279
Investigation of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H. Hansen Associate Professor Anthony C. Zander School of Mechanical Engineering University of Adelaide South Australia 5005 AUSTRALIA Dissertation Submitted for the Award of the Degree of Doctor of Philosophy on the 19 th May, 2008. Qualified on the 26 th August, 2008.

Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

Investigation of External Acoustic Loadings on a

Launch Vehicle Fairing During Lift-off

Mir Md. Maruf Morshed

Supervisors:

Professor Colin H. Hansen

Associate Professor Anthony C. Zander

School of Mechanical Engineering

University of Adelaide

South Australia 5005

AUSTRALIA

Dissertation Submitted for the Award of the Degree of Doctor of Philosophy on the 19th

May, 2008. Qualified on the 26th August, 2008.

Page 2: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

This page intentionally contains only this sentence.

Page 3: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed iii

Abstract

During the lift-off of a launch vehicle, the acoustic pressure fluctuations caused by the

engine exhaust gases produce high noise levels inside the cavity of the fairing and can

damage the payload inside the fairing. Hence reducing the noise transmitted into the

payload bay is an important area of research. Work presented in this thesis investigates the

external acoustic pressure excitations on the fairing of a launch vehicle during the lift-off

acoustic environment. In particular, it investigates the external sound pressure levels in the

low frequency range from 50Hz to 400Hz, on the fairing during the lift-off of a launch

vehicle.

This study establishes theoretical and numerical models for the prediction of external

sound pressure loading on composite structures representing launch vehicles, such as a

large composite cylinder referred to as a Boeing cylinder and a Representative Small

Launch Vehicle Fairing (RSLVF). To predict the external sound pressure loading, various

incident wave conditions were investigated, including incident plane waves, oblique plane

waves and oblique plane waves with random phases that strike the circumference of the

composite structures.

For the theoretical model, both the incident and scattered sound pressure fields due to

incident plane waves; perpendicular to an idealised long cylinder were investigated. The

results show that the scattered sound pressure field plays a major role in determining the

total circumferential sound pressure field at the surface of the cylinder and cannot be

ignored for the launch case.

Page 4: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

Abstract

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed iv

The theoretical model was developed further for a point source, line source and oblique

incident waves, and modified to determine the incident, scattered and total sound pressure

fields away from the cylinder. The approach developed overcomes some limitations of

previous analytical derivations.

An experiment was undertaken to determine the sound pressure patterns at the surface of a

cylinder at various frequencies due to a point source positioned at a finite distance from the

cylinder surface. The experimental work confirmed the accuracy of the theoretical model

for a point source at a finite distance from the cylinder.

The Boundary Element Method (BEM), approach was used for the numerical investigation

of the acoustic loadings. The numerical analysis was developed for various acoustic

loading conditions and verified with the theoretical results, which showed that the

numerical and theoretical models agree well. Both models were extended to a Boeing

composite cylinder and an RSLVF for various acoustic loading conditions.

The complex acoustic environment generated during the lift-off of a launch vehicle was

investigated and used as a basis for the acoustic loading on an RSLVF. To predict the

acoustic excitations on an RSLVF, two different source allocation techniques were

investigated, which considered acoustic sources along the rocket engine exhaust flow. The

investigations were conducted both numerically and analytically. Both results agree well

and show that it is possible to predict the acoustic loads on the fairing numerically and

analytically.

Page 5: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed v

Statement of Originality

To the best of my knowledge and belief, all the material presented in this thesis, except

where otherwise referenced, is my own original work, and has not been published

previously for the award of any other degree or diploma in any university. If accepted for

the award of the degree of Doctor of Philosophy, I consent that this thesis be made

available for loan and photocopying.

Mir Md. Maruf Morshed

Date:

Page 6: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed vi

Acknowledgement

I would like to acknowledge the efforts of all the people who have made a contribution

toward this thesis. Many thanks to my parents, Mir Md. Morshed Ali and Shahana

Morshed, who encouraged my mathematical and scientific interests from an early age,

made many sacrifices to ensure I received a good education and to their financial support

for this study. I would also like to thank my brother Mir Md. Mahmud Morshed and his

wife Amy Louise Morshed, for their valuable support while finishing.

I am especially grateful to Professor Colin H. Hansen and Associate Professor Anthony C.

