La progettazione di pannelli acustici per impiego aeronautico

L’attenuazione del rumore sta rapidamente diventando uno dei problemi di maggior interesse nel progetto dei nuovi velivoli commerciali.
L’ultima revisione (Stage 3) delle normative relative al rumore (FAR 36 ed ICAO Annex 16 capitolo 3), in vigore dal Maggio 2000, impedisce all’atto pratico l’ingresso di alcuni dei velivoli più vecchi negli aeroporti europei. Ciò va a condizionare profondamente le scelte gestionali di ciascuna compagnia aerea. È attualmente in fase di discussione una più severa revisione di tali normative (Stage 4), che dovrebbe portare ad una significativa riduzione (probabilmente di almeno 8 EPNdB cumulativi dei diversi punti di certificazione) dei massimi livelli di rumore entro il 2005.
Con questo lavoro di tesi si è voluto presentare con completezza la tecnologia per l’attenuazione del rumore generato dal compressore dei motori turbofan, che prevede l’utilizzo di pannelli acustici basati sul principio fisico delle cavità risonanti di Helmholtz. Sono stati in particolare descritti i diversi criteri che guidano la scelta della tipologia di pannello da adottare nei diversi casi, fornendo così un’utile indicazione di tutti quei parametri (prestazioni acustico-strutturali, costi, affidabilità, ecc.) di cui tenere conto durante la fase progettuale.
La procedura progettuale è stata suddivisa in quattro fasi riguardanti rispettivamente lo studio e la determinazione della relazione esistente tra l’impedenza prodotta da un determinato pannello acustico e l’attenuazione del livello di pressione sonora ottenuta, la determinazione del valore ottimale per l’impedenza, ovvero quel valore per cui si ottiene la massima attenuazione del livello di rumore d’ingresso, la definizione di modelli semi-empirici per l’impedenza dei vari tipi di pannello ed infine la determinazione dei parametri di progetto individuanti la migliore soluzione progettuale per il pannello acustico.

Quest’ultima fase ha visto come obbiettivo primario lo sviluppo di una routine di calcolo in linguaggio Matlab per la determinazione dei parametri di progetto per ciascuna tipologia di pannello. Tale routine prevede l’utilizzo di una particolare funzione residuo basata sull’ammettenza acustica del pannello, ed utilizzata a sua volta per innescare una procedura di calcolo ai minimi quadrati pesati che ha come scopo la ricerca del minimo di tale funzione.
Questa tesi, con i suoi riferimenti bibiliografici, vuole costituire una valida base teorica per i futuri studi su tale argomento.