咆哮からささやき声まで：ジェット機の騒音公害を静めるNASAの探求

NASA/クエンティン・シュウィン

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永遠に続く進歩の交響曲の中に、空港周辺のコミュニティ、そしておそらく航空愛好家さえも、長い間静かにしたいと願ってきた不協和音がある。それは、ジェットエンジンの轟音だ。

騒音低減の歴史の中に、より静かな空を追求する縁の下の力持ちである NASA のグレン研究センターが隠されています。 この研究拠点は 70 年以上にわたり、かつては耳をつんざくようなジェット エンジンの轟音を静めるという使命を担っており、その結果、画期的なイノベーションがもたらされています。

NASA グレン研究センターの中に足を踏み入れると、絶え間ない追求の物語が明らかになります。 そのキャンパス内には、口語的に「ドーム」と呼ばれる独特の半球状の構造である航空音響推進研究所 (AAPL) があります。

直径 130 フィート、高さ 65 フィートのこのユニークな半球構造は、単なる建築上の驚異ではありません。 これは、かつてジェット推進の特徴だった不協和音を鎮めるために長年にわたって尽力した証です。

グラスファイバーで覆われた内部では、複雑なマイク アレ​​イがあらゆるデシベルを捕らえ、耳をつんざくような轟音を生み出した高温の排気ガスと極寒の雰囲気の騒々しい融合についての洞察を提供します。

この施設は孤立した実験ではありません。 それは歴史の記録です。 最初のジェット旅客機の騒音から休息をもたらしたターボファンの騒音まで、AAPL は進歩の守護者でした。

NASA/ビル・ボウルズ

数十年前、航空の先駆者たちが初めてジェット エンジンで空を征服したとき、新たな課題が生じました。それは、これらの機械が生み出す不協和音です。 空港周辺のコミュニティからは不快感の声が上がり、NASAグレンによる騒動の根源についての調査が開始された。

研究チームはジェットエンジンを鉄製のスタンドに取り付け、その周囲にマイクを設置したところ、すぐに驚くべき発見に遭遇した。耳をつんざくような交響曲を構成しているのはエンジンの機械要素ではなく、灼熱の排気ガスと氷の空気の間の乱流のタンゴだったのだ。

この発見により、追加の消音材が性能と重量に及ぼす影響のバランスをとるために、さまざまな革新的なノズルとイジェクターの設計をテストすることになりました。

効率を高めながら騒音を抑える革新的なターボファンの時代へ早送りします。 これらのターボファンの効率が向上し、騒音が低減されたにもかかわらず、静粛性の追求は続けられました。

連邦航空庁の新しい基準と、垂直および短距離離着陸 (V/STOL) 航空機への関心の高まりを念頭に、NASA グレンは 1986 年に動力昇降装置 (PLF) を含む新しい屋外テスト スタンドを建設しました。

しかし、騒音レベルを懸念する地元住民からの苦情を受けて、PLFは3年後に試験を中止した。

これは、NASA が 1990 年に超音速輸送を目的とした高速研究プログラムの一環として、PLF と新たに導入されたノズル音響試験リグ (NATR) をカバーする構造を構築することになります。

AAPL は変化を受け入れ、Advanced Noise Control Fan (ANCF) リグ、Small Hot Jet Acoustic Rig (SHJAR)、音響アリーナを音響探査のハブに変えて武器を拡張しました。

最新の取り組みには、スケールモデルのテストと現実世界の飛行の間のギャップを埋めることが含まれており、轟音を立てた空が静かなささやきに取って代わられる未来が約束されています。 リアジェット 25 の飛行試験との協力を通じて、AAPL は今後の超音速航空機の離陸騒音の予測に革命を起こそうとしています。

かつては雷鳴のような空が進化しており、NASA のグレン研究センターも同様に進化しており、ジェット エンジンの騒音公害に対する流れを変えています。

この記事は、生成 AI ツールの助けを借りて人間によって書かれ、編集されました。 AI を活用したライティングに関するポリシーの詳細については、こちらをご覧ください。