Lyden av fly — hvordan propeller og jetmotorer fungerer akustisk

Hvorfor lyder flyet som det gjør?

Når du sitter på et kafé nær flyplassen, er det umulig å ikke høre forskjellen på et propellfly og et jetfly. Propellflyet lager et hyppig, dunkende og monotont sus, mens jetflyet hyles og brøler som en rasende drage. Disse lydene kommer ikke fra ingensteds — de er resultatet av helt ulik fysikk.

Lyden er i bunn og grunn trykkbølger som oppstår når noe beveger seg raskt gjennom luft, eller når luft presses med enorm kraft. Flyene bruker radikalt ulike metoder til å skape fremstøt, og det betyr helt ulike lydkarakteristika.

For å forstå flyets lydverdenen, trenger vi først å forstå hva som skjer inne i motorene, og hvordan luften oppfører seg når den blir presset inn og ut med enorm kraft.

Talls sammenligning

En jetmotor sluker opp til 30 000 tonn luft per time, presser den sammen til en bruøl av gasser som antennes, og skyter den ut bakover med uimaginelig kraft. En propell, derimot, dreier seg rundt og presser luften bakover mekanisk, uten forbrennelse. Resultatet? Jetmotorer produserer 140-180 desibel ved start, mens propellfly er mer moderate på 75-85 desibel.

Propellenes dunkende lyd

En propell som roterer gjennom luften skaper ikke en jevn lyd, men snarere en pulserende, dunkende tone. Det oppstår fordi hver gang propellbladene passerer samme punkt, skaper de en trykkpuls i luften. Hvis en propell har tre blader og roterer 1 500 ganger per minutt, får du 4 500 trykkpulser per minutt — eller 75 pulser per sekund. Disse pulsene oppstår så raskt at øret ditt oppfatter dem som en kontinuerlig lyd, men med en karakteristisk dunk eller dunking-frekvens.

"Propellflys lyd er mekanisk og periodisk — du kan telle 'dunkene'. Jetfly lyder kontinuerlig og turbulent fordi forbrenningsprosessen skaper utallige mindre eksplosioner inne i motoren."

Jetmotorenes hylende sus

En jetmotor fungerer helt annerledes. Luft blir sugd inn i motoren, komprimert i flere trinn, blandet med brennstoff som antennes, og så presses ut bakover som ultravarme gasser. Dette skaper flere lydkilder: kompressorens mekaniske vibrering, forbrenningen (som høres ut som utallige små eksplosjoner), og til slutt utstrømningen av ultravarme gasser gjennom dysen.

Den karakteristiske hylende tonen kommer fra utstrømningen av gasser gjennom dysen. Når supervarme, suppersoniske gasser blir presses ut gjennom en smal åpning, skaper det intense lydfrekvenser. Det er som når du blåser varmt luft gjennom en smal sprekk i leppene — lyden endrer seg dramatisk.

Hvorfor det støyer så mye

Flyplasser omkring verden jobber hardt for å redusere støy. En grunn til at nyere fly er mindre støyende enn gamle fly, er at de har bedre design av motor-dyser og utstrømningskanal. Ved å strekke utstrømningen og lage turbulente områder som blander varme og kalde luftstrømmer, reduseres den karakteristiske hylende tonen betydelig.

Mange flyplasser har nå retningslinjer som begrensar når tungt utstyr kan ta av, og ruter som skal brukes for å minimere støy over boligområder. I Norge har Oslo Airport og Bergen Airport strenge støykontrollregler som sikrer at flyenes nattlyd ikke blir for intens.

Lyden som forteller historien

Neste gang du hører et fly over hodet ditt, vet du hva som skjer. Dunke-dunke-dunke? Det er en propell som slår luft bakover. Hylende sus som blir høyere etterhvert som flyet nærmer seg? Det er en jetmotor som komprimerer og brenner og skyter ut gasser som lys og lyd. Hver lyd forteller en historie om fysikk, engineering og menneskets evne til å flyve.

Flyenes lyder er kanskje irriterende for de som bor nær flyplass, men de er også et bevis på hvilken kraft som trengs for å flytte mennesker og gods gjennom luften med utrolig hastighet.