Em 2006, a Boeing começou a usar chevrons, ou bordas recortadas, em turbofanos principalmente para redução de ruído. Eles adicionaram os Chevrons aos motores nos dutos de ventilador no 737 Max, B787 Dreamliner e 747-800. A Airbus, principal concorrente da Boeing, não instalou a Chevrons e se concentrou em outros métodos para tornar seus motores mais silenciosos. Desde então, a Boeing abandonou os Chevrons em novas aeronaves após o teste e os dados de voo revelaram alguns problemas no design.
Redução de ruído: um foco chave para o 737 Max e B787
Quando a Boeing estava desenvolvendo inicialmente o 737 Max e o 787, reduzir o ruído do motor era uma prioridade. O 737 Max usaria o mecanismo Internacional de Leap da CFM, enquanto o 787 ofereceu duas opções: o General Electric GenX-1B e o Rolls-Royce Trent 1000. Esses motores eram grandes e poderosos-e muito barulhentos. Para resolver isso, a Boeing começou a projetar recursos especificamente para acalmá -los.
Os motores jato modernos criam ruído quando O ar frio do turbofan se mistura com o ar quente proveniente do núcleo do motor. A interação turbulenta entre esses dois fluxos de ar gera grande parte do rugido que associamos aos motores a jato.
A Boeing faz parceria com a NASA em novos designs de motores
A NASA se uniu à Boeing para enfrentar a questão do ruído e ajudou a desenvolver uma solução promissora: Chevrons nos escapamentos do motor. Eles descobriram que o As bordas recortadas desse design criam canais de ar estreitos a partir do escapamento. Esses canais reduziram a mistura de temperaturas e ajudaram a tornar os motores visivelmente mais silenciosos.
A princípio, apesar das esperanças de que os Chevrons funcionassem, a NASA achou difícil desenvolver projetos que realmente funcionassem.
“No início, não tivemos diagnóstico, instrumentação e insight avançados para saber o que fizemos para piorar, em vez de melhor”, disse James Bridges, investigador principal associado responsável por coordenar pesquisas de ruído de aeronaves na NASA. “Você tem uma ideia e depois cortou um pedaço de metal e experimenta. Às vezes, o núcleo da ideia pode ter dado certo, mas a maneira como você fez isso acabou causando mais barulho.”
O teste avançado prova a eficácia das chevrons para redução e eficiência de ruído
A NASA acabou começando a usar métodos de teste avançados em túneis de vento com lasers e fotografia de alta velocidade para provar a eficácia de seus projetos. Após testes bem-sucedidos, a Boeing adicionou Chevrons aos 747-800, 737 Max e B787.
Este esforço por Boeing e NASA serviram a alguns propósitos específicos. O objetivo principal era reduzir o ruído do motor durante a decolagem e o pouso – não apenas para tornar os vôos mais silenciosos e mais confortáveis para os passageiros. Foi também porque muitas áreas em todo o mundo emitiram políticas mais rígidas de redução de ruído. Isso forçou os fabricantes a criar novos designs.
A Boeing também antecipou restrições ainda mais apertadas no futuro e queria ficar à frente da curva.
A redução de ruído não foi a única razão pela qual a Boeing desenvolveu Chevrons. A Boeing também os viu como um meio de melhorar a eficiência de combustível. Ao reduzir a turbulência dos motores, as Chevrons melhorariam o fluxo de ar e reduziriam o consumo de combustível.
Outro benefício dessa tecnologia é que ela permite que os fabricantes reduzam o peso. As Chevrons permitidas Boeing para remover algum isolamento sonoro Da aeronave, tornando-os mais leves e mais eficientes em termos de combustível. Por exemplo, a Boeing foi capaz de remover sobre 600 libras de isolamento sonoro do 787 Dreamliner enquanto reduz o barulho por 15 decibéis.
Boeing descobre que os chevrons reduzem o impulso
Enquanto a Boeing viu vantagens significativas no uso de chevrons para redução de ruído e eficiência de combustível, a corporação também descobriu alguns problemas. Eles descobriram que os Chevrons causaram um pequena redução no impulso.
Petter Hörnfeldt, um piloto de 737 max, explicou isso, afirmando“Sempre que um vórtice está sendo criado, retira energia do objeto que está criando o vórtice. Como você está adicionando esses chevrons e eles estão criando vórtices, eles estão realmente reduzindo a quantidade de impulso que o motor pode tirar … cerca de 0,5% do impulso.”
Isso pode não ser muito e, com o benefício adicional do peso reduzido do motor, o impacto do impulso reduzido é ainda menor. No entanto, com base nesse e em outros dados de voo, a Boeing abandonou o uso de chevrons em modelos de aeronaves. Ele não incluiu Chevrons em seu corpo largo 777X mais recente.
Terry Beezhold, 777X Engenheiro de Projeto e Vice -Presidente da Boeing, explicou: “Estamos substituindo os Chevrons por uma nova tecnologia de design de bico. Ele fornece níveis equivalentes de ruído para a cabine e a comunidade, mas é mais leve e tem menor arrasto. ”
Airbus desenvolve diferentes projetos de redução de ruído
O principal rival da Boeing, Airbusadotou uma abordagem diferente para a redução de ruído do motor. Enquanto a Boeing adotou as Chevrons – uma tecnologia, ele possuía patentes para o Airbus não as usou em sua aeronave. Em vez disso, a Airbus buscou suas próprias estratégias de redução de ruído.
Na A350, por exemplo, a Airbus focou no desenvolvimento Isolamento aprimorado e redução de ruído de alto bígido. Designs de alto bypass Deixe mais ar fluir através do bico do motor sem entrar no núcleo da turbina, diminuindo a velocidade de escape e reduzindo o ruído.
A Airbus relata que esses conceitos fornecem a seus motores volumes de som e desempenho semelhantes aos designs da Boeing.
