Varför låter flygplan så mycket vid start?

Flygplanet har precis lämnat sin parkeringsplats. Det rullar långsamt mot startbanan, ackompanjerat av det jämna mullret från motorerna. I kabinen packar passagerarna undan sina saker, spänner fast säkerhetsbältet och kastar en sista blick på telefonen innan start.

Sedan ställer flygplanet upp sig på startbanan.

Under några sekunder verkar allt nästan lugnt. Flygplanet stannar ibland till kort, som om det tog ett djupt andetag. Plötsligt ökar motorvarvtalet. Mullret blir kraftfullare, sätena börjar vibrera och landskapet utanför fönstren börjar svischa förbi allt snabbare.

Några ögonblick senare lämnar hjulen marken.

För vissa passagerare är detta ljud spännande. Det representerar kraft, hastighet och början på resan. För andra kan det vara imponerande, eller till och med lite oroväckande. Varför låter flygplan så mycket vid start? Pressas motorerna verkligen till sitt maximum? Och varför verkar ljudet ibland minska abrupt några sekunder efter lyftet?

Svaret ligger främst i den mängd energi som krävs för att accelerera ett flygplan som väger flera tiotals, eller till och med hundratals ton. Men motorerna är inte de enda som bär ansvaret. Luftströmmar, landningsställ, klaffar och till och med miljön runt flygplatsen bidrar till denna ljudupplevelse.

För att förstå vad som händer måste vi gå tillbaka till ögonblicket då flygplanet börjar accelerera.

Ett flygplan lyfter inte tack vare hjulens hastighet

Till skillnad från en bil använder ett flygplan inte sina hjul för att accelerera på startbanan. Hjulen rullar fritt och tjänar främst till att bära flygplanet när det är på marken.

Det är motorerna som skjuter flygplanet framåt.

På ett modernt passagerarflygplan är dessa motorer vanligtvis turbofläktmotorer. Bakom detta tekniska namn döljer sig en ganska enkel princip: motorn suger in en enorm mängd luft framtill, accelererar den och kastar sedan ut den bakåt.

Genom reaktionskraft skjuts flygplanet framåt.

En del av luften passerar genom motorns kärna. Den komprimeras, blandas med bränsle och bränns sedan i brännkammaren. Denna förbränning producerar mycket heta gaser som expanderar, driver turbinerna och trycks ut bakåt.

Men i moderna motorer produceras en stor del av dragkraften också av fläkten, den enorma inbyggda propellern som syns längst fram på motorn. Denna förflyttar en betydande luftmassa runt motorns kärna.

När flygplanet rullar lugnt mot startbanan går motorerna på ett relativt måttligt varvtal. De producerar precis tillräckligt med dragkraft för att flytta flygplanet på marken.

Vid start förändras situationen helt.

Motorerna måste accelerera ett mycket tungt flygplan till en hastighet som är tillräcklig för att vingarna ska generera den nödvändiga lyftkraften. Beroende på flygplanstyp, vikt och dagens förhållanden kan denna hastighet vara långt över 200 kilometer i timmen.

Denna hastighet måste nås på en begränsad sträcka.

Piloterna ökar därför motorernas dragkraft kraftigt. En mycket större mängd luft sugs in, accelereras och kastas ut på några sekunder. Det är denna plötsliga ökning av kraft som orsakar det karakteristiska mullret som hörs i början av starten.

Ljudet kommer främst från luften som flyttas av motorerna

Man skulle kunna tro att ljudet från en jetmotor bara kommer från bränsleförbränningen. I verkligheten kommer en stor del av ljudet från luftens förflyttning.

Motorn suger in luft framifrån och kastar ut den bakåt i hög hastighet. När denna accelererade luft möter den yttre luften blandas de två strömmarna. Denna blandning skapar turbulens, tryckvariationer och ljudvågor.

Ju större skillnad i hastighet det är mellan luften som kastas ut av motorn och den omgivande luften, desto intensivare kan ljudet bli.

