Materiales acústicos bio-inspirados para la reducción del ruido del fuselaje en los sistemas de transporte aéreos

De acuerdo con las recomendaciones de “Transporte Ecológico" de la UE, el 32% de su población se ve afectada por el ruido y se podrían ahorrar €85.000 millones anuales del gasto sanitario mediante la reducción de la contaminación acústica. Para permitir el crecimiento sostenible del tráfico aéreo es necesario que la industria aeronáutica realice esfuerzos considerables en la reducción del impacto medioambiental de los aviones en condiciones de despegue y aterrizaje. El objetivo general de esta propuesta es la reducción de la exposición al ruido aéreo mediante un nuevo tratamiento superficial que se aplicaría sobre el fuselaje y las alas de los aviones, bio-inspirado en el vuelo silencioso de aves nocturnas como el búho. Tendría también una aplicación muy importante para silenciar vehículos aéreos no tripulados.

La problemática de la reducción del ruido del fuselaje es compleja ya que los dispositivos de control instalados no deben degradar las prestaciones de funcionamiento y seguridad, y deben mostrar robustez ante condiciones cambiantes de flujos turbulentos de entrada. Estos objetivos tan exigentes necesitan el desarrollo de técnicas alternativas de control de ruido. En particular, en este proyecto se diseñará un tratamiento superficial micro-perforado multi-capa capaz de evitar la generación de ruido aerodinámico en un amplio margen de frecuencias asociadas con el máximo de la sensibilidad del oído humano. Para conseguirlo, la configuración física y los parámetros de los paneles micro- perforados (porosidad, rigidez a la flexión y rugosidad geométrica) se optimizarán para reproducir las propiedades aero-acústicas del plumaje del búho que recubre la superficie inferior de sus alas. Un punto importante a destacar es que el tratamiento biónico será optimizado no solamente considerando la reducción del ruido aerodinámico, sino para la mejora de los atributos del sonido percibido, y contribuir de esta manera a la atenuación de la molestia del ruido percibido.

Publicaciones
Revistas JCR
GAA Optimisation of micro-perforated cylindrical silencers in linear and nonlinear regimes
T. Bravo, C. Maury and C. Pinhède
Journal of Sound and Vibration, vol. 363, 2016, pp. 359-379
https://doi.org/10.1016/j.jsv.2015.11.011
GAA Sound attenuation and absorption by anisotropic fibrous materials: Theoretical and experimental study
Teresa Bravo, Cédric Maury
theoretical and experimental study, Journal of Sound and Vibration 417, 165-181
https://doi.org/10.1016/j.jsv.2017.11.037
GAA Absorption and transmission of boundary layer noise through flexible multi-layer micro-perforated structures
Teresa Bravo, CédricMaury, Cédric Pinhèdec
Journal of Sound and Vibration 395, 201-233
https://doi.org/10.1016/j.jsv.2017.02.018
GAA Absorption of anisotropic fibrous materials partitions shielded by thin micro-perforated panels
Teresa Bravo; Cedric Maury; Carlos de la Colina
Acoustical Society of America, Proceedings of Meetings on Acoustics, vol. 30, n.º 030002
http://dx.doi.org/10.1121/2.0000566
GAA Sound attenuation and absorption by microperforated panels backed by anisotropic fibrous materials: Theoretical and experimental study
Bravo, T.; Maury, C
Journal of Sound and Vibration, vol. 425, 189-207, Academic Press.
http://dx.doi.org/10.1016/j.jsv.2018.04.006