WO1998006625A1 - Lärmschutzhalle für flugzeuge - Google Patents

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WO1998006625A1
WO1998006625A1 PCT/EP1997/004419 EP9704419W WO9806625A1 WO 1998006625 A1 WO1998006625 A1 WO 1998006625A1 EP 9704419 W EP9704419 W EP 9704419W WO 9806625 A1 WO9806625 A1 WO 9806625A1
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Thomas J. Meyer
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Lsb Gesellschaft Für Lärmschutz Mbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/26—Ground or aircraft-carrier-deck installations for reducing engine or jet noise; Protecting airports from jet erosion

Definitions

  • noise protection halls are used, which essentially accommodate the entire aircraft.
  • the hall opening is often left completely open, the hall being oriented so that it shields the radiation towards the occupied side, while the opening is directed towards the noise-insensitive side.
  • sound-absorbing measures must also be taken on the opening side. This means that the opening must be able to be closed completely or partially, or that the engines as sound sources must be surmounted laterally from the walls of the hall to the opening side so that the free sound radiation angle is small enough.
  • This has major disadvantages for those engines which are sensitive to uneven inflow, for example those which are bypassed. If they flow unevenly due to the wall enclosure, they can be damaged and possibly even destroyed.
  • the invention is therefore based on the object of creating an opening-side sound shielding which can also be used in test runs of flow-sensitive engines.
  • the solution according to the invention consists in the features of claim 1 and preferably those of the subclaims.
  • Fig. 1 shows a schematic overall floor plan of a noise control hangar
  • Fig. 2 shows a part on a larger scale
  • 3 and 4 are partial representations of further embodiments.
  • the noise protection hall 1 with side walls 2 has an opening 3 which is delimited by the edges 4 of the side walls 2, the front edge 5, 6 of the roof and the hallway. It extends over the entire width of the hall, for example to give a modern airliner 7 sufficient inlet width.
  • the open sound radiation angle of this opening is in the example shown, based on each individual engine 8, more than 100 °.
  • a block 9 of guide surfaces 10 is provided in the edge regions of the opening 3, subsequent to the edges 4 of the side walls 2, which block is movable on rails 11 between a closed position and an open position.
  • Fig.l it is shown above in the open position and below in the closed position with solid lines, while the other extreme position is shown in dash-dotted lines.
  • the distance between see the two shielding blocks 9 at least as large as the opening width of the hall.
  • each block adjoins the associated wall edge 4.
  • Each guide surface preferably extends vertically between the roof edge 6 and the hallway.
  • the guide surfaces 10 are preferably curved in the horizontal section along a circular arc and arranged parallel to one another, with their inner ends 12 running parallel to the longitudinal direction of the hall or parallel to the direction of the side walls 2, while their outer edges 13 extend transversely therefrom away from the center line of the hall Are directed towards the side.
  • Its center line 14 runs at 45 ° to the longitudinal direction of the hall.
  • Their distance 15 is chosen so that the necessary ge sound shielding effect results. Ideally, they do not allow a view perpendicular to their center line 14; ie the distance 16 between the connecting line of its ends and the next adjacent guide surface is zero. However, this is by no means always necessary. Even if the spacing ratios are selected as indicated in FIG. 2, a sufficient shielding effect can result, based on the position of an engine 8.
  • the guide surfaces 10 are expediently sound-absorbing.
  • the baffle block is also expediently closed at its upper and lower ends by a horizontal cover surface. However, this can be dispensed with at one and / or other end if the struts which do not appear in the drawing and which connect the individual guide surfaces to one another are also sound-absorbing, these struts being arranged in a grid-like manner at the ends at a sufficiently close distance from one another.
  • the distance between the lower end of the guide surface block and the corridor on the one hand and between the upper end of the guide surface block and the roof edge 6 on the other hand, which is required for the mobility of the block, can be sealed in a suitable manner, for example by means of movable and / or flexible aprons.
  • the baffle block is connected to the side wall edge 4 in such a way that there is no excessive sound transmission as a result of diffraction at the wall edge 4 between this wall edge and the closest baffle.
  • the distance is chosen to be correspondingly small.
  • the wall edge 4 can be made anti-diffraction, e.g. itself be curved similar to the guide surfaces 10.
  • the shielding blocks with respect to the engines 8 reduce the free area of the opening 3 to approximately half.
  • the shielding blocks are in the intake Rich of the engines 8 are located, avoid the uneven flow of the engines caused by tear-off vortices on sharp terrain edges and improve them compared to the completely free state of the opening 3, because the air drawn in leaves the shielding blocks inwards parallel to the longitudinal direction of the hall. Optimization of the exact dimensions, the curvature and the angle that form the guide surface ends in cross-section to the longitudinal direction of the hall can easily be carried out using appropriate tests.
  • the shielding blocks are not necessary to provide symmetrically on both sides of the opening 3. In some cases it may be sufficient to attach only one shielding block arranged on one side.
  • the shielding blocks can extend over a larger or smaller part of the opening width; you can also close them entirely. It is not necessary that the outer cross-sectional edges 13 of the guide surfaces are aligned exactly at 90 ° of the longitudinal direction of the hall; in some cases, a smaller deflection angle is sufficient.
  • the angle between the center line 14 of the guide surface block and the transverse direction of the hall can then also be chosen to be correspondingly lower. This angle is expediently approximately half the deflection angle of the guide surfaces 10.
  • the radiation angle can also be reduced in that the side walls 2 of the hall are extended on the opening side by a group of guide surfaces 20 according to FIG. 3.
  • the guide surfaces can be arranged stationary because they do not reduce the opening width. Their inner edges are aligned with the associated side wall 2.
  • FIG. 4 shows an example in which the two guide surfaces 22 closest to the side wall 2 are arranged in a stationary manner, their inner edges not projecting inwards beyond the alignment of the side wall 2.
  • the three following guide surfaces 23, on the other hand can be pivoted about the end point 24 of the side wall 2 individually or as a block, so that on the one hand they can assume a position shown by solid lines, in which they are pulled a little inwards by the sound radiation angle analogously to that 1 to reduce the example of FIG. However, they can also be swiveled out of the opening width in the direction of the arrow and then assume the position indicated by dash-dotted lines, in which they release the full opening width of the hall. Instead of being pivotable, they can also be pushed together in the manner of a blind or removed from the opening area in some other way.
  • the noise protection hangar can be provided with a slot in the ridge area to accommodate an aircraft stabilizer. This can also be optimized fluidically and acoustically with the means according to the invention. For this purpose, the
  • Slit movable flaps are provided which, as described above, prevent or reduce the formation of swirls and the passage of sound.