Zander, for their supervision and support throughout the entire research. Without their

direction and guidance, this thesis would most likely never have been completed. Thanks

also to Karen Adams for her contribution to the writing corrections made to this thesis. I

would also like to thank Dr Rick Morgans, Dr Carl Q. Howard and Dr Xun Li, for all of

their discussions and advice. I am indebted to Silvio De Ieso, Norio Itsumi, Philip Schmidt,

Joel Walker and Richard Pateman, for all their help with the design and construction of the

electronics and experimental apparatus.

Finally, I would like to express my gratitude to Patricia Anderson, International Student

Centre Manager, who handled my visa status during the stay in Australia.

This dissertation is dedicated to all of my family members, especially to my sister Maisha

Tasnim and to brother’s son who is my little nephew Mir Md. Zebediah Morshed.

Page 7: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed vii

Contents

Abstract

Statement of Originality

Acknowledgements

Contents

List of Tables

List of Figures

Glossary of Symbols

iii

v

vi

vii

xi

xiii

xxvii

1. Introduction

1.1 Introduction and Significance

1.2 Objectives of the Study

1.3 Contributions of the Study

1.4 Overview of the Thesis

1

1

2

3

4

2. Literature Review

2.1 Introduction

2.2 Scope

2.3 Underlying Theory and Analytical Models for Acoustic Loading

2.4 Launch Acoustic Environments and Prediction Techniques

2.5 Solutions to Minimize the Acoustic Loads

2.6 Numerical Analysis Techniques

2.7 Current Gaps in Knowledge

8

8

8

9

13

16

19

21

3. Sound Pressure at the Surface of a Cylinder Due to Incident Plane Waves

3.1 Introduction

3.2 Background Theory

3.3 Plane Wave Pressure at the Surface of a Cylinder

3.3.1 Incident Sound Pressure

3.3.2 Scattered Sound Pressure

3.3.3 Total Sound Pressure

3.3.4 Discussion

3.4 Other Theoretical Approaches and Comparison with the Current Approach

23

23

23

25

26

30

38

46

46

Page 8: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

Contents

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed viii

3.5 Conclusions 52

4. Pressure at Any Location from a Cylinder in the Sound Field Due to Normal

Incident Plane Waves

4.1 Introduction

4.2 Pressure at Any Location in the Sound Field

4.2.1 Incident Sound Pressure Field

4.2.2 Scattered Sound Pressure Field

4.2.3 Total Sound Pressure Field

4.3 Comparison with Previous Work

4.3.1 Sound Pressure Field

4.3.2 Sound Intensity Field

4.3.2.1 Case I (Short Wavelength)

4.3.2.2 Case II and III (Medium and Large Wavelength)

4.4 Conclusions

54

54

55

55

58

67

69

72

77

77

81

84

5. Sound Pressure at the Surface of a Cylinder Due to a Point Source and Line Source

5.1 Introduction

5.2 Green’s Function

5.3 Monopole or Point Source

5.4 Sound Pressure Due to a Point Source

5.5 Sound Pressure Due to a Point Source Location Inclined with Respect to the Cylinder

Coordinates

5.6 Sound Pressure Due to a Line Source

5.7 Conclusions

85

85

86

86

86

91

95

99

6. Experimental Work

6.1 Introduction

6.2 Experimental Arrangement

6.3 Experimental Results and Discussion

6.4 Comparison between Analytical and Experimental Results

6.5 Conclusions

101

101

101

103

107

113

7. Sound Pressure Field Due to Obliquely Incident Waves on a Boeing Cylinder and an

RSLVF

7.1 Introduction

7.2 Method to Determine the Sound Pressure Due to Obliquely Incident Waves on a

cylinder

7.3 Application of the Method to a Boeing Cylinder

114

114

115

119

Page 9: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

Contents

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed ix

7.4 Application of the Method to a Launch Fairing

7.5 Conclusions

122

129

8. Numerical Calculations of the Sound Pressure Field

8.1 Introduction

8.2 Boundary Integral Formulation of Helmholtz Equation

8.3 Reduced Integral Formulation for Scattering Problem

8.4 Numerical Implementation

8.5 Verifications of Open BEM (Boundary Element Method)