Fläktbladen producerar också sin egen ljudsignatur. De roterar mycket snabbt och interagerar med luften såväl som med de olika strukturerna inuti motorn.

Till detta kommer kompressorer, turbiner och gasernas cirkulation i motorns kärna.

Det slutgiltiga ljudet som hörs av passagerare eller personer nära flygplatsen är alltså inte ett unikt ljud. Det är en komplex blandning bestående av fläktens sus, gasflödet, mekaniska vibrationer och turbulensen som skapas runt motorn.

Vid start blir alla dessa fenomen mer intensiva eftersom motorn arbetar på ett högt varvtal.

Det är lite som skillnaden mellan en fläkt som snurrar långsamt och samma fläkt inställd på sin maximala hastighet. Principen förblir densamma, men mängden luft som flyttas och ljudnivån är inte alls desamma.

I skala av en flygplansmotor är proportionerna naturligtvis mycket mer imponerande.

Använder flygplan alltid maximal kraft?

Uttrycket “full kraft” används ofta av passagerare för att beskriva starten. Ändå används motorerna inte systematiskt vid sin maximala dragkraft.

Före varje avgång beräknar piloterna den nödvändiga prestandan genom att ta hänsyn till många parametrar:

• flygplanets vikt;

• startbanans längd;

• utomhustemperaturen;

• vinden;

• flygplatsens höjd;

• startbanans skick;

• eventuella hinder;

• flygplanets konfiguration.

När förhållandena är gynnsamma är det ofta möjligt att lyfta med reducerad dragkraft.

Föreställ dig ett ganska lätt flygplan, en lång startbana, en måttlig temperatur och gynnsam vind. I denna situation skulle det vara onödigt att kräva all den kraft motorerna är kapabla till. En lägre dragkraft räcker för att accelerera och lyfta säkert.

Denna metod minskar slitaget på motorerna, begränsar mekaniska påfrestningar och förlänger livslängden på vissa komponenter. Det kan också minska bränsleförbrukningen och bullret något.

På Airbus hör flygintresserade passagerare ibland talas om start med “FLEX“-dragkraft. På andra flygplan talar man om reducerad dragkraft eller “derate“. Beräkningsmetoderna är inte exakt desamma, men den allmänna idén är att inte använda mer kraft än nödvändigt.

Omvänt kan högre dragkraft krävas när flygplanet är tungt, startbanan är kort eller temperaturen är hög.

Varm luft är mindre tät än kall luft. Motorerna och vingarna kan därför vara mindre effektiva när det är mycket varmt. Flygplatser på hög höjd innebär en liknande svårighet, eftersom luften även där är mindre tät.

Under dessa förhållanden kan starten kräva mer kraft och en längre accelerationssträcka.

Ljudet som hörs beror alltså inte bara på flygplanstypen. Det varierar också beroende på vikt, väder, flygplats och den prestanda som beräknats för flygningen.

Varför verkar ljudet ännu högre nära marken?

Ett flygplan kan producera mycket ljud vid start, men vår uppfattning påverkas också av närheten.

I det ögonblick då motorerna varvar upp befinner sig flygplanet fortfarande på marken eller bara några tiotals meter upp i luften. Passagerarna sitter några meter från motorerna, medan människor som bor runt flygplatsen kan befinna sig direkt under startbanan.

Avståndet mellan ljudkällan och lyssnaren förblir alltså relativt litet.

Några minuter senare flyger planet redan på flera tusen meters höjd. Motorerna fortsätter att producera dragkraft, men ljudet verkar mycket mindre imponerande från marken eftersom flygplanet har kommit längre bort.

Flygplatsmiljön kan också förstärka eller förändra uppfattningen av ljudet.

Ljudet kan reflekteras mot marken, byggnader, terminaler eller vissa metallytor. Den omgivande terrängen påverkar också dess utbredning. I en dal kan ljud till exempel spridas annorlunda än i ett helt öppet område.

