Forschung

Hubschrauberlärm wird sichtbar gemacht

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Dicht am Boden: Im Steinbruch bei Seesen flogen Piloten schwierige Manöver, die Aufnahmen zeigen später Rotorwirbel in 3-D. DLR

Göttingen - Das Teppichklopfergeräusch von fliegenden Hubschraubern kennt man. Forschern aus Göttingen und Braunschweig ist es gelungen, die Hauptursache des Lärms sichtbar zu machen. Auch dank waghalsiger Flugmanöver in einem Steinbruch im Harz.

Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Göttingen und Braunschweig haben bei abenteuerlichen Flugexperimenten in den Alpen und im Harz erstmals die Hauptursache für den Lärm von Hubschraubern sichtbar gemacht. Mit Hilfe einer speziellen Messmethode konnten sie die Rotorwirbel eines fliegenden Helikopters sichtbar machen. Diese sind die Hauptquelle des typischen „Teppichklopfergeräusches“ von Helikoptern. Der Lärm entsteht dadurch, dass der Wirbel eines Rotorblattes mit einem anderen Rotorblatt kollidiert. Mit den neu gewonnenen Erkenntnissen eröffnen sich neue Möglichkeiten, Hubschrauber künftig deutlich leiser und komfortabler zu machen, zum Beispiel durch anders geformte Rotorblätter oder eine geänderte Rotorsteuerung.

Für ihre Untersuchungen nutzten die Forscher eine Messmethode, die der Leiter der Abteilung Hubschrauber am DLR-Standort Göttingen, Professor Markus Raffel, vor einigen Jahren entwickelt hat. Sie basiert auf einem Phänomen, das manchmal im Sommer zu beobachten ist: An heißen Tagen flimmert die Luft über dem Asphalt. Grund sind Schwankungen in der Dichte des Lichts. Dadurch wird das Licht gebrochen und ist dann vor einem passenden Hintergrund als Schliere sichtbar.

Um die Rotorwirbel eines fliegenden Hubschraubers sichtbar machen zu können, suchten die Forscher nach Landschaften, die sich als Hintergrundflächen eignen. „Ein passender Hintergrund muss möglichst fein strukturiert und gleichmäßig sein“, erläutert André Bauknecht vom Göttinger DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, der die Versuche geleitet hat.

Die ersten Tests der Messmethode fanden mit einem Hubschrauber der Schweizer Luftwaffe vor einem felsigen Hintergrund in den Alpen statt. Hierbei gelang eine Weltpremiere: Erstmals waren auf den Aufnahmen eines fliegenden Helikopters die Rotorwirbel so gut zu sehen, dass sich daraus wissenschaftliche Erkenntnisse gewinnen ließen. Die weiteren Testflüge fanden dann in Niedersachsen statt. Zunächst flog der DLR-Forschungshubschrauber BO 105 über Felder und Wiesen bei Salzgitter und Braunschweig, dabei wurde er aus einem Ultraleichtflugzeug heraus fotografiert. Der spektakulärste Teil der Versuchsreihe fand dann in einem Kalksteinbruch der Fels Werke bei Seesen statt: Die Testpiloten mussten auf engem Raum fliegen und dicht über dem Boden diverse Flugmanöver absolvieren. Gefilmt wurde das Ganze von zehn Kameras. Die Aufnahmen waren so gut, dass erstmals ein Großteil der Rotorwirbel sogar dreidimensional sichtbar gemacht werden konnte.

Nach Ansicht der DLR-Forscher könnte die Messtechnik künftig ein wichtiges Hilfsmittel für die Industrie werden. Hubschrauberhersteller könnten dann verschiedene Rotorblätter vergleichen und das leisere auswählen.

Heidi Niemann

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