O que causa o “rosnado” de alguns turbofans grandes no impulso de decolagem?

Existe uma ampla gama de harmônicos gerados pelo ventilador, descendo até o menor espectro sonoro. Este artigo trata do isolamento acústico de uma capa de turboventilador e contém medidas sonoras de um turbofan real em uma instalação no solo com potência TO TOTAL:

O artigo parece ser traduzido do Google para o russo em inglês, mas as observações feitas são muito válidas:

At power regimes with Mach number M>1 at the periphery of blade wheel there is a well- observed shock wave noise appeared on harmonics of rotor frequency that could be seen at fre- quency range between the first rotor frequency and fan BPF. Shock wave noise has a high sound power level due to the used lemniscate inlet duct without lining and waisting.

Nós presumimos que "waisting" é entendido como: aplicação de uma forma transversal variável (cintura). As linhas azuis no gráfico são as harmônicas da freqüência do rotor. Há 16 deles no primeiro 1200 Hz, em uma escala linear, isto implica que a distância entre as linhas azuis é de 75 Hz.

Picos sonoros significativos podem ser encontrados em intervalos de 75 Hz, começando imediatamente na primeira linha harmônica de 75 Hz. Note que a Frequência de Passagem da Lâmina do ventilador está em torno de 2.500 Hz, mas que o espectro de freqüência abaixo da BPF do ventilador é bastante denso. O som dominante que é observado no solo a partir de um turbofan de avião é naturalmente dependente da posição, distância, forma de entrada, medidas de isolamento acústico, etc etc. Faz muito sentido se a maioria dos esforços de isolamento acústico são investidos no espectro mais alto, e que os sons de baixo zumbido são considerados como baixa prioridade para supressão, uma vez que não são muito perturbadores.

"Ruído de Buzzsaw", como comumente definido, é causado pelas ondas de choque das pontas das pás do ventilador trans-sônico, como descrito na resposta de @Koyovis, assim como a resposta vinculada.

Sua pergunta parece se concentrar no componente de baixa freqüência do som, e você aponta corretamente que a freqüência de passagem da ventoinha será da ordem de 1 kHz.

Existe outra fonte de ruído gerada pelo motor que pode ser ouvida na cabine, e isso é causado pela vibração do rotor do ventilador. Sempre que o ventilador não estiver perfeitamente balanceado (e nunca é perfeito), o desbalanceamento causará uma vibração na freqüência de rotação do ventilador. Este é quase certamente o tom fundamental de 75 Hz no artigo ligado por @Koyovis. A velocidade do rotor varia com o tamanho do motor, 45 Hz para um grande como em um 777, até 100 - 200 Hz para pequenos jatos regionais.

Esta energia de vibração é transmitida como vibração estrutural através da estrutura do motor, através do pilão e da asa, e então faz com que a própria fuselagem vibre nessa frequência. Isso faz com que o interior da cabine se torne um alto-falante gigantesco, na frequência do rotor.

Os fabricantes de motores e aeronaves tentam controlar esse ruído mantendo os motores bem equilibrados e tentando minimizar a quantidade de energia transmitida pela asa.