Väderförhållandena spelar också en roll. Vinden kan transportera ljudet i en viss riktning, medan temperaturvariationer i atmosfären kan böja ljudvågorna.

Detta är en av anledningarna till att ett flygplan kan verka ovanligt bullrigt vissa dagar, även om starten är helt normal.

Motorerna är inte de enda som låter

Under flygningens första sekunder befinner sig flygplanet i en konfiguration som skiljer sig mycket från den som används under marschfart.

Klaffarna är utfällda på vingarna för att öka lyftkraften vid låg hastighet. Beroende på flygplan kan andra höglyftande anordningar också vara utfällda.

Dessa element ändrar vingens form och stör luftflödet. De gör att flygplanet kan lyfta i en rimlig hastighet, men de producerar också mer luftmotstånd och aerodynamiskt buller.

Landningsstället bidrar också till ljudnivån.

Så länge hjulen är utfällda möter luften däcken, landningsställets ben, luckor och olika mekanismer. Alla dessa element skapar turbulens.

I det exakta ögonblicket för accelerationen på banan hör passagerarna också hjulens rullande mot marken. En startbana är aldrig helt slät. Däcken passerar över skarvar, spår, markeringar och små ojämnheter.

Ju mer flygplanet accelererar, desto snabbare och intensivare blir detta muller.

När flygplanet lämnar marken försvinner rulljudet abrupt. Men nästan omedelbart kan ett annat ljud höras: ljudet av landningsstället som fälls in.

Hjulen börjar vikas in i flygkroppen eller vingarna. Hydrauliska mekanismer sätts i rörelse, luckor öppnas och stängs sedan, och hjulen kan fortsätta rotera en kort stund.

För en passagerare som inte känner till dessa ljud kan resultatet verka oroväckande: vibrationer, klickande ljud, dova muller eller mekaniska ljud under golvet.

Ändå är allt detta en del av flygplanets normala funktion.

Varför verkar motorerna sakta ner precis efter start?

Detta är förmodligen ett av de ögonblick som överraskar passagerarna mest.

Flygplanet har precis lyft. Motorerna är bullriga, stigningsvinkeln verkar brant och plötsligt minskar mullret. Vissa människor får då intrycket att motorerna har tappat kraft, eller till och med att de har stannat.

I verkligheten handlar det oftast om en normal minskning av dragkraften.

Dragkraften som används för att lämna marken behöver inte bibehållas under hela stigningen. När flygplanet väl är i luften, på en höjd som föreskrivs av proceduren, minskar piloterna motorvarvtalet till en dragkraft anpassad för stigning.

Denna övergång kan vara automatisk eller styras av piloterna beroende på flygplanstyp och flygbolagets procedurer.

Eftersom motorvarvtalet minskar, sjunker även ljudet. Skillnaden kan verka stor eftersom den sker efter en mycket bullrig fas.

Flygplanet fortsätter dock att stiga normalt.

I vissa regioner kan bullerreduceringsprocedurer göra denna förändring ännu mer märkbar. Målet är att begränsa bullerstörningar över bebodda områden, samtidigt som prestanda och nödvändiga säkerhetsmarginaler bibehålls.

Flygvägen kan också ändras kort efter start. Flygplanet kan minska sin stigningsvinkel något för att accelerera och börja den gradvisa infällningen av klaffarna.

För en passagerare kan detta ge intrycket att flygplanet “faller” något. Ändå fortsätter flygplanet vanligtvis att stiga. Dess attityd blir helt enkelt mindre brant, vilket förändrar känslan i sätet.

Ljudet minskar, nosen sänks något och motorerna ändrar varvtal: dessa händelser är normala och förväntade.

Varför ändras ljudet flera gånger under stigningen?

Efter minskningen av dragkraften kan motorljudet fortfarande utvecklas flera gånger.

