Un equipo de la Universidad de Bristol ha identificado la causa del ruido particularmente molesto producido por los motores de ingestión de capa límite (BLI), presentes en prototipos de aeronaves eléctricas e híbridas. El estudio, publicado en npj Acoustics, demuestra que este ruido no solo es intenso, sino también perceptivamente irritante por su estructura espectral, un fenómeno conocido como “haystacking”.
El haystacking ocurre cuando el flujo turbulento de la capa límite interactúa con el ventilador y el conducto del motor, dispersando la energía sonora tonal en un rango amplio de frecuencias. Esto genera un patrón acústico que el oído humano percibe como molesto, incluso cuando el nivel de decibelios no es especialmente alto.
Durante el vuelo de crucero, la succión del ventilador es baja, y el flujo permanece casi intacto, interactuando levemente con las puntas de las palas. Aquí, el ruido molesto proviene del conducto del ventilador. En despegue, el fuerte tirón del ventilador distorsiona el flujo, exponiendo gran parte de las palas a turbulencias intensas. Esta interacción provoca el apilamiento del ventilador, una de las fuentes clave del sonido irritante.
“Estos dos patrones ocultos de sonido explican por qué los motores BLI pueden parecer tan molestos”, afirma el Dr. Feroz Ahmed, autor principal del estudio. “Nuestro análisis une por primera vez la física aerodinámica con la percepción psicoacústica, y ofrece nuevas herramientas de diseño para crear aviones que suenen mejor, no solo que midan menos decibelios”.
El experimento se llevó a cabo en un túnel de viento de alta fidelidad, donde se recopilaron datos con anemometría de hilo caliente, micrófonos y sensores de presión. Esto permitió vincular cada firma acústica con su fuente aerodinámica, brindando un enfoque preciso para reducir el ruido desde su origen.
Este avance es crucial para el diseño de futuras aeronaves como el Airbus ZEROe, ONERA NOVA, NASA Aurora D8 y nuevos vehículos eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL). Se alinea con los objetivos del plan europeo FlightPath 2050, que busca reducir el ruido de la aviación en un 65 %.
El equipo ahora trabaja en estrategias de control acústico y aerodinámico para mitigar estos efectos, con la vista puesta en mejorar la aceptación social del transporte aéreo eléctrico en zonas urbanas. Sus próximos pasos incluyen explorar otros sistemas de propulsión que también involucren ingestión de flujo turbulento.
Referencias: npj Acoustics
