Methoden und Technologien zur Vorhersage und Minderung von Triebwerkslärm (MUTE)

Abstract

RRD hat in MUTE gemeinsam mit Partnern und Unterauftragnehmern Simulations- und Messverfahren entwickelt und durch die Validierung und Erprobung von Lärm-Vorhersagemethoden deren Integration in den industriellen Auslegungsprozess vorbereitet. Diese Vorhersagemethoden für den Triebwerkslärm werden dringend für eine interdisziplinäre Optimierung und Bewertung von neuen Technologien und Fertigungsverfahren zur Reduktion der CO2-Emissionen und NOx-Schadstoffausstoßes benötigt. Durch die so erreichte Systemfähigkeit bei der Auslegung wird das Bestehen der Produkte im internationalen Wettbewerb sichergestellt. Aufgrund der bereits erreichten Lärmreduktion bei Flugtriebwerken tragen heute mehrere Einzelschallquellen am Triebwerk zum Fluglärm bei. Daher müssen für eine weitere Reduktion alle wesentlichen Einzelschallquellen weiter reduziert werden. Die Verfahren sollen später in den industriellen Auslegungsprozess für die Produktentwicklung bei RRD am Standort Dahlewitz integriert werden. Weiterhin ist die herausragende Zusammenarbeit innerhalb des Verbundes mit den Partnern und im Unterauftrag bei verschiedenen DLR-Instituten, dem KMU CFDB sowie dem Industriepartner MTU Aero Engines innerhalb Deutschlands und die internationale Zusammenarbeit mit Dritten (insbesondere RRUK und das Rolls-Royce Noise UTC an der Universität Southampton) hervorzuheben. Das Verbundvorhaben MUTE leistete, mit seinem Forschungsgegenstand zum Thema Vorhersage und Minderung von Triebwerkslärm, einen wesentlichen Beitrag zum förderpolitischen Ziel „Umweltfreundliche Luftfahrt“, wie es im 1. Aufruf zum VI. Luftfahrforschungsprogramm der Bundesregierung formuliert war. Somit hatte der Verbund MUTE einen erheblichen Beitrag zum Handlungsfeld „Steigerung der Akzeptanz der Luftfahrt in der Bevölkerung durch umweltfreundliche, lärmreduzierende, innovative Technologien“, für welches in der Luftfahrtstrategie der Bundesregierung das folgende Ziel formuliert wird: „Die deutsche Luftfahrtbranche, d. h. Industrie, Luftverkehrswirtschaft, im Bereich der Luftfahrt engagierte Forschungseinrichtungen und Universitäten und Hochschulen, nehmen eine weltweite technologische Vorreiterrolle für ein leistungsfähiges, sicheres und umweltverträgliches Luftverkehrssystem ein und tragen so maßgeblich zur Realisierung der ACARE-Flightpath 2050 Ziele bei.“ ACARE Flightpath 2050 und dessen Nachfolger „EU - Fly the Green Deal“ formulieren unverändert herausfordernde Ziele hinsichtlich der Reduktion des Fluglärms bis 2050, zu denen MUTE einen erheblichen Beitrag leisten konnte. Durch die Arbeit im Verbund MUTE konnten die Industriepartner RRD und MTU Aero Engines wesentliche Kernkompetenzen weiter ausbauen. Für daraus in der Zukunft resultierende Aufträge für entsprechend ausgelegte zukünftige Flugtriebwerke vergrößern sich voraussichtlich die Wertschöpfungsanteile in Deutschland an entsprechenden Triebwerksprogrammen. Durch den Verbund wird die Rolle des DLR als hoch qualifizierter Technologie- und Innovationslieferant für die Luftfahrtindustrie in Deutschland gestärkt. Zudem fördert MUTE die Ausbildung und Weiterbildung von höchstqualifizierten forschenden Ingenieuren. Durch die Zusammenarbeit im Verbund hatten RRD und CFDB beziehungsweise UCFD die Möglichkeit, hoch innovative Simulationsverfahren mit geringerem Risiko gemeinsam zu validieren, weiterzuentwickeln und zu testen. Somit trägt MUTE bereits heute wesentlich zur Zukunftsfähigkeit der deutschen Luftfahrtbranche bei. Datei-Upload durch TIB RRD has worked in MUTE jointly with partners and subcontractors to develop simulation- and measurement-methods and prepared the application of noise prediction methods in an industrial design process through validation and testing. These aircraft engine noise prediction methods are urgently required for a multi-disciplinary optimization and assessment of new technologies and manufacturing methods, which are introduced for the reduction of CO2– and NOx-emissions. The resulting system design capability ensures sustained operation in the international competition. Due to achieved aircraft engine noise reductions of the past, more individual components have a significant contribution to engine noise, today. Thus, for a further noise reduction, all relevant noise sources in the engine need to be reduced. Later, the methods can be further developed to be used in the industrial design process for a product development at RRD in Dahlewitz (Germany). Furthermore, the prominent cooperation within the joint research project with partners and subcontractors at DLR Institutes, the SME CFDB and the partners MTU Aero Engines and Rolls-Royce Deutschland from industry in Germany as well as international cooperation (namely RRUK and the Rolls-Royce Noise UTC at the University of Southampton) is emphasized. The joint research project MUTE, with the research topic of prediction and reduction of aeroengine noise has had a significant contribution to the grant policy objective of environmentally friendly aviation, which was formulated in the first call of the sixth aviation research program of the German Federal government. Furthermore, it contributed to the field of action for increased acceptance of aviation in the general public through environmentally friendly, lower noise innovative technologies. For this, the German aviation research strategy formulates the following target: The German aviation industry, i.e. OEMs, operator, airports, research Institutions and Universities, take action in developing world leading technology and pioneering efficient, safe and sustainable air transport system to achieve the ACARE-Flightpath 2050 goals. ACARE Flightpath 2050 and the successor „EU - Fly the Green Deal“ formulate unchanged challenging targets for a reduction of aircraft noise exposure by 2050, to which MUTE contributes significantly. By the joint research project MUTE, industry partners RRD and MTU Aero Engines could strengthen their core competencies. The resulting contracts for accordingly designed future aeroengines are expected to increase of domestic added value in Germany within such aeroengine development programs. DLR as research institution strengthened their position in technology and innovation for aviation in Germany. MUTE supported education and training for engineers with skills demanded by industry. The joint research also enabled the RRD and CFDB respective UCFD to develop and test highly innovative simulation methods with less risk. Overall MUTE has a significant contribution to the future of German Aviation industry already today.