Doppler-Effekt und Lautstärke

Hallo!

Wenn sich ein Flugzeug sehr schnell auf einen zu bewegt, scheint es dann auch lauter, so wie das bei Überschallgeschwindigkeit der Fall ist?

Konkret gefragt: Kann ein handelsüblicher Hubschrauber so schnell fliegen, dass er viel lauter als normalerweise erscheint?

lG Alpha

Hallo,

der Dopplereffekt hat zunächst nichts mit der Lautstärke, sondern mit der Frequenzverschiebung zu tun:

http://de.wikipedia.org/wiki/Dopplereffekt

Leider kenne ich die genauen physikalischen Ursachen nicht, aber es könnte sein, daß man bei höheren Frequenzen einen andern Lauteindruck hat, als bei tieferen Frequenzen.

Gerhard

Hallo!

Wenn sich ein Flugzeug sehr schnell auf einen zu bewegt,
scheint es dann auch lauter, so wie das bei
Überschallgeschwindigkeit der Fall ist?

Hallo auch.
Deine Frage enthält einen Fehler. Ein Überschallflugzeug, wenn es denn überschallschnell fliegt, kann man überhaupt nicht hören, wenn es sich auf einen zubewegt. Erst wenn man in die Lärmschleppe oder wie das heißen mag kommt, dann wird es laut.

Konkret gefragt: Kann ein handelsüblicher Hubschrauber so
schnell fliegen, dass er viel lauter als normalerweise
erscheint?

lG Alpha

Der normale Hubschrauber kann nicht so besonders schnell fliegen, und weil schnelles Fliegen beim Hubschrauber mit starken Verlusten (Energieverlust) verbunden ist, macht er dann vermutlicherweise auch viel Lärm.
Aber das ganze ist sicher konstruktionsabhängig und da müßte man mal bei Bedarf einen Fachmann befragen. Da kommts z.B. wohl sicher auch drauf an, wie weit das Fluggerät entfernt ist. Die Motoren in einem Düsenjet sind z.B. ungleich stärker.
MfG

Hi Alpha,

als Anrainer eines Hubschrauberlandeplatzes ist mir aufgefallen, dass der Hubschrauber um so lauter ist, je genauer er auf mich zukommt und je niedriger er fliegt. Die Geschwindigkeit spielt dabei kaum eine Rolle, ich vermute eher den Neigungswinkel der Rotorebene als Ursache.

Gruß Ralf

Hallo Alpha,

Hubschrauber sind weit davon entfernt, Schallgeschwindigkeit zu erreichen. Es existiert da eine konstruktionsbedingte Grenze von etwa 300-320 km/h, die kein konventioneller Hubschrauber überschreitet. Bei dieser Vorwärtsgeschwindigkeit erreicht allerdings die Anströmung der Hauptrotorblattspitzen an einer Stelle etwa 90% der Schallgeschwindigkeit. Für den Lärm ist dies aber von untergeordneter Bedeutung

Dennoch hinterlassen Hubschrauber eine stark veränderlichen Lärmeindruck am Boden. Dies liegt zum einen daran, daß es drei verschieden Lärmquellen gibt: Den Hauptrotor, den erheblich schneller drehenden Heckrotor und die Triebwerke. Der „Lärmteppich“ ändert sich daher allein schon daher, da je nach Position zum Hubschrauber (Vorbeiflug) die drei Lärmquellen unterschiedlich einwirken.

Ein zweiter Grund ist die Abhängigkeit des Lärms von Haupt- und Heckrotor von deren Anströmung, d.h. Fluggeschwindigkeit und -Richtung. So kommt es z.B. beim vorwärstgerichteten Sinkflug bei einem gewissen Bahnneigungswinkel zu einem Zustand, bei dem die Rotorblätter direkt in die Wirbelschleppen des jeweils vorherigen Blattes eintauchen; dies erzeugt jedesmal ein lautes Geräusch und mit der entsprechenden Rotordrehfrequenz entsteht daraus das charakteristische „Knattern“ eines Hubschraubers im Landeanflug (man stelle sich einen landenden Rettungshubschrauber vor, vielleicht hast Du das Geräusch im Ohr).

Gruß

Oliver

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Hi Ralf,

als ebenfalls Anrainer eines solchen Landeplatzes passiert’s mir eigentlich auch nicht mehr, dass ich von sowas aufwache; aber das Ding heute früh hatte eine derartige Lautstärke, dass ich geglaubt hab’, das Gerät muss zu groß für die Landefläche sein. Bei näherer Betrachtung war’s aber ein ganz normaler süßer kleiner welcher. Daher meine Frage.

lG Alpha

Hallo!

