Stille luchtvaartinnovatie: UT en Space53 onderzoeken geluidsreductie voor drones en vliegtuigen

Drones en onbemande vliegtuigen gaan in de toekomst een steeds grotere rol in de samenleving spelen. Maar naarmate het aantal drones en vliegtuigen toeneemt, neemt ook de geluidsimpact toe. Universiteit Twente heeft daarom een geluidstestopstelling ontwikkeld voor het uitvoeren van geluidsmetingen op onbemande vliegsystemen. Deze werd in samenwerking met Space53 getest. Het is een belangrijke stap in de stille luchtvaartinnovatie.

Zoef, zoef, zoef. Brandweer Twente werkt al met een zelfstandig vliegende drone en de politie gaat er een stationeren in Nijverdal. En dat is pas het begin. Er wordt hardop gemijmerd over cargo- en bezorgdrones. Heel hinderlijk is het geluid van één drone niet. Maar stel dat er dagelijks meerdere boven je hoofd vliegen, hoe wordt het dan? “Onbemande luchtvaart heeft veel potentie voor tal van applicaties”, zegt Marijn Sanders, die als docent en onderzoeker verbonden is aan de Universiteit Twente-groep Engineering Fluid Dynamics. “Het is daardoor niet onredelijk om aan te nemen dat het vliegverkeer van deze systemen sterk zal toenemen.”

Belangrijk vraagstuk

Om ervoor te zorgen dat drones en andere vliegsystemen zo weinig mogelijk geluidsoverlast veroorzaken wordt er op Twente Airport onderzoek gedaan naar de herkomst van het geluid. “Het aanpakken van geluidshinderproblemen is een van de belangrijkste vraagstukken in de duurzame luchtvaartinnovatie”, weet Sanders. “Geluidsoverlast heeft een bewezen effect op de omgeving. Het levert stress en slaapstoornissen op en kan leiden tot hart- en vaatziekten of een verminderd prestatievermogen. Niet alleen voor mensen, maar ook voor dieren.”

Het geeft de noodzaak aan van het onderzoek waarin de groepen Robotica en Mechatronica en Engineering Fluid Dynamics van de UT samenwerken metSpace53. “We willen drones zoveel mogelijk inzetten, zonder dat mensen er last van hebben”, zegt programmamanager Mike Holsheimer van Space53. “Geluid vormt een belangrijk onderdeel van de sociale acceptatie van drones. Daarom is het belangrijk om deze zo stil mogelijk te houden.”

Herkomst geluid bepalen

Tijdens de testen op Twente Airport zijn met de hulp van een microfoonantenne de akoestische emissies van een drone gemeten tijdens verschillende vliegmanoeuvres. Sanders: “Deze testen helpen ons te identificeren welke onderdelen specifiek geluid maken. Ook kunnen we nauwkeurig bepalen welk effect bepaalde veranderingen aan het ontwerp van een vliegsysteem kunnen hebben op het geluid dat wordt geproduceerd, bijvoorbeeld wat er gebeurt als er voor een andere propeller wordt gekozen. Die informatie kunnen we delen met ontwerpers van drones en vliegtuigen om de geluidsproductie te minimaliseren. Daarnaast kunnen we overheden adviseren in welke wetgeving zij moeten hanteren of aan welke eisen fabrikanten van onbemande vliegsystemen moeten voldoen.”

Dat is echter toekomstmuziek. Eerst lopen er nog een aantal projecten om de testopstelling voor geluidsmetingen te verbeteren, met als uiteindelijk doel om tot een gestandaardiseerd testplatform te komen, om zo een nog grotere bijdrage te kunnen leveren aan de stille luchtvaart. “Het uitvoeren van geluidsmetingen is een belangrijke schakel in de innovatie van stille luchtvaart. Met de UT en Space53 kunnen wij een verbindende factor zijn tussen bedrijven, overheden en andere instanties om tot stillere oplossingen te komen. Door onderzoek te doen naar het verbeteren van de meettechnieken voor geluidsmetingen hopen we bovendien de testmogelijkheden op Twente Airport verder uit te breiden.”

Kansen Twente Airport

Wanneer vliegsystemen stiller gaan vliegen, biedt dat bovendien economische kansen voor Twente Airport, verwacht Holsheimer. “Veel grote vrachtvliegtuigen landen ’s nachts op luchthavens als Schiphol. Zij lopen daarbij tegen geluidshinder aan. Met de hulp van drones zou vracht van bedrijventerrein naar bedrijventerrein gevlogen kunnen worden, of naar kleinere luchthavens die niet rendabel zijn. Gebieden die economisch niet aangesloten zijn, kan je op die manier laten aanhaken, terwijl je drukke gebieden als luchthaven Schiphol kan ontlasten. Dat zijn allemaal positieve bijeffecten van dit onderzoek.”