飞机上的厕所太吵了。对一些人来说，它们简直是可怕的。但是，那些经常飞行的人请振作起来，因为杨百翰大学(Brigham Young University)的一群物理学家已经找到了让它们变得更安静的方法。
经过两年的尝试和失败，三篇学术论文和数千次冲水后，杨百翰大学的研究人员发明了一种真空辅助厕所，它的噪音只有普通飞机马桶的一半左右。
“人们告诉我们他们不希望他们的孩子们害怕在飞机上使用浴室，”拜律物理教授肯特·吉尼说。“所以，我们使用了很好的物理来解决问题。”
鉴于该行业在过去25年中，鉴于该行业无法改善真空辅助厕所是一个非常艰难的问题。那是因为飞机厕所用很少的水冲洗需要一个部分真空，这是38,000英尺的局部真空，以近一半的声速拉空气。(According to research done in Gee and Scott Sommerfeldt’s lab, an air-water mix in vacuum-assisted toilets travels more than 300 miles per hour.) When things move at that speed, any disturbance at all to the flow—like the bend of a pipe or a valve—generates significant noise.
现在，较新的飞机有很多更安静的内饰，厕所冲洗在整个小屋内更加混响。它可以在像空中客车A380这样的飞机上睡眠非常沉积，这种飞机可以拥有多达20个厕所。
索默费尔特说:“航空公司一直都有厕所噪音的标准，但它们从来没有达到标准，而且也没有太大的压力。”“现在，随着机舱音响水平的降低，冲厕所的声音更加明显，顾客们开始抵制。”
为了解决这个问题,杨百翰大学团队专注于三个阀在冲洗周期条件:初始噪声电平峰值与冲洗阀打开,一个中间噪声级高原与阀完全打开,最后噪声峰值与冲洗阀关闭。研究人员增加了额外的管道，以增加抽水马桶和冲洗阀之间的距离，并使连接在抽水马桶上的管道更像是一个逐渐弯曲的角度，而不是一个90度的尖角。对这种新装置的测试表明，在冲洗阀开启时，由航空声学产生的噪音下降了16分贝，在阀门完全打开时下降了约5至10分贝。
“物理与工程之间的巨大组合，”毕业生迈克尔·罗斯表示，该团队最近的真空辅助科技出版物声学会议记录。“The toilet is much quieter and now kids won’t think they’re going to get sucked out.”Along with Scott Thomson, professor of mechanical engineering, the researchers have already filed three patents on the new toilet and are now working with an industry partner to bring it to market. Part of the lure of the BYU invention is that it works with existing airplane toilets—only the elbow need be removed during a retrofit, while the valve and the bowl stay where they are.
这种真空辅助技术也可以用于游轮和火车上的厕所，甚至在一些新的绿色建筑项目中，住房单元正在寻找越来越多的方法来减少水的使用。
“说到底，这就是用科学来改善用户体验，”Gee说。“这是让乘客更舒适地乘坐飞机的重要组成部分。”
提交：快速原型设计