So kommt es z.B. beim vorwärstgerichteten
Sinkflug bei einem gewissen Bahnneigungswinkel zu einem
Zustand, bei dem die Rotorblätter direkt in die
Wirbelschleppen des jeweils vorherigen Blattes eintauchen;
dies erzeugt jedesmal ein lautes Geräusch und mit der
entsprechenden Rotordrehfrequenz entsteht daraus das
charakteristische „Knattern“ eines Hubschraubers im
Landeanflug (man stelle sich einen landenden
Rettungshubschrauber vor, vielleicht hast Du das Geräusch im
Ohr).

Nach wie vor laut und deutlich, danke der Nachfrage. Hängt sowas demnach zum Teil vom Piloten ab, wie laut man es wo empfindet?

lG Alpha

Richtig. Piloten werden diesbezüglich auch ausgebildet. Neudeutsch lautet das Stichwort dazu „Fly neighbourly“. Details dazu z.B. bei
http://regionalairsupport.com/noiseabatement.shtml

Gruß

Oliver

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Rückfrage
Hallo Oliver,

Hubschrauber sind weit davon entfernt, Schallgeschwindigkeit
zu erreichen. Es existiert da eine konstruktionsbedingte
Grenze von etwa 300-320 km/h, die kein konventioneller
Hubschrauber überschreitet. Bei dieser Vorwärtsgeschwindigkeit
erreicht allerdings die Anströmung der Hauptrotorblattspitzen
an einer Stelle etwa 90% der Schallgeschwindigkeit. Für den
Lärm ist dies aber von untergeordneter Bedeutung

Ist das bei der Bell UH1D auch so? Ich habe mal gehört, die wäre deshalb so laut (besonders, wenn sie auf einen zufliegt), weil dann die Enden der (beiden ziemlich langen) Rotorblätter tatsächlich Überschallgeschwindigkeit erreichen. Was den typischen Sound dieses Hubschraubers bewirkt. Und was dann beim Flug vom Hörer weg nicht mehr der Fall ist, weshalb er dann wesentlich leiser ist.

Gruß
Axel

Hallo Oliver,

Hubschrauber sind weit davon entfernt, Schallgeschwindigkeit
zu erreichen. Es existiert da eine konstruktionsbedingte
Grenze von etwa 300-320 km/h, die kein konventioneller
Hubschrauber überschreitet. Bei dieser Vorwärtsgeschwindigkeit
erreicht allerdings die Anströmung der Hauptrotorblattspitzen
an einer Stelle etwa 90% der Schallgeschwindigkeit. Für den
Lärm ist dies aber von untergeordneter Bedeutung

Ist das bei der Bell UH1D auch so? Ich habe mal gehört, die
wäre deshalb so laut (besonders, wenn sie auf einen zufliegt),
weil dann die Enden der (beiden ziemlich langen) Rotorblätter
tatsächlich Überschallgeschwindigkeit erreichen. Was den
typischen Sound dieses Hubschraubers bewirkt. Und was dann
beim Flug vom Hörer weg nicht mehr der Fall ist, weshalb er
dann wesentlich leiser ist.

Gruß
Axel

Nein, auch die Bell-Blattspitzen bleiben im Unterschallbereich. Bei Annäherung an Mach 1 würden sich die angreifenden Luftkräfte an dem Blatt schlagartig verändern und die Bauteilbelastung und das Schwingungsniveau im Hubschrauber sprunghaft ansteigen.

Das „Teppichklopfer“-Geräusch der Zweiblatt-Bell entsteht durch das Auftreffen der Blattrandwirbel auf die Heckrotorblätter. Da der zweiblättrige Rotor recht große, d.h. tiefe Blätter besitzt, bilden sich entsprechend kräftige Randwirbel aus.

Aufgrund des Lärms und des Vibrationsniveaus sind Zweiblattrotoren heute nicht mehr zeitgemäß.

Oliver

2 Like

Danke! (o.w.T.)
-nix-

richtig
Hi,

Leider kenne ich die genauen physikalischen Ursachen nicht,
aber es könnte sein, daß man bei höheren Frequenzen einen
andern Lauteindruck hat, als bei tieferen Frequenzen.

Die wichtige größe ist hier der schalldruck [dB(spl)].
Beim menschen ist es so, daß er töne höherer frequenzen bei gleichem schalldruck als lauter empfindet als töne niederer frequenzen…

LG Alex:smile:

Fast richtig

Die wichtige größe ist hier der schalldruck [dB(spl)].
Beim menschen ist es so, daß er töne höherer frequenzen bei
gleichem schalldruck als lauter empfindet als töne niederer
frequenzen…

Wenn man 100 Hz mit 1000 Hz vergleicht, stimmt das noch. Vergleicht man aber 1000 Hz mit 10 000 Hz, stimmt das sicher nicht mehr.

Außerdem lässt diese Aussage die Bedeutung des anstehenden Pegels unter Tisch fallen.
Siehe:
http://www.akustik.rwth-aachen.de/Diplomarbeiten/dip…
(ganz unten, drittes Diagramm von unten)

Sonst auch google mit Stichworten
Kurven gleicher Lautstärke
Lautheit
A-Bewertung
C-Bewertung
usw.

MfG

C.