Será que os jatos de passageiros do futuro passarão no… “teste de ruído”?

O ruído dos aviões é frequentemente um incómodo para as pessoas que vivem perto de aeroportos e rotas de voo e, no pior dos cenários, também um perigo para a saúde: desde distúrbios do sono a doenças cardiovasculares.

De acordo com um relatório da Agência Europeia do Ambiente, em 2017, cerca de quatro milhões de pessoas na Europa foram expostas a níveis excessivos de ruído causados ​​por aeronaves.

Os novos tipos de aeronaves com corpos de asas mistas (BWB), cuja fuselagem combina perfeitamente com as asas, que também apresentam menor resistência ao ar e menor consumo de combustível, são vistos como um farol de esperança para aliviar também este fardo.

Além disso, gerariam menos emissões de ruído em direção ao solo se os motores fossem montados no topo da fuselagem.

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No centro do projeto europeu ARTEM para configurações de aeronaves 2035 e 2050

ARTEM (Tecnologias de Redução de Ruído de Aeronaves e Impacto Ambiental relacionado), um importante estudo da União Europeia sobre ruído de aeronaves, é um projeto de pesquisa de cinco anos que começou no final de 2017 e se concentra em tecnologias inovadoras de redução de ruído para configurações de aeronaves de 2035 e 2050.

Em primeiro lugar, foram desenvolvidas abordagens inovadoras para reduzir o ruído das aeronaves na sua origem.

Em segundo lugar, o projecto abordou conceitos para amortecer eficazmente o ruído do motor e outras fontes de ruído utilizando novos materiais.

Novas tecnologias levaram ao projeto de um futuro jato com corpo de asa mista.

O projeto de grande escala envolveu 24 parceiros de dez países europeus, incluindo o Office National d'études et de Recherches Aérospatiales (ONERA) francês e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), que coordenou o projeto, a Universidade de Roma III em Itália, e a Politécnica Federal de Lausanne.

ARTEM foi financiado pelo programa Horizonte 2020 da UE.

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Auralização criada em laboratório: Reto Pieren, Axel Heusser e Beat Schäffer trabalhando

Embora as emissões sonoras destas aeronaves possam ser estimadas com ferramentas de simulação, o seu efeito perturbador e estressante nas pessoas só pode ser registado de forma realista tendo em conta a percepção subjetiva das pessoas afetadas.

Especialistas em acústica do Laboratório Federal de Pesquisa e Teste de Materiais têm buscado com sucesso a chamada abordagem de “auralização” para impressões auditivas há anos, análoga à visualização para os olhos, por exemplo, para estudar os efeitos do ruído ferroviário nas pessoas.

Reto Pieren, Axel Heusser e Beat Schäffer do Laboratório de Acústica e Controlo de Ruído da EMPA também utilizaram esta experiência no projecto europeu ARTEM (Tecnologias de Redução de Ruído de Aeronaves e Impacto Ambiental relacionado), no qual numerosos parceiros desenvolveram conceitos de aviões de longo prazo de baixo custo. feixe de ruído, com um BWB especialmente projetado e diversas variantes de motor.

O consórcio também considerou outras tecnologias de redução de ruído, como o bordo de fuga com “Krüger flaps” otimizados ou modernos motores turbofan com engrenagens, com grande relação entre o fluxo de ar fora da câmara de combustão e o fluxo de ar do jato de exaustão quente, o que reduz significativamente o ruído.

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Experimentos muito elaborados no AuraLab com pessoas entre 18 e 61 anos

Qual seria o desempenho desses novos aviões de longo alcance para cerca de 400 passageiros em comparação com os aviões convencionais?

A equipe do Laboratório Federal de Teste e Pesquisa de Materiais publicou os resultados na revista “Aerospace Science and Technology”.

Com base nas leis da física, especialistas geraram simulações de ruídos de sobrevoos de áreas habitadas de forma puramente sintética, por meio de programas de computador.

Eles verificaram essas simulações com registros de chegadas e partidas atuais de aeronaves comerciais no aeroporto de Zurique.

Como o ruído simulado correspondeu bem aos dados medidos, foi possível utilizá-lo para comparação com simulações do novo conceito de aeronave BWB.

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31 pessoas com idades entre 18 e 61 anos foram questionadas se estavam incomodadas ou irritadas

Para determinar o quanto as emissões sonoras de vários aviões perturbam as pessoas quando sobrevoam, 31 pessoas com idades entre os 18 e os 61 anos participaram em experiências bastante elaboradas no AuraLab da EMPA.

As simulações espaciais dos alto-falantes dispostos com precisão incluíram, após uma fase inicial de familiarização, 36 sobrevoos: decolagens e pousos de aeronaves convencionais e inovadoras, cada uma em diferentes fases de voo.

Esses cenários de ruído também incluíam detalhes como a posição dos flaps ou do trem de pouso, bem como condições atmosféricas, como turbulência ou reflexos sonoros no solo.

Após o experimento, os sujeitos preencheram questionários nos quais relataram suas impressões subjetivas, utilizando uma escala comum e padronizada de 11 pontos que variava de 0 (“nem um pouco perturbado ou irritado”) a 10 (“extremamente perturbado ou irritado”).

Também é questionado o quão familiar era o respectivo evento sonoro para eles.

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O BWB foi classificado como 4,3 unidades menos barulhento que o jato de passageiros convencional

Os resultados: A nova aeronave BWB é classificada como 4,3 unidades mais silenciosa do que o jato de passageiros convencional.

Esta é uma diferença óbvia, também devido ao facto de a aeronave virtual na simulação estar equipada com tecnologias adicionais de redução de ruído ou motores de emissões particularmente baixas.

Além disso, as pesquisas mostraram que as decolagens desse tipo de aeronave deixaram uma impressão sonora que parecia menos familiar aos participantes, indicativa de características acústicas incomuns, o que provavelmente influencia positivamente na percepção de incômodo.

É claro que é difícil prever qual variante de aeronave BWB prevalecerá no futuro, dadas as inúmeras hipóteses possíveis.

Segundo o pesquisador da EMPA, Reto Pieren, uma coisa é certa.

“A maior contribuição para a redução do ruído vem, sem dúvida, do formato da aeronave, que protege as emissões sonoras do motor para baixo”, diz o especialista em acústica.

“Outras tecnologias de redução de ruído representam apenas cerca de 15% da redução do incômodo”.

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