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Abstract

Lärmschutzhalle mit weiter Einlaßöffnung (3) für Flugzeuge (7). Zur Schaffung einer öffnungsseitigen Schallabschirmung ist die Einlaßöffnung an wenigstens einer Seite von einer Reihe von Leitflächen (10) begrenzt, deren Innenrand im Horizontalschnitt ins Halleninnere und deren Außenrand seitlich gerichtet ist. Die Leitflächen (10) können zwischen einer die Einlaßöffnung (3) ganz oder teilweise schließenden Schließposition und einer sie freigebenden Öffnungsposition beweglich sein.

Description

Lärmschutzhalle für Flugzeuge
Zur Abschirmung des Lärms von Flugzeugtriebwerke**! während des Probelaufs verwendet man Lärmschutzhallen, die im wesentlichen das ganze Flugzeug aufnehmen. Die Hallenöffnung läßt man häufig ganz offen, wobei die Halle so orientiert ist, daß sie die Abstrahlung zur bewohnten Seite hin abschirmt, während die Öffnung zur lärmtechnisch unsensiblen Seite hin gerichtet ist. Jedoch gibt es Fälle, in denen auch auf der Öffnungsseite schalldämpfende Maßnahmen getroffen werden müssen. Das be- deutet, daß die Öffnung ganz oder teilweise schließbar sein muß oder daß die Triebwerke als Schallquellen seitlich von den Wänden der Halle zur Öffnungsseite hin weit überragt werden müssen, damit der freie Schallabstrahlungswinkel klein genug ist. Dies hat große Nachteile für solche Triebwerke, die empfindlich auf ungleichmäßige Anströmung reagieren, beispielsweise solche, die mit einem Bypass versehen sind. Wenn sie, bedingt durch die Wandumschließung, ungleichmäßig angeströmt werden, können sie beschädigt und ggf. sogar zerstört werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine öff- nungsseitige Schallabschirmung zu schaffen, die auch bei Probeläufen anströmungsempfindlicher Triebwerke verwendbar ist. Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den Merkmalen des An- spruchs 1 und vorzugsweise denjenigen der Unteransprüche.
Demgemäß wird die Hallenöffnung in der Richtung oder den Richtungen, in denen eine Schallabschirmung erforderlich ist,
Figure imgf000004_0001
Fig. 1 zeigt einen schematischen Gesamtgrundriß einer Lärmschutzhalle, Fig. 2 einen Teil in größerem Maßstab, und
Fig. 3 und 4 Teildarstellungen von weiteren Ausführungsfor- en.
Die Lärmschutzhalle 1 mit Seitenwänden 2 hat eine Öffnung 3, die von den Rändern 4 der Seitenwände 2 , der Vorderkante 5 , 6 des Dachs und dem Flur begrenzt wird. Sie erstreckt sich über die gesamte Breite der Halle, um beispielsweise einem modernen Verkehrsflugzeug 7 hinreichende Einlaßbreite zu geben. Der offene Schallabstrahlungswinkel dieser Öffnung beträgt im dargestellten Beispiel, bezogen auf jedes einzelne Triebwerk 8, mehr als 100°.
Dieser Öffnungswinkel wird erfindungsgemäß dadurch verkleinert, daß in den Randbereichen der Öffnung 3, anschließend an die Ränder 4 der Seitenwände 2, jeweils ein Block 9 von Leitflächen 10 vorgesehen wird, der auf Schienen 11 zwischen ei- ner Schließstellung und einer Öffnungsstellung beweglich ist. In Fig.l ist er oben in Öffnungsstellung und unten in Schließstellung mit durchgezogenen Linien gezeigt, während die andere Extremstellung jeweils in strichpunktierten Linien angegeben ist. In der Öffnungsstellung ist der Abstand zwi-. sehen den beiden Abschirmblöcken 9 mindestens ebenso groß wie die Öffnungsbreite der Halle. In der Schließposition schließt sich jeder Block an die zugehörige Wandkante 4 an. Jede Leitfläche erstreckt sich vorzugsweise vertikal zwischen dem Dachrand 6 und dem Flur.
