เทคโนโลยีการลดเสียงรบกวนขณะขึ้นบินและลงจอดของเครื่องบิน

Quiet Take Off and Landing (QTOL) คือแนวคิดในการพัฒนาเทคโนโลยีการบินเพื่อลดระดับเสียงรบกวนที่เกิดขึ้นในขณะที่เครื่องบินทำการขึ้นบิน (Take-off) และลงจอด (Landing) ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เครื่องยนต์ต้องทำงานหนักที่สุดและสร้างมลพิษทางเสียงต่อชุมชนรอบสนามบิน

กลไกการลดเสียงรบกวนในเครื่องยนต์

หัวใจสำคัญของ QTOL คือการเปลี่ยนจากเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ต (Turbojet) แบบดั้งเดิม มาเป็นเครื่องยนต์รุ่นใหม่ที่มีเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน (Turbofan) ซึ่งมีการออกแบบให้มีอัตราส่วนการบายพาส (Bypass Ratio) สูงขึ้น ส่งผลให้ความเร็วของกระแสไอเสียลดลงและลดเสียงคำรามของเครื่องยนต์ได้อย่างมีนัยสำคัญ

นอกจากการพัฒนาโครงสร้างเครื่องยนต์แบบหลายแกน (Multi-spool) เช่น แบบแกนคู่ (Twin-spool) หรือแกนสาม (Triple-spool) แล้ว ยังมีการนำวิธีการอื่นมาใช้เพื่อลดเสียงรบกวน เช่น:

• การติดตั้งใบพัดแบบปรับองศาได้ (Variable Pitch Fan Blades): ช่วยให้เครื่องยนต์สามารถปรับประสิทธิภาพการทำงานให้เหมาะสมกับความเร็วและสภาวะการบิน ลดการเกิดเสียงรบกวนในขณะที่เครื่องยนต์ทำงานในรอบสูง
• การปรับปรุงการไหลของอากาศ: การออกแบบส่วนประกอบภายในเครื่องยนต์เพื่อลดความปั่นป่วนของอากาศ (Turbulence) ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของเสียงรบกวน

การออกแบบโครงสร้างเครื่องบินเพื่อลดเสียง

นอกเหนือจากการปรับปรุงตัวเครื่องยนต์ ผู้ผลิตโครงสร้างเครื่องบิน (Airframe Manufacturers) ได้ทดลองใช้วิธีการปรับเปลี่ยนตำแหน่งการติดตั้งเครื่องยนต์เพื่อใช้ตัวลำตัวเครื่องบินหรือปีกเป็นฉากกั้นเสียงไม่ให้แผ่กระจายลงสู่พื้นดินโดยตรง

ตัวอย่างการออกแบบในลักษณะนี้ ได้แก่:

• การติดตั้งเครื่องยนต์เหนือปีก: เช่นในเครื่องบินรุ่น VFW-Fokker 614 ซึ่งออกแบบให้เครื่องยนต์อยู่ด้านบนของปีกเพื่อลดเสียงรบกวนที่ส่งถึงผู้โดยสารและชุมชนด้านล่าง
• การติดตั้งเครื่องยนต์ภายในปีกหรือลำตัว: พบได้ในเครื่องบินรุ่นเก่าบางรุ่น เช่น De Havilland Comet และเครื่องบินทิ้งระเบิดตระกูล V-bombers ซึ่งเป็นการซ่อนเครื่องยนต์ไว้ในโครงสร้างเพื่อควบคุมทิศทางของเสียง