось, что Солнце и Луна могут трясти планету сутками
Сейсмологи рассказали, что наблюдения за космическими приливами, поможет предсказывать мегаземлетрясения, цунами и даже извержения вулканов...
Куда делась атомная бомба Гитлера? Физики увидели то, что упустили историки
Ученые подчеркивают: многие из громких мифов 1940-е годов, скорее всего, не выдержат проверки реальными фактами...
Зачем врачи больше года закачивали киту вирусы прямо в легкие?
Одиннадцатилетняя белуха угасала от неизлечимой болезни, и тогда ученые пошли на рискованный эксперимент...