Forschungsbericht 2011



AkuKab: Rechenmodell zur Simulation des Akustikkomforts in Flugzeugkabinen

Institut: M-16
Projektleitung: Otto von Estorff
Stellvertretende Projektleitung: Stephan Lippert
Mitarbeiter/innen: Katrin Hoge
Laufzeit: 01.12.2007 — 31.03.2011
Finanzierung:Freie und Hansestadt Hamburg (FHH)

Ziel

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Modells zur Berechnung der Schalldruckverteilung in Flugzeugkabinen. Grundlage der neuen Vorgehensweise ist ein modifiziertes Ray-Tracing-Verfahren.

Ausgangssituation

Zu einem hohen Komfort für Passagiere und Flugpersonal gehört, gerade bei längeren Flügen, auch eine ruhige Atmosphäre. Nur so wird die Reisezeit gleichzeitig zu einer Erholungsphase oder kann als Arbeitszeit genutzt werden.

In enger Zusammenarbeit zwischen der Lufthansa Technik AG und dem Institut für Modellierung und Berechnung gilt es, neue Wege zu finden um die Akustik sowohl in VIP-Flugzeugen als auch in Standard-Flugzeugkabinen gezielt zu verbessern. Dabei sollen vor allem die Möglichkeiten der akustischen Optimierung im Bereich von Oberflächengestaltung und Materialwahl erforscht werden. Zudem ist eine Software zu entwickeln, die im Rahmen von zukünftigen Kabinenausbauten zuverlässige Vorhersagen hinsichtlich der Akustik erlaubt.

Vorgehensweise

Das Ziel des Projektes ist zunächst die Entwicklung eines Modells zur Berechnung der Schalldruckverteilung in Flugzeugkabinen. Auf diese Weise soll eine möglichst frühzeitige Untersuchung und Optimierung der akustischen Verhältnisse in der Kabine ermöglicht werden. Das Modell muss in der Lage sein alle an den Luftraum angrenzenden Oberflächen, mit den entsprechenden akustischen Eigenschaften sowie beliebige Schallquellenverteilungen zu berücksichtigen. Grundlage des neuen Berechnungsmodells ist ein modifiziertes Ray-Tracing-Verfahren, welches auf die speziellen Anforderungen der Flugzeugkabine zuzuschneiden, zu verifizieren und zu validieren ist. Die akustischen Eigenschaften der verwendeten Oberflächenmaterialen werden bestimmt und eine Materialdatenbank erstellt. Mit Hilfe dieser Datenbank und dem Berechnungsmodell wird eine Simulation der akustischen Eigenschaften der Flugzeugkabine in Abhängigkeit der Oberflächenparameter und die Erstellung von ¿Soundkarten¿ möglich sein.

Ausblick

Der Projektpartner Lufthansa Technik beabsichtigt, das neue Berechnungsmodell zukünftig bei der Kabinenausstattung einzusetzen.

 

Stichworte

  • Berechnungsmethoden in der Akustik
  • Flugzeugkabine
  • Ray-Tracing