Flygplanet accelererar gradvis, fäller in sina klaffar och anpassar sin stigningshastighet. Motorerna arbetar inte med en fast inställning från start till marschhöjd.

De anpassar sig ständigt till flygplanets behov.

Flygledningen kan be flygplanet att tillfälligt hålla en viss hastighet eller höjd. Piloterna eller automatiken anpassar då dragkraften.

När klaffarna fälls in ändras även det aerodynamiska bullret. Vingen återgår gradvis till en slätare konfiguration, bättre anpassad för höga hastigheter.

Passagerare kan höra elektriska motorer eller hydrauliska mekanismer flytta ytorna. I vissa flygplan är dessa ljud särskilt igenkännbara.

Förändringar i varvtal betyder alltså inte att motorerna fungerar oregelbundet. De visar tvärtom att flygplanet anpassar sin konfiguration till varje fas av flygningen.

Starten är inte en unik händelse. Det är en snabb följd av faser:

1. ökning av dragkraft;

2. acceleration på startbanan;

3. rotation;

4. lyft;

5. infällning av landningsställ;

6. minskning till stigningsdragkraft;

7. acceleration;

8. gradvis infällning av klaffar.

Var och en av dessa steg har sina egna ljud och förnimmelser.

Var hörs ljudet mest i kabinen?

Ljudnivån beror mycket på var man sitter i flygplanet.

Passagerare som sitter nära motorerna hör naturligtvis mer av vissa frekvenser och vibrationer. På flygplan där motorerna är monterade under vingarna kan området runt vingarna verka särskilt bullrigt under starten.

Längst fram i kabinen är motorernas muller ofta mindre närvarande, även om ljudet av luften runt flygkroppen blir mer märkbart när hastigheten ökar.

Längst bak beror uppfattningen starkt på flygplanets design. Ljudet från motorerna och turbulensen kan vara mer markant där.

På vissa regionala flygplan där motorerna är monterade på den bakre delen av flygkroppen är ljudfördelningen naturligtvis annorlunda.

Turbopropflygplan har också en speciell ljudsignatur. Deras propellrar roterar snabbt och genererar ett mer rytmiskt ljud, ibland åtföljt av vibrationer som är väl märkbara i kabinen.

Det betyder inte nödvändigtvis att de är mindre säkra eller mindre effektiva. Deras framdrivning producerar helt enkelt ett annat ljud än ett flygplan utrustat med jetmotorer.

Även två säten i samma flygplan kan erbjuda olika ljudupplevelser beroende på deras närhet till en dörr, en vinge, en jetmotor eller vissa delar av strukturen.

Varför är vissa flygplan mycket tystare?

Alla motorer producerar inte samma mängd buller.

Äldre jetmotorer accelererade vanligtvis en mindre mängd luft till en mycket hög hastighet. Denna metod kunde generera en särskilt bullrig jetstråle.

Moderna motorer med hög utväxling antar en annan strategi. Deras stora fläkt förflyttar en mycket större luftmassa, men accelererar den mindre brutalt.

Denna lösning gör det möjligt att effektivt producera dragkraft samtidigt som buller och bränsleförbrukning minskar.

Det är särskilt av denna anledning som moderna motorer har imponerande diametrar. På vissa nya flygplan är motorns gondol nästan lika bred som flygkroppen på ett litet passagerarflygplan.

Tillverkarna arbetar också med bladens form, luftintag och material installerade i gondolerna.

Vissa inre ytor är täckta med akustiska paneler utformade för att absorbera en del av ljudvågorna. Dessa strukturer innehåller små hålrum som fångar upp eller dämpar vissa frekvenser.

På vissa motorer ser man också tandade kanter på baksidan av gondolen eller utblåset. Dessa former, ofta kallade chevrons, gör blandningen mellan luftströmmarna mer progressiv och kan minska vissa komponenter av bullret.

Ingenjörer studerar också källorna till aerodynamiskt buller. Formen på landningsställ, klaffar och deras mekanismer kan optimeras för att begränsa turbulens.