Die Leitflächen 10 sind vorzugsweise im Horizontalabschnitt längs eines Kreisbogens gekrümmt und parallel zueinander angeordnet, wobei sie an ihren inneren Enden 12 parallel zur Hallenlängsrichtung bzw. parallel zur Richtung der Seitenwän- de 2 verlaufen, während ihre äußeren Ränder 13 quer dazu von der Hallenmittellinie weg zur Seite hin gerichtet sind. Ihre Mittellinie 14 verläuft unter 45° zur Hallenlängsrichtung. Ihr Abstand 15 ist so gewählt, daß sich der jeweils notwendi- ge Schall-Abschirmeffekt ergibt. Im Idealfall erlauben sie keinen Durchblick lotrecht zu ihrer Mittellinie 14; d.h. der Abstand 16 zwischen der Verbindungslinie ihrer Enden und der nächstbenachbarten Leitfläche ist Null. Jedoch ist dies kei- neswegs immer erforderlich. Auch wenn die Abstandsverhältnisse so gewählt sind, wie dies in Fig.2 angedeutet ist, kann sich, bezogen auf die Position eines Triebwerks 8, ein hinreichender Abschirmeffekt ergeben.
Die Leitflächen 10 sind zweckmäßigerweise schallschluckend ausgeführt. Der Leitflächenblock ist ferner zweckmäßigerweise an seinem oberen und unteren Ende durch jeweils eine horizontale Deckfläche geschlossen. Jedoch kann dies am einen und/oder anderen Ende entbehrlich sein, wenn die in der Zeichnung nicht erscheinenden, die einzelnen Leitflächen miteinander verbindenden Streben ebenfalls schallschluckend verkleidet sind, wobei diese Streben an den Enden gitterförmig in hinreichend engem Abstand voneinander angeordnet sind.
Die Distanz zwischen dem unteren Ende des Leitflächenblocks und dem Flur einerseits und zwischen dem oberen Ende des Leitflächenblocks und dem Dachrand 6 andererseits, die für die Verfahrbarkeit des Block erforderlich ist, kann in geeigneter Weise abgedichtet sein, beispielsweise durch bewegliche und/oder flexible Schürzen.
Der Anschluß des Leitflächenblocks an die Seitenwandkante 4 geschieht in solcher Weise, daß zwischen dieser Wandkante und der nächstgelegenen Leitfläche kein übermäßiger Schalldurch- laß infolge von Beugung an der Wandkante 4 stattfindet. Zum einen wird der Abstand entsprechend gering gewählt. Zum anderen kann die Wandkante 4 beugungswidrig ausgebildet, z.B. selbst ähnlich den Leitflächen 10 gekrümmt sein.
Bei den in der Zeichnung dargestellten Maßverhältnissen wird durch die Abschirmblöcke in bezug auf die Triebwerke 8 eine Verringerung des freien Bereichs der Öffnung 3 auf etwa die Hälfte bewirkt. Obwohl die Abschirmblöcke sich im Ansaugbe- reich der Triebwerke 8 befinden, vermeiden sie die durch Abrißwirbel an scharfen Geländekanten verursachte ungleichmäßige Anströmung der Triebwerke und verbessern sie gegenüber dem völlig freien Zustand der Öffnung 3, weil die angesaugte Luft die Abschirmblöcke nach innen parallel zur Hallenlängsrichtung verläßt. Eine Optimierung der genauen Abmessungen, der Krümmung sowie der Winkel, die die Leitflächenenden im Querschnitt zur Hallenlängsrichtung bilden, kann leicht anhand entsprechender Versuche erfolgen.
Es ist nicht erforderlich, die Abschirmblöcke symmetrisch beiderseits der Öffnung 3 vorzusehen. In manchen Fällen mag es genügen, lediglich einen einseitig angeordneten Abschirmblock anzubringen. Die Abschirmblöcke können sich über einen größeren oder kleineren Teil der Öffnungsbreite erstrecken; sie können diese auch gänzlich schließen. Es ist nicht notwendig, daß die äußeren Querschnittsränder 13 der Leitflächen genau auf 90° der Hallenlängsrichtung ausgerichtet sind; in manchen Fällen genügt vielmehr ein geringerer U lenkungswin- kel. Der Winkel zwischen der Mittellinie 14 des Leitflächenblocks und der Hallenquerrichtung kann dann auch entsprechend geringer gewählt werden. Dieser Winkel ist zweckmäßigerweise etwa halb so groß wie der Umlenkungswinkel der Leitflächen 10.
