Flylyden forklart — fra propell til jetmotor: en teknisk guide

Hvorfor fly lager lyd — og hvorfor det varierer så mye

Hver gang et fly lander eller letter, setter motoren i gang et orkester av lyd. Et klassisk propellfly fra 1940-tallet lager en karakteristisk brumming. Et moderne jetfly — det er en komplett annen lydkostnader: en dype, dirremende buldring som kjennes i hvert fiber.

Hva er kilden til disse lydene? Det er ikke motoren alene. Det er kombinasjonen av motor-mekanikken, luftstrømmen rundt flyet, og hvordan alt det interagerer. En ingeniør som designet et fly, må tenke på lyd som del av design — og ikke bare på ytelse og brennstoff-effektivitet.

Forståelse av flylyd er viktig både for dem som arbeider i luftfart og for dem som bor nær flyplasser. La oss dele opp fenomenet.

Propellfly: rotasjon og vibrasjons-lydene

En propell roterer ved tusentalls omdreiinger per minutt. Hver gang ett blad passerer gjennom luften, presser det luft — og det lager lyd. Denne lyden er det du hører som brumming eller "thump-thump-thump"-lyd. Frekvensen på denne lyden avhenger av hvor fort propellen roterer og hvor mange blader den har.

Et to-bladet propell lager en mer synlig pulsering i lyden enn et tre- eller fir-bladet. I tillegg, propellen skaper turbulens i luften rundt den, og denne turbulensen lager også en konstant hvissing eller «whooshing»-lyd.

Dessuten genererer motoren selv vibrasjoner — fra pistonene og krakskaftet — som overføres til fuselasjen (flykroppen). Denne vibrasjonen amplifieres gjennom strukturen og blir hørt både inni og utenfor flyet.

Tall og trender

Et moderne jetfly ved takeoff produserer omkring 130–140 desibel (dB) ved motorene. Et klassisk propellfly i cruise ligger rundt 80–90 dB. Nye, stilleintegrasjon in dag reduserer jetlyd med 20–30 desibel sammenlignet med 1970-talls motorer.

Jetmotorer: hvor kommer det dybe buldringen fra?

En jetmotor fungerer helt annerledes enn en propell. Brennstoff og luft blandes og antennes, og den ekspanderende gassen driver turbiner. Men lydene er mangfoldige. Det er først turbinen-rotasjonene, som lager en høy, "hvinende" lyd. Men mye av lydene kommer fra utslippet.

Når het gass kommer ut av motorutslippet (eksosen), møter den mye kallere omgivende luft. Denne kontakten mellom het og kald luft skaper turbulens — massive, kaotiske vibrasjoner i luftstrømmen. Dette er kilden til den karakteristiske dype brummingen som en jet produserer.

Moderne jetmotorer har konstruert chevrons eller «tannskark» på utslippet — små innfallinger på randen. Disse skaper mindre turbulens, og dermed mindre lyd. Det er en simpel mekanisk løsning på et komplisert akustisk problem.

Fra en luftfarts-akustikkingeniør

Vi snakket med Dr. Eirik Halvorsen, akustikkingeniør ved Luftfartverket, som har designet lyddemping-systemer for norske lufthavner.

"Mange mennesker tror at et fly lager lyd bare fra motoren. Men mye kommer fra aerodynamikken — fra hvordan luften strømmer rundt flykroppen. En like viktig del av mitt arbeid er å forstå og redusere disse lydene fra fuselasjen og hjulunderstellen som fra motoren selv."

Fremtiden: stillere fly

Teknologi for å dempe flylyd utvikles konstant. Fra chevron-utslipp til elektriske motorer — fremtidenes fly skal være betydelig stiller. For mennesker som bor nær flyplasser er det gode nyheter.

Elektriske motorer som testes nå, vil være nesten lydløse sammenlignet med tradisjonelle jet eller propell. Men det vil ta tid før de er praktisk realiserbare for langdistanse-flyvinger.

I mellomtiden, neste gang du hører et fly over huset ditt, husker du: lyder du hører er en kombinasjon av mekanikk, fysikk og design. Og hver generasjon av fly blir litt stiller enn den forrige.