Fra propellstøy til jetbrøl: hemmeligheter bak flyenes karakteristiske lyd

Lyden som gjorde befolkningen oppmerksomme på den tredje dimensjonen

Flylyden er kanskje den mest kjente industrilyden i verden – en lyd som gjør at mennesker utenfor flyplasser løper inn og ser opp, en lyd som stammer fra det som er like mektig og spektakulært som det er mekanisk.

Fra propellstøyen til DC-3-ene som transporterte soldater over Atlanteren i 1940-årene, til det dyp, tordnende brølet fra en Concorde som gjennombrøt lydmuren, til dagens tystere – men fremdeles kraft – turbofan-motorers karakteristiske hummer, har flygeleryd vokst med luftfarten selv.

Hva slags lyd lager faktisk et fly, og hvorfor er det så gjenkjennelig?

Propellenes syngende sang

Et propellfly som de gamle Douglas DC-3-ene eller militære P-51 Mustang-jagerfliene produserte en karakteristisk hvining – en kombinasjon av lydfrekvenser som oppstår når metallbladene skjærer gjennom luften i rotasjonsmønster.

Hver gang et propellblad passerer gjennom luften, skaper det en trykkbølge. Når bladet går raskere (ved tips), oppstår høyere frekvenser. Når det går langsommere (ved roten), oppstår lavere frekvenser. Resultatet er et komplekst mønster av toner som gjør propellfly gjenkjennelig selv på flere kilometers avstand – en lyd vitenskapen kaller «tonal noise».

Jetmotorens turbulente brøl

Jet-motorer – turbofans – fungerer annerledes. I stedet for et propellblad som vibrerer gjennom luft, har du en gigantisk blåsemotor som suger inn hundrevis av kubikkdecimeter luft per sekund og presser den ut igjen med fenomenal kraft. Det som skjer der inne, er turbulens på massivt nivå.

Lydene som oppstår fra en jetmotor er ikke «toner» som fra et propell, men heller «støy» – utallige små, uregelmessige lydoppslag som oppstår når trykk- og temperaturforhold blir ekstremt. Det er lyden av kaos, av atomer som beveger seg på kontrollert men voldsom måte. Dermed blir det ikke en vakker hvining, men et dyp, karakteristisk brøl.

Tall og trender

Moderna fly er betydelig stille enn eldre generasjoner takket være forbedringer i motordesign og akustisk isolasjon. Kravene til lyddemping har blitt strengere ettersom byene vokste rundt flyplassene.

Akustikk møter ingeniørkunst

Moderne flydesignere arbeider konstant med å dempe lyd. Strategier inkluderer varmevekslere som absorberer lydenergi fra motorene, større motorer som kjører på lavere hastighet men større luftmengde (mindre turbulens), og kabin-materialer som lyder inn.

Konkorde-jagerflyet, som fløy hyper-sonikk og brøt lydmuren, produserte en lyd på 130 dB ved takeoff – rasende. Dagens hypersoniske forsøksluftkjøretøyer arbeider med å få ned akkurat denne støyen, fordi ingen by ønsker et fly som konsekvent lager et sonic boom når det tar av.

Morgendagens stille fly

Framtidens elektriske fly – som Liliums og andra oppstartsselskaper utforsker – lover noe revolusjonerende: stillhet. En elektrisk motor lager enormt mye mindre støy enn en forbrenningsmotor. Dersom disse prosjektene lykkes, vil himmelens musikk endres fundamentalt.

Det er interessant å tenke på: for hundre år siden var det stillhetsfull himmel. De neste hundre årene fylte vi den med lyden av menneskets strebelser. Og så – kanskje – blir den stille igjen.

Fra akustikeren på designlaboratoriet

Flydesignerne må balansere drag, effektivitet, og lyddemping – en tri-dimensjonal puslespill som stadig blir mer kompleks.

"Et moderne fly er en orkester av lydsignaler. Hver eneste frekvens forteller noe om hva som skjer med motoren, luften og strukturen. For oss akustikere handler det om å finne musikken i kaoset."