Os helicópteros fazem muito barulho e os culpados disto são os seus rotores e motores. Pesquisadores em Berlim, na Alemanha, querem mudar isto e diminuir os níveis de barulho causados pela turbulência do ar e do motor.
Os helicópteros não são usados apenas pelas forças armadas – eles são também usados com frequência pelos serviços de resgate, pois eles conseguem chegar em lugares que outros meios de transporte não têm acesso – como montanhas remotas, por exemplo, onde alpinistas ou esquiadores evetualmente ficam perdidos ou feridos. E eles ainda são usados para o transporte de pessoas feridas em engavetamentos nas rodovias. Os serviços de resgate usam helicópteros tanto quanto a polícia, que muitas vezes os usam para monitorar eventos de grande porte.
Mas, apesar de serem tão úteis, os helicópteros têm um grande defeito – eles são muito barulhentos. E isso é irritante não só para os passageiros a bordo, mas também para as pessoas em solo. Uma das fontes de barulho vem da turbulência de ar produzida pelas lâminas rotativas. Tem havido, portanto, progressos significativos nos rotores. No entanto, eles produzem muito menos barulho se comparados aos barulhentos motores de helicóptero que ainda são um problema.
As várias fontes de barulho no motor
Pesquisadores do Centro Aeroespacial Alemão (DLR) estão trabalhando para reduzir o barulho dos helicópteros em um projeto apoiado pela União Europeia. Existem várias fontes de barulho no motor. “Sons especiais são feitos pelos compressores e pelas turbinas, que giram rapidamente,” disse Karsten Knoblochdiz, engenheiro do DLR.
Outra fonte de barulho no motor é a câmara de combustão. “Com a liberação do calor é também produzido o barulho de combustão,” explica o engenheiro. O som da câmara de combustão juntamente com os sons do compressor e exaustor causam um barulho estrondoso. Até agora, o problema para os engenheiros buscando a redução do barulho tem sido localizar as diferentes fontes do som. As diferentes fontes não podem ser gravadas com microfones comuns.
A Pressão e as altas temperaturas
A temperatura de um motor pode chegar a 1.200 graus Celsius e a pressão pode ser 12 vezes maior que a pressão atmosférica normal. Até mesmo um bom microfone pode parar de funcionar ou derreter em condições extremas como esta. Além disso, o microfone teria que ser capaz de gravar a grande largura de banda do barulho no motor, segundo Knobloch. É importante gravar tanto os sons mais brandos como os mais estridentes neste ambiente tão barulhento e quente, ele observa. “[E] os sensores do microfone também precisam suportar as grandes mudanças de pressão”, explica o engenheiro do DLR.
Já que os microfones comuns não são capazes de funcionar em condições extremas, os especialistas em som do DLR desenvolveram dispositivos especiais – microfones de gás quente, com o qual o barulho dos motores pode ser distinguido. A parte principal de um microfone de gás quente é um tubo de metal prateado, longo, que termina em um bloco de metal retangular bem pressionado. A pressão é equilibrada por uma espiral no microfone.
Os sons são discernidos por ouvidos artísticos
“Para você ter uma ideia, este microfone de gás é como o estetoscópio do médico,” diz Lars Enghardt, professor do DLR.
“A posição na qual você escuta algo fica no peito do paciente. É isto o que o médico escuta. Mas, a área onde o som é discernido fica no ouvido. Isso significa que estamos tirando o som de dentro do motor e levando-o para um ‘ouvido artístico’. Este é nosso microfone.”
A vantagem deste método de medição é clara. O lugar onde fica o ouvido artístico – o microfone – não é tão quente quanto o motor lá dentro. Além disso, não há resíduos de combustão agressivos, os quais também poderiam danificar o sensível equipamento. E mais, a pressão extremamente alta do motor é evitada.
Medindo os sons com êxito
Um motor de helicóptero já foi medido com o microfone que os pesquisadores desenvolveram. O som proveniente da câmara de combustão, dos compressores, das turbinas e do exaustor foi registrado precisamente e as freqüências individuais foram filtradas e medidas. O que é especialmente interessante é que as diferentes fontes de barulho são claras no motor. O exaustor transporta os gases quentes para fora, causando um barulho maçante, duro.
Mas, na câmara de combustão, há também outras forças trabalhando: nela, o ar comprimido é inflamado com o combustível e queimado. O barulho de explosão que é gerado como resultado produz um som mais ‘estridente’. Do lado de fora do motor, as fontes de som misturam-se e viram um mingau de barulho.
É uma grande façanha o fato de que, pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram gravar e diferenciar esses barulhos e suas fontes.
Livrando-se dos barulhos no motor
Os resultados têm uma importância prática enorme para a construção de novos motores.
“Com esta análise complexa, seremos capazes de decidir quais peças do motor valem a pena serem trabalhadas tecnicamente para o som,” explica Lars Enghardt do DLR.
Um silenciador, por exemplo, poderia garantir que os componentes de frequência da turbina pudessem ser capturados por um corpo vibrátil e convertidos em calor, reduzindo a quantidade de barulho detectável do lado de fora.
Este pode ser o primeiro passo em direção a um helicóptero mais silencioso. Em um projeto subsequente, os pesquisadores estudarão as medidas apropriadas para a proteção do barulho. Os helicópteros, que são úteis na vida cotidiana, poderão ficar mais silenciosos em alguns anos, poupando os nervos dos passageiros e das pessoas em solo.
Fonte: Deutsche Welle
