Der Wandel zur umweltfreundlichen Luftfahrt erfordert radikal neue Technologien wie innovative Antriebe und ultraleichte Materialien. Diese führen jedoch zu einem neuen, komplexen Lärm- und Vibrationsverhalten, das mit heutigen Methoden nicht zuverlässig vorhersagbar ist. Das Kernproblem ist der Zielkonflikt zwischen Effizienz (weniger Gewicht/CO₂) und Passagierkomfort. Herkömmliche Lärmreduktionsmaßnahmen heben die Effizienzvorteile aufgrund ihrer zusätzlichen Masse wieder auf. ViPEr schafft hier die entscheidende, technologieunabhängige Lösung: Eine validierte Simulationsmethodik, um den Kabinenkomfort für jede zukünftige Flugzeuggeneration frühzeitig digital zu optimieren. Das Projekt ist damit ein unverzichtbarer Wegbereiter, um nachhaltige Luftfahrt-Innovationen überhaupt erst realisierbar zu machen.
Ziel des Vorhabens VIPER (Vibroakustisches Passagiererlebnis) ist es, den gezielten Entwurf von Passagierkabinen bei Flugzeugen mit neuen emissionsarmen Open Rotor Antrieben zu ermöglichen. Im Mittelpunkt steht dabei die Akzeptanz des Gesamtentwurfs durch den Kunden. Propellertöne von offenen Rotoren werden von Passagieren oft als störend wahrgenommen und die zur Tonreduktion erforderlichen schweren akustischen Gegenmaßnahmen haben einen direkten negativen Einfluss auf die Effizienz des Fluggerätes. In VIPER sollen daher neue Lärm-Vorhersagemethoden validiert werden.
Das übergreifende Ziel von VIPER ist es, die zu erarbeitenden Lärm-Vorhersagemethoden frühzeitig mit hohem Reifegrad zur Verfügung zu stellen, um mit den zum jeweiligen Zeitpunkt vorhandenen Eingangsgrößen sofort Einfluss auf das Design der Kabine und den Flugzeugentwurf nehmen zu können.
Unsere Aktivitäten im Vorhaben VIPER konzentrieren sich auf unterschiedliche Aspekte der Simulation und Bewertung von Kabinenakustik mit wellenauflösenden Verfahren unter Nutzung von Inhouse-Softwares des Instituts für Akustik und Dynamik. Ein klarer Fokus liegt auf der Modellierung und Simulation mittels des Forschungs-Finite-Element-Codes elPaSo (https://akustik.gitlab-pages.rz.tu-bs.de/elPaSo-Core/main/intro.html) unter Verwendung von effizienten Lösungsstrategien und Verfahren der Modellordnungsreduktion. Zur psychoakustischen Bewertung des Kabinenlärms kommt darüber hinaus das Inhouse-Tool SQAT (https://github.com/ggrecow/SQAT) des Instituts für Akustik und Dynamik zum Einsatz. Es erlaubt die wahrnehmungsbezogene Technologiebewertung mit objektiven psychoakustischen Metriken.
VIPER wird im Rahmen der LuFo Programme des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert. VIPER ist ein Verbundprojekt, das in enger Kooperation mit AIRBUS und dem DLR durchgeführt wird, wobei AIRBUS auch Koordinator des Vorhabens ist.
