Я стою в полубезеховой камері Саутгемптонського університету, стіни якої сконструйовані так, щоб поглинати звук. Навколо - напівтемрява і моторошна тиша, і я починаю відчувати себе як у фільмі "Зоряні ворота".
Але якщо придивитися уважніше, помічаєш, що сріблястий півколо в задній частині кімнати - це не портал, що веде до інших планет, а мікрофонна установка. Устаткування, яке на неї націлене - НЕ телепорт, а турбіна, що випускає потік повітря під надзвичайно високим тиском.
Комп'ютери в сусідньому офісі створюють тривимірну модель звукових шумів, записаних всередині камери.
Цей об'єкт вартістю в півмільйона фунтів - частина лабораторного комплексу, побудованого університетським Інститутом звуку і вібрації (ISVR). Його співробітники шукають спосіб, як зробити літаки тихіше.
Безлунна камера була створена, коли компанія Rolls-Royce попросила вчених досліджувати шум від одного з клапанів конкретного турбовентиляторного двигуна, пояснює професор Джеремі Естлі, директор ISVR.
Роль цього клапана - відводити розпечене повітря.
"Раніше в двигунах були і інші джерела шуму, через що цього навіть не помічали, - розповідає Естлі. - Боротьба з шумом така: усуваєш одне джерело - з'являються інші. Ми не знали, скільки шуму генерує саме цей клапан, тому змайстрували модель , щоб це перевірити ".
Висновок - шуму від клапана все ж "багато".
"Але ми з'ясували, що його легко звести до мінімуму - за допомогою перфорованих пластин", - говорять дослідники.
Вчені зараз постійно використовують безлунна камеру в дослідницьких і навчальних цілях. А двигун, про який йшла мова, завдяки їй став тихіше, і для професора Естлі - це позитивний приклад співпраці вчених і бізнесу.
"Приємно усвідомлювати, що ти робиш корисну справу, - каже він. - Якби наша праця була потрібна людям, нас ніхто б не фінансував".
Тиск з боку громадськості
Image caption Такі поглиначі звуку використовуються на літаках вже досить давно
Сучасні реактивні двигуни створюють шум інтенсивністю в 160 децибел. І хоча це на 30 децибел менше, ніж було на світанку комерційних польотів, це все ще надто багато. Для порівняння - на рок-концерті шум не перевищує 115 децибел. Особливо добре чути рев турбін при зльоті та посадці - це вам підтвердить кожен, хто коли-небудь жив по сусідству з аеропортом.
"У лондонських аеропортах більш гучні літаки отримують менше слотів, - розповідає професор Естлі. - Найгучніший Boeing 747 - краща машина, яка була у нас 35 років тому".
За словами професора, шум - "єдина суттєва екологічна перешкода" для подальшої експансії авіаперевезень. Навіть викиди СО2 не уявляють такої проблеми.
Заковика в тому, що наявні технології шумоізоляції зайшли в глухий кут.
З 1970-х років на комерційних літаках використовуються досить прості резонансні звукопоглотители - маленькі легкі стільникові решітки, що складаються з мільйонів крихітних порожнин.
"Якщо поставити більше поглиначів - двигуни стануть тихіше, - говорить професор Естлі. - Але при цьому зростуть маса літака і опір повітря, а отже - витрата палива. Тому інженерам доводиться балансувати".
Розробники спробували застосувати інший підхід - збільшити двигуни, оскільки вентилятори і турбіни більшого розміру і з більш повільною швидкістю генерують більш низький, приємний звук. Але тоді залишається мало місця для звукопоглотителей, які для низьких частот повинні бути ще й товщі.
Існує й інша дилема.
"Великі двигуни просто не помістяться під літаком, - каже професор Естлі. - Ми дійшли до тієї точки, коли збільшувати двигуни без зміни конструкції літака не можна".
Назад у майбутнє
Можливо, вихід - у відродженні радикальної ідеї 30-річної давності.
Двигуни з відкритим ротором, як можна зрозуміти з назви, виносяться назовні корпусу літака.
За іронією долі, в 1980-х від цієї ідеї відмовилися, тому що ці двигуни вважалися занадто гучними. Але професор Естлі каже, що тодішні розробки просто були занадто "примітивними".
Один із способів знизити шум в двигунах закритого типу - це підвищити так звану ступінь двоконтурного, тобто зробити так, щоб двигун обтічні більше повітря, ніж проходить через нього.
Image caption Boeing 747 вважається самим галасливий літаком
А у відкритому двигуні ступінь двоконтурного, за словами професора, направляється до "нескінченності".
Ще одна перевага цього двигуна - він споживає менше палива, ніж сучасні моделі: економія може становити до 30%. Однак для цього, знову ж таки, доведеться повністю змінити конструкцію літака.
"Ці двигуни змінили і зовнішній вигляд, і звук літаків, - каже професор Естлі. - Не тільки висота, але і якість шуму стало б іншим".
Але ці зміни навряд чи відбудуться швидко. "Ми вже пройшли 90% шляху. Можливо, цими двигунами буде обладнано наступне покоління однопрохідних літаків - років так через десять".
шумоізоляційні вікна
Південнокорейські дослідники зараз працюють над, здавалося б, неймовірної ідеєю: вікном, яке пропускає повітря і радикально знижує рівень шуму.
Сан Хон Кім з Національного морського університету в Мокпхо і Сон Хюн Лі з Корейського інституту техніки і матеріалів, розробили резонансну акрилову камеру, схожу на подвійне скло, яка послаблює звуки певних частот.
Цей ефект створюється завдяки невеликим отворів, просвердленим в акрилі.
Дослідники говорять, що їх конструкція настільки проста, що її може виготовити звичайний тесля. З її допомогою люди, що живуть біля моря, зможуть, наприклад, слухати хвилі, відгородившись від інших неприємних звуків.