Verringerung von spiegelnden Reflexionen in der Luft- und Raumfahrt mit „sonic crystals“

Iván Herrero-Durá

Sonic crystals (SCs) sind künstliche Strukturen, die aus periodischen Anordnungen starrer Streuer bestehen, die in ein flüssiges Trägermedium eingebettet sind. Eine der bekanntesten Eigenschaften von Schallkristallen ist das Vorhandensein von Bandlücken, d. h. von Frequenzbereichen, in denen sich die Schallwellen aufgrund der destruktiven Interferenz der in den Elementen reflektierten Schallwellen nicht über das System hinaus ausbreiten können.

SCs weisen auch wichtige Diffusionseigenschaften auf, da sie die Schallwellen in nicht-spekuläre Richtungen reflektieren. Aus diesem Grund wurden sie als mögliche Lösung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt untersucht, da ein großer Teil der akustischen Belastung von Raumfahrzeugen von den spiegelnden Reflexionen am Boden der Startrampe herrührt.

Verschiedene periodische Verteilungen wurden numerisch und experimentell untersucht, und der Diffusionskoeffizient jeder dieser Verteilungen wurde von Forschern der Universitat Politècnica de València (Spanien) in subskaligen Systemen charakterisiert.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass SCs den Breitbandlärmpegel am Ort einer Schallquelle aufgrund der Verringerung der spiegelnden Reflexion und der Ablenkung von Schallwellen in andere Richtungen reduzieren können.

Der vollständige Artikel ist in der Zeitschrift Aerospace Science and Technology erschienen: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S127096381731043X?via%3Dihub.