Deze professor weet alles over geluidsoverlast: ‘Hardste geluid van vliegtuig komt niet van motoren’

Door Bert van den Hoogen

Verslaggever Bert van den Hoogen en fotograaf Peter Franken spreken met een wetenschapper over werk, passie en actualiteit. Dit keer Roberto Merino-Martinez van de onderzoeksgroep Aircraft Noise and Climate Effects van de TU Delft. Hij weet alles over geluidsoverlast.

Wie onder een route van vliegtuigen of in de buurt van windturbines woont, weet hoeveel geluid ze maken. Roberto-Merino-Martinez doet aan de TU Delft onderzoek naar dat geluid om de ervaren overlast ervan te kunnen verminderen.

Uw vakgebied in maximaal honderd woorden?
,,Ik doe onderzoek naar de geluidsbronnen van vliegtuigen. Ik probeer het geluid zichtbaar te maken, zodat we kunnen zien welk onderdeel van een vliegtuig welk geluid maakt. Het geluid van een vliegtuig is namelijk zeer gecompliceerd omdat het van verschillende bronnen komt. Ik wil mijn vakgebied uitbreiden naar psycho-akoestiek: hoe geluid wordt ervaren. In onze onderzoeksgroep Aircraft Noise and Climate Effects gebruiken we die kennis ook voor het geluid van windturbines en drones.’’

Maakt een vliegtuig meer geluid dan alleen door de motoren?
,,Ja. Door de lucht die op hoge snelheid langs delen gaat, kunnen dat onder andere de vleugels en het landingsgestel. Bij het dalen maken het landingsgestel en de ‘flaps’ aan de vleugels geluid.’’

Wat maakt het tot een gecompliceerd geluid?
,,Iedere geluidsbron maakt een eigen geluid. Deze geluiden kunnen verschillen in sterkte en toonhoogte of samenstellingen van toonhoogtes. Bij windturbines is het repeterend. Doordat de geluidsbronnen op verschillende plekken zitten, kun je met één microfoon niet zomaar vaststellen waar welk geluid vandaan komt. Bovendien kan het geluid afhankelijk zijn van de situatie. Motoren maken bij opstijgen meer geluid dan bij het landen.’’

PASPOORT
Geboren: 11 mei 1991 in Burgos, Spain
Opleiding: BSc and MSc in aerospace engineering en PhD cum laude in aerospace engineering.
Loopbaan: 2014-2018 PhD onderzoeker, 2018-2022 postdoctoraal onderzoeker, sinds 2022 assistant professor.
Privé: Samenwonend in Delft

Hoe kunt u wel vaststellen waar welk geluid vandaan komt en wat de oorzaak daarvan is?
,,We kunnen onderdelen van vliegtuigen in een windtunnel plaatsen. We blazen dan wind langs het onderdeel en bootsen daarmee na dat het met een bepaalde snelheid vliegt. Vervolgens hebben we een instrument met zo’n honderd microfoons. Dat werkt hetzelfde als ons gehoor. We kunnen geluid lokaliseren doordat het eerder bij het ene oor dan bij het andere oor aankomt. Met ons meetinstrument kunnen we zeer precies lokaliseren waar een bepaald geluid vandaan komt. We noemen het een akoestische camera, want we kunnen er een beeld van een geluid mee maken. We maken voornamelijk gebruik van akoestische camera’s die we zelf ontwikkelen omdat we daar specifieke metingen willen doen.’’

Hoe ziet het beeld van een geluid eruit?
,,Akoestische bronnen kunnen we laten zien in kleurschalen waarbij de locatie met het sterkste geluid de donkerdere kleuren hebben. Het is te vergelijken met een warmtebeeld. ’’

Hoe precies zijn die metingen?
,,We hebben al kunnen meten dat de open holtes van een landingsgestel een fluittoon kunnen veroorzaken. Bij onderzoeken naar geluiden bij landingsgestellen zag ik één opmerkelijke toon in de geluidsgolf. Het bleek dat die toon aanwezig was op het moment dat het landingsgestel helemaal was uitgeklapt als de daling werd ingezet. We vonden vervolgens exact de holte in het gestel die daar de oorzaak van was. Soms kan het zelfs gaan om een bout.’’

Wat heeft die vondst voor zin als die motoren toch het hardste geluid maken?
,,In de jaren 70 maakten de motoren enorm veel geluid. De fabrikanten hebben dat geluidsniveau flink omlaag kunnen brengen. Daardoor komen nu de andere geluiden van het vliegtuigframe naar boven. Zeker als het geluid van de motoren nog verder omlaag gaat, is het zinvol om het geluid van de andere bronnen ook te verlagen.’’

Waarom betrekt u nu psycho-akoestiek bij uw vakgebied?
,,Het geluid van de branding van de zee kan hard zijn, maar zal over het algemeen als rustgevend worden ervaren. Aan de andere kant kunnen we een zacht geluid, zoals van een huilende baby ervaren als onprettig en verstorend. Het gaat dus niet alleen om de decibellen, maar om de perceptie. Het is zeer subjectief. Ik vind het ook wel spannend om me in dit vakgebied verder te verdiepen.’’

Welke vakgebieden betrekt u nog meer bij uw onderzoeken?
,,Voor geluidsreductie van windturbines hebben we technieken uit de natuur bestudeerd. Ik was betrokken bij een onderzoek naar uilen. Uilen zijn tijdens het vliegen ontzettend stil. Uit het onderzoek bleek dat het oppervlak van hun veren een bijzondere structuur heeft. Dat heeft mij het inzicht gegeven dat we nader onderzoek moeten doen naar de oppervlakte eigenschappen, met name bij windturbines.’’

U bent van Spaanse komaf. Waarom werkt u op de TU Delft?
,,Bij mijn eerdere bezoeken aan de universiteit vond ik Delft een mooie stad. Ik studeerde toen al luchtvaart en dan met name de wiskunde en fysica daarvan. Toen deze vacature voorbij kwam, zag ik dat het om een combinatie van meer vakgebieden gaat. Dat vond ik interessant. De TU Delft staat bovendien hoog aangeschreven in de wereld. Op het gebied van lucht- en ruimtevaart is het de top van Europa.’’

Wat betekent wetenschap voor u?
,,Alles wat we niet begrijpen kunnen we met wetenschap proberen wel te begrijpen. We kunnen nu verschijnselen, die we in een ver verleden niet konden verklaren, steeds beter verklaren door onderzoek. Wetenschap bevredigt de nieuwsgierigheid. Door antwoorden te vinden op vragen ontstaan weer nieuwe en meer vragen. Daardoor zal de wetenschap nooit eindig zijn.’’

Wat is voor u de heilige graal?
,,Dat is een duurzame luchtvaart. Dat is meer dan duurzame brandstof en schone uitstoot. Het is ook sociale duurzaamheid, waar het verminderen van geluid een bijdrage aan kan leveren. Onze onderzoeksgroep Aircraft Noise and Climate Effects werkt aan holistische oplossingen om zowel het geluid als de uitstoot van vliegtuigen te verminderen om zo tot een duurzame luchtvaart te komen. Maar vliegen zal nooit helemaal stil worden. Doordat het door de lucht beweegt, zal het altijd een bron van geluid zijn. Zelfs een zweefvliegtuig maakt geluid.’’