Die Verkleinerung des Abstrahlungswinkels kann auch dadurch erfolgen, daß die Seitenwände 2 der Halle öffnungsseitig durch eine Gruppe von Leitflächen 20 gemäß Fig. 3 verlängert werden. Die Leitflächen können in diesem Fall stationär ange- ordnet sein, weil sie die Öffnungsweite nicht verringern. Ihre Innenkanten sind fluchtend mit der zugehörigen Seitenwand 2 ausgerichtet.
Bei dieser Anordnung ist es nicht möglich, die Abschirmflä- chen im Horizontalschnitt an ihrem Innenrand parallel zur
Hallenlängsrichtung anzuordnen. Dies ist auch in vielen Fällen nicht erforderlich. Im dargestellten Beispiel sind sie etwa in Richtung zu demjenigen Bereich innerhalb der Halle ausgerichtet, in dem ein Triebwerk 8 als Schallquelle vermutet werden kann. Die durch sie erreichte Verminderung des offenen Schallabstrahlungswinkels bel uft sich auf den Betrag des Winkels 21.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel, in welchem die beiden der Seitenwand 2 nächsten Leitflächen 22 stationär angeordnet sind, wobei ihre Innenkanten nach innen nicht über die Flucht der Seitenwand 2 hinausragen. Die drei folgenden Leitflächen 23 sind hingegen um den Endpunkt 24 der Seitenwand 2 einzeln oder als Block schwenkbar, so daß sie einerseits eine mit durchgezogenen Linien dargestellte Stellung einnehmen können, in der sie ein wenig nach innen gezogen sind, um den Schall- abstrahlungswinkel analog dem Beispiel der Fig. 1 zu verrin- gern. Sie können aber auch in Pfeilrichtung aus der Öffnungsweite herausgeschwenkt werden und nehmen dann die strichpunktiert angegebene Stellung ein, in der sie die volle Öffnungsweite der Halle freigeben. Statt schwenkbar zu sein, können sie auch in der Art einer Jalousie zusammengeschoben werden oder in anderer Weise aus dem Öffnungsbereich entfernt werden.
Wenn eine Lärmschutzhalle in der Nähe einer Startbahn zu errichten ist, wo die zulässige Bauhöhe beschränkt ist, kann es vorkommen, daß die Bauhöhe für die Aufnahme hoher Flugzeugleitwerke nicht ausreicht. In diesem Fall kann die Lärmschutzhalle mit einem Schlitz im Firstbereich zur Aufnahme eines Flugzeugleitwerks versehen werden. Dieses läßt sich mit den erfindungsgemäßen Mitteln gleichfalls strömungstechnisch und akustisch optimieren. Zu diesem Zweck werden an dem
Schlitz bewegliche Klappen vorgesehen, die - wie es oben beschrieben wurde - die Entstehung von Ablösewirbeln und den Schalldurchtritt verhindern bzw. verringern.

Claims

Patentansprüche
1. Lärmschutzhalle mit weiter Einlaßöffnung (3) für Flugzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (3) wenigstens auf einer Seite von einer Reihe von Leitflächen (10, 20, 22, 23) begrenzt ist, deren Innenrand (12) im Horizontalschnitt ins Halleninnere und deren Außenrand (13) zur Seite gerichtet ist.
2. Lärmschutzhalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen (10, 23) zwischen einer die Einlaßöffnung (3) ganz oder teilweise schließenden Schließposition und einer sie freigebenden Öffnungsposition be- weglich sind.
3. Lärmschutzhalle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leitflächen (10) zu einer gemeinsam bewegbaren Einheit (9) zusammengefaßt sind.
4. Lärmschutzhalle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen einzeln beweglich sind.
5. Lärmschutzhalle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen in Schließposition an den Öffnungsrand (6) anschließen.
6. Lärmschutzhalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Leitflächen (20) oder einige (22) der Leitflä- chen fest in voller Öffnungsweite angeordnet sind.
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