Modern jet motorları gürültülüdür, ancak eskiden çok daha gürültülüydüler. NASA Glenn Araştırma Merkezi, uçak motoru gürültüsünü azaltma çabalarında 70 yıldan fazla bir süredir ülkenin öncü kurumlarından biri olmuştur. Bu süre boyunca, merkez bu çalışmaları gerçekleştirmek için bir dizi test tesisi inşa etti ve Aero-Acoustic Propulsion Laboratory (AAPL) olarak adlandırılan, dünya standartlarında bir gürültü azaltma araştırma tesisi oluşturdu.
“AAPL” olarak adlandırılan bu “kubbe”, büyük, yankısız bir odada bulunan birden çok test tezgahını içerir. Benzersiz 130 fit çapında ve 65 fit yükseklikteki yarı küresel yapı Glenn’in kampüsünde öne çıkar. Üçgen kesimleri, onu yerden yükselen bir golf topuna benzer hale getirir. İç kısım, motor gürültü verilerini yakalayan bir dizi mikrofonun bulunduğu dikenli cam elyaf ses sönümleme kamağı ve üst kısım dizisine sahiptir.
Jet tahrik sistemi, NASA Glenn Araştırma Merkezi’nin 1940’ların başında Ulusal Havacılık Danışma Komitesi (NACA) laboratuvarı olarak kurulmasından bu yana araştırmasının temelini oluşturmuştur. Laboratuvarın ilk nesil turbojet motorlarının iyileştirmeleri, ilk jet yolcu uçaklarının ortaya çıkmasını orta 1950’lere kadar mümkün kıldı.
Ancak jet uçakları, pistonlu motorlu eşdeğerlerine göre çok daha gürültülüdür ve havaalanlarına yakın bölgelerdeki topluluklar artan gürültüden şikayetçi oldu. Merkez, 1950’lerin başında bunun nedenlerini incelemeye başladı. Motorları normalde motorları test etmek için kullanılan rüzgar tünellerinde ve test odalarında gürültüyü değerlendirmek zordur, bu nedenle Glenn araştırmacıları motorları laboratuvarın hangarı yakınında basit çelik tezgahlara monte etti ve etrafına mikrofonlar yerleştirerek gürültü seviyelerini ölçtüler.
Araştırmacılar, gürültünün asıl kaynağının motorların mekanik elemanları değil, soğuk atmosferin dar, yüksek hızlı egzoz gazlarının akışıyla karışması olduğunu buldular. Buna yanıt olarak, araştırmacılar özgün nozul ve ejektör tasarımlarını test ettiler ve gürültü azaltıcı donanımın motor performansı ve ağırlığı üzerindeki etkilerini dengelemeye çalıştılar.
1960’ların ortalarında, verimliliği artıran ve gürültü seviyelerini düşüren turbofan motorlarının tanıtılması, bir atılım olarak ortaya çıktı. Ancak daha fazla yolcu uçağı, yeni Federal Havacılık Dairesi standartları ve dikey ve kısa kalkış ve iniş (V/STOL) uçaklarına artan ilgi, devam eden gürültü azaltma araştırması gerektirdi.
1960’ların sonlarında ve 1970’lerin başlarında NASA Glenn, üniversite kampusu boyunca fan gürültüsünü incelemek için daha sağlam bir açık hava test istasyonu dizisi inşa etti. Bu, mevcut APPL alanındaki üç tezgahı içeriyordu. Powered Lift Facility (PLF), 1986 yılında V/STOL konseptleri hakkında veri sağlamak amacıyla alana eklendi. Ancak yerel topluluktan gelen PLF’nin gürültü seviyeleri ile ilgili şikayetler, testlerin 1989 yılında askıya alınmasına neden oldu.
1990 yılında NASA, üstün ses hızında taşımacılık için teknolojiler geliştirmek amacıyla Yüksek Hızlı Araştırma (HSR) programını başlattı ve bu nedenle Glenn Araştırma Merkezi Nozzle Akustik Test Tezgahı (NATR) tasarlamaya başladı. NATR, nozulların akustik ve aerodinamik performansını test edebilen 53 inç çapında bir rüzgar tünelidir. Bu testler doğası gereği gürültülü olduğundan, merkez hem PLF hem de NATR’nin üzerini kaplayacak bir yapı inşa etmeye karar verdi.
Yeni tesis 1991 yılında tamamlandı ve Aero-Acoustic Propulsion Laboratory (AAPL) olarak adlandırıldı. Jeodezik kubbesi sadece tesisten çıkan gürültüyü önlemekle kalmaz, aynı zamanda dış seslere ve hava koşullarına karşı koruma sağlar.
NATR, merkezin akustik testlerdeki iş atı olan bir araştırma aracı haline geldi. HSR programının yanı sıra NATR, Advanced Subsonic Technology programı için testler gerçekleştirdi ve 1997 yılında chevron nozulünün ilk başarılı testini yaptı.
Advanced Noise Control Fan (ANCF) tezgahı ve Small Hot Jet Acoustic Rig (SHJAR) sırasıyla 1990’ların ortalarında ve 2000’lerde eklendi. Araştırmacılar ANCF’yi akustik kaplamaları ve fan gürültüsünü incelemek için kullanırken, SHJAR daha küçük testler için NATR’ye göre daha ekonomikti.
2000’lerin başlarında AAPL, aynı anda birden fazla tezgâhta test yapılmasına ve uçuş yanı ve saha çizgisi gürültüsünün ölçülmesine imkan tanıyan yeni bir akustik alanla donatıldı. PLF’nin kullanımı yıllar içinde azaldı ve nihayet 2007 yılında hizmet dışı bırakıldı. ANCF, 2021 yılında yerini DGEN AeroPropulsion Research Turbofan (DART) tezgâhına bırakmak üzere kaldırıldı. Bu, çeşitli araştırmalar için kullanışlı olan küçük ölçekli bir motor deneme tezgâhıdır.
AAPL, NASA’nın test çabalarında hala önemli bir rol oynamaktadır. Araştırmacılar, tesis içindeki ölçek modeli nozullardan elde edilen ses verilerini Learjet 25 uçuş testlerinden elde edilen verilerle karşılaştırıyorlar. Bu çalışma, gelecekteki üstün ses hızlı ticari uçakların kalkış gürültüsünü tahmin etme yeteneğini artırabilir.