Het ontwerp van de uilenvleugel vermindert de geluidsoverlast van vliegtuigen en windturbines. Dat blijkt uit een onderzoek van wetenschappers van de Xi’an Jiaotong University in China. De onderzoekers zeggen dat een toepassing van de typische kenmerken van uilenvleugels in het design van een vliegtuig het geluid aanzienlijk zou kunnen reduceren.

De wetenschappers zeggen dat de resultaten van hun onderzoek een interessante leidraad zouden kunnen vormen voor het ontwerp van het vleugelprofiel en de geluidsbeheersing.

Turbulentie

“De gekartelde rand van hun vleugels maakt uilen stiller dan andere vogels”, benadrukt onderzoeksleider Xiaomin Lin. “Dit kan helpen bij het ontwerpen van vleugelprofielen.”

De wetenschappers merkten daarbij op dat een verbetering van de turbulentie aan de achterkant van de vleugel tot een sterke beperking van de geluidshinder kan leiden. Een optimalisering van de randen van de vleugels kan daarbij volgens hen een belangrijke bijdrage leveren.

Het lawaai dat achteraan de vleugels wordt gecreëerd vormt in de luchtvaart, maar ook bij windturbines, een dominante geluidsbron. Het terugdringen van deze geluidsoverlast is in vele stedelijke gebieden een belangrijke milieudoelstelling. 

“Vanwege hun unieke vleugelconfiguratie ligt de geluidsproductie bij nachtuilen onder vergelijkbare vliegsnelheden 18 decibel lager dan bij andere vogels”, stipt Xiaomin Liu aan. “Bovendien kon worden vastgesteld dat vleugels voortdurend van vorm veranderen wanneer de uil een prooi vangt. De configuratie van de vleugelrand blijkt tijdens de vlucht dan ook van groot belang.”

Ruisonderdrukking

Eerdere studies wezen al uit dat een gekartelde vorm achteraan de vleugel het geluid van roterende turbocomponenten kon verminderen. “De ruisonderdrukking was echter niet universeel en bleek ook sterk afhankelijk van de oplossing die uiteindelijk werd gekozen”, merkt Xiaomin Liu nog op. 

“Het bladontwerp van deze machines heeft geleidelijk een matuur stadium bereikt, maar de technologie voor de ruisonderdrukking vormt nog steeds een knelpunt. De mogelijkheden van conventionele zaagtandstructuren voor ruisonderdrukking zijn beperkt.”

“Er moeten een aantal nieuwe structuren worden voorgesteld en ontwikkeld om het potentieel van de ruisonderdrukking verder te benutten.”

Opmerkelijk daarbij is volgens de wetenschappers dat asymmetrische vormen meer mogelijkheden bieden om ruis te onderdrukken dan hun symmetrische alternatieven.

De onderzoekers stelden verder vast dat de bedrijfsomgeving een belangrijke impact op de ruisonderdrukking kan hebben. “Het ontwerp van het vleugelprofiel moet dan ook verder worden geëvalueerd op basis van de specifieke toepassingen”, beklemtoont Xiaomin Liu.