Counterrotating Open Rotor (CROR)
Von der Simulationstechnologie ähnlich dem Hubschrauberrotor ist der doppelrotorige gegenläufige Propfan, der verbrauchstechnisch attraktiv, aber auch extrem laut ist, so dass intelligente Lärmminderungsmaßnahmen erforderlich sind. Neben der aerodynamischen Simulation ist deshalb immer auch eine akustische Auswertung notwendig, die über die Schallabstrahlung Auskunft gibt und damit für die Gesamtbewertung einer untersuchten Konfiguration unbedingt notwendig ist.
CROR-Triebwerke zeichnen sich durch ihren geringen Treibstoffverbrauch aus, der bis zu 30% unter dem von herkömmlichen Triebwerken aus. Sie eignen sich für Machzahlen bis ca. 0,8, sind damit also für Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge gut geeignet. Großer Nachteil ist bisher der durch die hohe Blattspitzenmachzahl der Rotoren entstehende Lärm, der den von ummantelten Triebwerken abgestrahlten Lärm deutlich übertrifft. Ende der 1980er Jahre wurden von General Electric mit dem GE36 und von Pratt & Whitney mit dem 578-DX bereits Open Rotor-Triebwerke erprobt und gebaut. Wegen der großen Lärmabstrahlung und dem zu dieser Zeit geringeren Interesse an umweltschonenden Triebwerke kamen die Entwürfe allerdings nicht auf den Markt. Heutzutage stehen der Treibstoffverbrauch und damit auch die Emissionen deutlich mehr im Blickpunkt, so dass das Potential von CROR-Triebwerken wiederentdeckt wurde.
Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit MTU Aero Engines werden am IAG numerische Simulationen von Counter-Rotating Open Rotor Triebwerken durchgeführt. Es steht vor allem die Untersuchung der Lärmabstrahlung im Vordergrund. Hier liegt der Schwerpunkt auf dem Verständnis der aerodynamischen Phänomene, die die größte Lärmabstrahlung verursachen. Im Gegensatz zu einzelnen Rotoren tritt dem CROR zusätzlich der Interaktionslärm der beiden Rotoren auf. Dieser setzt sich zusammen aus der Interaktion des hinteren Rotors mit dem Blattspitzenwirbel des vorderen Rotors sowie der Interaktion des Nachlaufs des vorderen Rotors mit hinteren. Der hintere Rotor ist so einer instationären Anströmung ausgesetzt und trägt damit deutlich zur Lärmabstrahlung bei. Die Kooperation mit MTU Aero Engines beinhaltet die numerische Simulation sowie die aerodynamische und aeroakustische Analyse von verschiedenen CROR-Konfigurationen bei Reiseflug und Take Off bzw. Landing. Besonderes Augenmerk soll hier auf den Einfluss der Wirbel-Rotor-Interaktion gelegt werden.