Tack vare dessa förbättringar kan ett modernt långdistansflygplan ibland verka mindre bullrigt än ett mycket mindre flygplan designat flera decennier tidigare.

Flygplanets storlek räcker alltså inte för att bestämma dess ljudnivå.

Hur försöker flygplatser begränsa buller?

Även om moderna flygplan generellt är mindre bullriga än sina föregångare, förblir bullerstörningar ett viktigt ämne för befolkningen som bor runt flygplatser.

Avgångsvägar är ofta utformade för att så långt som möjligt undvika de mest tätbefolkade områdena.

Piloterna följer exakta procedurer som anger kurser, höjder och ibland de ögonblick då dragkraft eller konfiguration måste ändras.

Vissa flygplatser inför också restriktioner under natten. De bullrigaste flygplanen kan vara förbjudna under vissa tider, belagda med extra avgifter eller begränsade i antalet tillåtna rörelser.

Mätstationer är installerade runt flygplatserna för att registrera bullret som produceras av starter och landningar.

Man måste dock komma ihåg att flygvägarna inte kan väljas enbart baserat på buller. Säkerhet, väder, terräng, flygtrafik och flygplanens prestanda förblir prioriterade.

Ett flygplan kan inte bara flyga runt varje bostad. Procedurerna söker därför en kompromiss mellan säkerhet, effektivitet och minskning av störningar.

Skulle ett elflygplan inte låta någonting alls?

Idén om ett nästan ljudlöst flygplan är lockande. Ändå skulle även ett elektriskt flygplan fortsätta att producera ljud.

En elmotor eliminerar förbränning och vissa mekaniska källor som finns i en jetmotor. Men den måste fortfarande driva en propeller, en fläkt eller ett annat system som gör det möjligt att accelerera luften.

Att flytta en stor mängd luft producerar oundvikligen ljud.

Till detta kommer det aerodynamiska bullret som skapas av luftflödet runt vingar, flygkropp, klaffar och landningsställ.

Vid låg hastighet utgör framdrivningen ofta en stor ljudkälla. Men när hastigheten ökar blir ljudet av luften runt flygplanet allt viktigare.

Framtida elektriska eller hybrida flygplan kommer sannolikt att kunna vara tystare i vissa flygfaser. De kommer dock aldrig att vara helt ljudlösa.

Att flyga en tung maskin i hög hastighet innebär nödvändigtvis att flytta mycket luft.

Ska man oroa sig när starten är mycket bullrig?

I de allra flesta fall är ett högt ljud vid start helt normalt.

Flygplanet måste accelerera snabbt, motorerna arbetar på ett högt varvtal, hjulen rullar på banan och vingarna är konfigurerade för att producera mycket lyftkraft vid låg hastighet.

Efter lyftet fälls landningsstället in, klaffarna ändrar position och dragkraften justeras. Alla dessa åtgärder orsakar ljud, vibrationer och förändrade förnimmelser.

Piloterna förlitar sig naturligtvis inte enbart på motorljudet.

De har många instrument som visar varvtal, temperatur, tryck, förbrukning och allmän funktion. Flygplanets system övervakar också många parametrar och signalerar avvikelser.

Ett ovanligt ljud som hörs av en passagerare betyder alltså inte automatiskt att ett problem håller på att uppstå.

Sätets position, vädret, den använda kraften och flygplanets konfiguration kan göra en start mer bullrig än en annan.

Det är också vanligt att en passagerare plötsligt märker ett ljud bara för att de ägnar det mer uppmärksamhet. När man väl är orolig kan varje vibration eller varvtalsändring verka onormal.

Att förstå hur starten går till gör det ofta möjligt att uppleva denna fas mycket lugnare.

📖 Artiklar som kan intressera dig

Vill du fortsätta upptäcka flygets hemligheter? Här är tre artiklar för att bättre förstå hur flygplan flyger, varför de når sådana höjder och vad som gör flygtransport så säker.

