Jeder kennt das surrende Geräusch von Düsentriebwerken, wenn er ein Flugzeug von einem nahe gelegenen Flughafen abheben sieht. Am Boden ist es deutlich sehr laut und man kann es hören, selbst wenn das Flugzeug kilometerweit entfernt ist.
Obwohl man in einem Flugzeug ein „weißes Rauschen“ wie ein Geräusch hören kann, klingen die Triebwerke nicht sehr laut, obwohl sie nur wenige Meter von ihnen entfernt sind. Ich verstehe, dass die Kabine gut isoliert ist von außen, aber ich würde erwarten, ein ähnliches Surren der Triebwerke zu hören.
Was ist also das Phänomen, das Düsentriebwerke auf der Erde lauter klingen lässt als in der Flugzeugkabine?
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- Die Düsentriebwerke zeigen von der Kabine weg …
- Dieser Artikel hat einige gute Einsichten. Es klingt so, als ob die Antwort eher eine gute altmodische Technik als ein ausgefallenes physikalisches Prinzip ist.
- Das Phänomen ist bekannt als " Dämpfung ".
Antwort
Schall ist ein Druck & Geschwindigkeitswelle in flüssigem Medium, dh Luft. Luftmoleküle wackeln hin und her und stoßen gegen andere Luft m Moleküle, damit sie auch wackeln, so dass Sie eine ganze Kette wackelnder Luftmoleküle haben.
Das Strahltriebwerk bewegt Luftmoleküle VIEL, daher ist es extrem laut. Wenn sich der Schall vom Strahltriebwerk wegbewegt, verteilt sich die Energie über einen immer größeren Bereich und der Schalldruckpegel sinkt Der Druck sinkt jedes Mal um die Hälfte, wenn Sie die Entfernung verdoppeln. Das sind 6 dB pro Verdoppelung der Entfernung oder 20 dB pro Jahrzehnt. Wenn es 120 dB bei 10 Metern ist, sind es immer noch 100 dB bei 100 m, 80 dB bei 1 km und 60 dB bei 10 km. Deshalb können Sie es am Boden leicht hören.
Es gibt keine einfache Möglichkeit, dass Geräusche in die Kabine gelangen, da die Kabine luftdicht und vollständig abgedichtet ist. Die Luftmoleküle draußen können wie wackeln verrückt, aber die Luftmoleküle im Inneren kümmern sich nicht darum.
In der Kabine ist es immer noch ziemlich laut, aber das liegt an der mechanischen Schallübertragung durch die Tragflächen und den Rumpf. Die Vibration des Strahltriebwerks wackelt mit den Flügeln, die den Rumpf wackeln lassen, wodurch die Paneele wackeln, die die Luftmoleküle in der Kabine wackeln, die Ihr Trommelfell wackeln lassen. Flugzeuge wurden sorgfältig entwickelt, um die Übertragung zu minimieren, aber die Energiemenge des Strahltriebwerks ist enorm. Selbst wenn Sie 99,999% der Energie eliminieren, ist es immer noch ziemlich laut und es ist schwierig und sehr teuer, 99,9999% oder 99,99999% zu erreichen .
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- Nur aus größerer Neugier: Vibriert der Sound des Motors den Rumpf ( dh über die Luftwellen), die durch die Vibration des Motors (die durch physischen Kontakt auf den Rumpf übertragen wird) vollständig übertönt sind, oder arbeiten diese zusammen, um das Geräusch zu liefern, das Sie in der Kabine hören?
- " Der Druck sinkt jedes Mal um die Hälfte, wenn Sie den Abstand verdoppeln. ": Warum? Die Fläche einer Kugel ist proportional Auf seinen quadratischen Radius würde ich ' d erwarten, dass eine Verdoppelung des Abstands dazu führen würde, dass der Druck um den Faktor 4 und nicht um 2 verringert wird passiert mit Radiowellen von eine Antenne. Sollte ' bei Schallwellen nicht dasselbe sein?
- @FabioTurati Die Energie einer Schallwelle ist proportional zum Quadrat des Drucks. Wenn Sie den Durchschnitt über eine Oberfläche berechnen, sinkt der Druck um 1 / r.
- " 20 dB pro Jahrzehnt " Ich dachte, wenn Sie mit 120 dB anfangen, dann wären es 10 Jahre später 100 dB. Nicht beschweren, klingt nur lustig.
- @Blueriver In der Physik bedeutet ein Jahrzehnt einfach " ein Verhältnis von 10 ".
Antwort
Erstens ist die Kabine leiser, da die Rumpfwände so ausgelegt sind, dass die Übertragung von begrenzt wird Ton von den Motoren.
Zweitens sind bei den meisten Verkehrsflugzeugen die Triebwerke unter den Tragflächen aufgehängt, wodurch das Geräusch der Triebwerke blockiert wird, bevor sie auf den Rumpf treffen können.
Antwort
Außerhalb des Flugzeugs weht ein heulender Sturm von 500 bis 600 Meilen pro Stunde, wie Sie ihn noch nie erlebt haben den Boden, und dies trägt den größten Teil des Geräusches weg, bevor es in den Rumpf gelangen kann. Einige Geräusche werden auch vom Rumpf reflektiert. Einige Passagierflugzeuge wie Caravelle, VC10 und Tristar haben Triebwerke am Heck, was auch dazu beiträgt, den Schallpegel in der Kabine zu reduzieren.
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- Nicht, wenn Sie beim Start auf der Landebahn warten … es sei denn, Sie haben unterschiedliche Windmuster.
- Im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Flugzeugs weht immer noch ein heulender Sturm durch den Motor . Jedes Triebwerk einer B747 wird von einer Tonne Luft pro Sekunde mit maximaler Leistung durchströmt, noch bevor sich das Flugzeug zum Start bewegt. Die Luftströmungsgeschwindigkeit an den Spitzen der vorderen Lüfterflügel ist transsonisch.
- Die von Ihnen aufgelisteten Flugzeuge sind alle außer Betrieb, aber viele kleine Regionaljets (z. B. die Bombardier CRJ-Serien , Embraer ERJ-Serien und Boeing 717 ) sind noch vorhanden beim Fliegen.
Antwort
Während Schallwellen von den Partikeln in der Luft getroffen werden können, um Schall zu übertragen, Die Schallwellen können vom Boden abprallen, ähnlich wie Sie in einem geschlossenen Raum einen lauteren oder länger anhaltenden Klang haben können, wenn er von Wänden und dergleichen abprallt.