Eines der Hauptziele des Projekts ist die Einbeziehung der Akustik in den Vorentwurfsprozess, um eine umfassende Bewertung zu gewährleisten. Untersucht werden die Auswirkungen von hochintegrierten Transportflugzeugen auf den Kabinenlärm. Bei den Untersuchungen wird ein deutlicher Schwerpunkt auf die von SynTrac verfolgte Idee einer disziplin- und systemübergreifenden Integration gelegt. Die Schallfelder werden in frühen Entwurfsphasen durch geeignete Mid-Fidelity-Modelle des gesamten Flugzeugs zugänglich gemacht. Dazu wird eine konfigurationsabhängige Auswahl der erforderlichen Modellierungsaspekte sowie eine design-loop-gerechte numerische Lösung untersucht. Das neuartige Konzept erfordert eine gezielte Reduktion von wellenauflösenden, high-fidelity FE-Simulationen.

Im Projekt C04 wird die Entwicklung einer effizienten, genauen und prädiktiven Simulationsmethode verfolgt, die eine detaillierte Untersuchung der Auswirkungen struktureller Nichtlinearitätsquellen auf den Kabinenlärm in zukünftigen hochintegrierten Flugzeugen ermöglicht. Die strukturellen Übertragungspfade von Schwingungen und Lärm in Flugzeugen bestehen aus vielen Komponenten, die z.B. über Nieten und Bolzen mechanisch verbunden sind. Es ist bekannt, dass solche mechanischen Verbindungen zu einer signifikanten Schwingungsamplitudenabhängigkeit der effektiven Steifigkeit und Dämpfung an den Bauteilschnittstellen führen, insbesondere bei erhöhten Schwingungsdynamiken zukünftiger Flugzeugkonstruktionen. Die „Harmonic Balance Method“ ist in der Lage, Vorhersagen für solche Fälle zu liefern, ist aber sehr rechenaufwändig, wenn sie für akustische Zwecke verwendet wird. Um diesen Herausforderungen Rechnung zu tragen, wird eine Berechnungsmethode entwickelt, die die „Harmonic Balance Method“ mit Ideen aus der Multi-Fidelity-Modellierung kombiniert und sich besonders für die Vorhersage von akustischen Größen eignet.

Im Projekt C05 werden die akustischen Druckschwankungen an der Rumpfoberfläche vorhergesagt, die von einem komplexen Schubvektor-Antriebssystem erzeugt werden. Es werden Konfigurationen mit gekapselten und dicht integrierten Triebwerken betrachtet. Darüber hinaus wird die akustische Relevanz von Morphing-Techniken in Bezug auf die Verformung der Düse und des hinteren Rumpfes untersucht. Diese Druckdaten werden über eine Schnittstelle an einen Strukturcode gekoppelt, um die Kabinenerregung zu analysieren. Um alle Quellmechanismen zu erfassen, wird das hocheffiziente Quellenmodellkonzept von Tam & Auriault verallgemeinert, um Beschleunigungen durch Installation und Schubvektorisierung sowie die Interaktion des konvektiven Drucknahfeldes mit Oberflächen zu ermöglichen. Dieser erweiterte Ansatz wird durch zonale LES-Simulationen validiert.

Um von den Effizienzgewinnen eines integrierten Systemdesigns – in diesem Fall mit verteilten Antrieben – zu profitieren, ist die Akzeptanz der Technologie in der Bevölkerung von größter Bedeutung. Akustik und Lärm sind ein wichtiger Faktor dafür. Das Ziel von C06 ist es daher, eine genaue Vorhersage der wichtigsten Parameter der Schallerzeugung und -ausbreitung zu ermöglichen und darüber hinaus die Akustik in die Optimierungsschleife für das gesamte Flugzeug zu integrieren.