• Hur kan ett så tungt flygplan flyga?

• Varför kraschar flygplan nästan aldrig?

• Varför flyger flygplan så högt?

✈️ Rekommenderade produkter

Vill du förlänga din passion för flyg utöver denna artikel? Upptäck våra kollektioner dedikerade till flygentusiaster, med föremål att ställa ut, ge bort eller ta med dig överallt.

• Modellflygplan

• Nyckelringar Flygplan

• Armband Flygplan

Mycket buller för att lyfta flera ton från marken

Om flygplan låter så mycket vid start är det främst för att de måste åstadkomma något extraordinärt på mycket kort tid.

Ett flygplan som väger flera tiotals eller hundratals ton måste accelerera tillräckligt för att dess vingar ska börja bära det. För att uppnå detta suger dess motorer in och accelererar en enorm mängd luft.

Startbullret är alltså ljudet av dragkraften, men också ljudet av hjulen på banan, luften runt vingarna, utfällda klaffar och landningsstället.

Väl i luften minskar ljudet vanligtvis. Motorerna går över till stigningsdragkraft, landningsstället fälls in, klaffarna fälls gradvis in och flygplanet rör sig bort från marken.

Nästa gång du hör mullret från motorerna fylla kabinen vet du vad som håller på att hända.

Flygplanet låter inte bara.

Det accelererar en gigantisk luftmassa för att förvandla en maskin på flera ton till ett flygplan som kan lämna marken och stiga mot skyn.

🎬 För att bättre förstå hur en flygplansmotor fungerar

Det imponerande ljudet vid start är direkt kopplat till jetmotorernas funktion och den enorma mängd luft de flyttar. För att upptäcka mer exakt vad som händer inuti en flygplansmotor, här är en enkel och pedagogisk video som förklarar varje steg i dess funktion.

FAQ om flygplansbuller vid start

Varför blir motorerna plötsligt bullriga på startbanan?

Piloterna ökar dragkraften kraftigt för att accelerera flygplanet till starthastighet. Motorerna suger då in och flyttar mycket mer luft, vilket ökar ljudnivån.

Används motorerna alltid vid sin maximala kraft?

Nej. När flygplanets vikt, startbanans längd och väderförhållandena tillåter det kan piloterna använda en reducerad dragkraft som beräknats före starten.

Varför minskar ljudet abrupt efter lyftet?

När flygplanet väl stiger minskar piloterna vanligtvis startdragkraften till en dragkraft anpassad för stigning. Denna minskning är normal och betyder inte att motorerna stannar.

Vad är det höga ljudet som hörs under flygplanet efter start?

Det kommer ofta från infällningen av landningsstället. Hjulen viks in, luckor öppnas och stängs, vilket kan orsaka muller, klickande ljud och vibrationer.

Varför verkar vissa starter bullrigare än andra?

Ljudet beror på flygplanstyp, vikt, använd kraft, temperatur, vind, startbana och var man sitter i kabinen.

Är stora flygplan alltid de bullrigaste?

Nej. Ett modernt långdistansflygplan utrustat med nya motorer kan vara mindre bullrigt än ett mindre men äldre flygplan. Motorns design betyder mer än bara flygplanets storlek.

Är moderna flygplan verkligen tystare?

Ja, generellt sett. Motorer med hög utväxling, akustiska material och aerodynamiska förbättringar har gjort det möjligt att avsevärt minska bullret från nya generationers flygplan.

Skulle ett elflygplan vara helt ljudlöst?

Nej. Även utan förbränning skulle ljudet från propellrar eller fläktar kvarstå, liksom det aerodynamiska bullret som produceras av luften runt flygkroppen, vingarna och landningsstället.

Relaterade produkter

Kategorier

NyheterModellflygplan: modellflygplan för passagerarflyg och jaktflygplanModellflygplan för passagerarflygInredning/HemFlyginredningFlygnyckelring