8.5.1 Verifications of 2D BEM

8.5.2 Verifications of 3D BEM

8.5.3 Concluding Remarks

8.6 Application of BEM Analysis to a Boeing Cylinder

8.6.1 2D BEM Results

8.6.2 3D BEM Results

8.6.2.1 Sound Pressure Due to Incident Plane Waves

8.6.2.2 Sound Pressure Due to a Point Source

8.6.2.3 Sound Pressure Due to a Line Source

8.7 Application of BEM Analysis to an RSLVF

8.7.1 Sound Pressure Due to Incident Plane Waves

8.7.2 Sound Pressure Due to a Point Source

8.7.3 Sound Pressure Due to a Line Source

8.8 Conclusions

131

131

132

135

136

137

137

153

166

166

167

171

172

176

178

181

183

189

191

194

9. Prediction of Acoustic Loads on the Fairing During Lift-off of a Launch Vehicle

9.1 Introduction

9.2 Estimation of the Rocket Engine Exhaust Noise

9.3 Geometry Under Consideration to Predict the Acoustic Loads

9.4 Prediction of Acoustic Loads Using the Unique Source Allocation Method

9.4.1 Prediction Formulations

9.4.2 Acoustic Loadings on the Fairing

9.4.2.1 Analytical Results

9.4.2.2 Numerical Results

9.5 Prediction of Acoustic Loads Using the Non-Unique Source Allocation Method

9.5.1 Prediction Formulations

9.5.2 Acoustic Loadings on the Fairing

9.5.2.1 Analytical Results

196

196

198

201

203

203

208

210

213

222

222

226

229

Page 10: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

Contents

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed x

9.5.2.2 Numerical Results

9.6 Conclusions

232

239

10. Summary and Conclusions

10.1 Summary

10.2 Conclusions

10.3 Recommendations for Future Works

241

241

246

248

A. Bessel’s Differential Equation

A.1 Bessel Function of the First Kind (Jm)

A.2 Bessel Function of the Second Kind (Nm)

A.3 Bessel Function of the Third Kind (Hm)

B. Values of Phase Angle mγ and Coefficient mA

C. Wronskian Relationship

D. Corrections in the Real-time theory presented by Friot et al., (2004)

E. Rocket Engine Noise Prediction Comparison with Gierke Method

250

250

251

252

262

266

267

268

References 269

Page 11: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xi

List of Tables

3.1 Total number of terms required in equation (3.18) for various values of ka . 45

4.1 Complex incident sound pressure at various distances for ka =5. 57

4.2 Comparison between the asymptotic values using equation (4.11) and the exact

computational values using MATLAB of the out going Hankel function, )(krHm .

74

4.3 Values of λ and ka for the three cases examined. 77

4.4 Total number of terms required in the series calculation in equation (4.4), for scattered

sound intensity.

84

5.1 Arbitrary strengths for fifteen point sources. 98

6.1 Physical parameters of the experimental setup. 102

6.2 Descriptions of the applied parameters in the experiment. 104

7.1 Boeing cylinder physical properties (Hansen et al., 2001a). 120

7.2 RSLVF physical dimensions. 122

7.3 Approximate parameters of four slices. 122

9.1 Rocket engine operating and exit parameters. [Data taken from Mayes et al. (1959)] 198

9.2 Details of the 10 sources. (All the data given here for engine ‘E’; overall acoustic power

level, WL = 56.28 dB; speed of sound and density in air at c1000°=T is 715.49 m/s and

0.28 kg/m3 respectively.)

209

9.3 Details of 10 sources using the non-unique source allocation method (all the data

presented here for engine ‘E’). Core length, m15.5=tx ; Overall acoustic power level of

the rocket engine, 28.56=wL dB; Length of each segments, m1=∆x . [Data estimated

from Figure 12, presented in NASA-SP-8072 (1971)]

227

9.4 Estimated relative sound power level for ten sources for each 1/3 octave band centre

frequency from 50Hz to 400Hz, using the non-unique source allocation method (all the

data presented here for engine ‘E’). Core length, m15.5=tx ; Overall acoustic power

level of the rocket engine, 28.56=wL dB; Speed of sound in the exhaust flow,

m/s49.715=ea ; Length of each segments, m1=∆x . [Data estimated from Figure 13,

presented in NASA-SP-8072 (1971)]

228

9.5 Calculated acoustic power level for 10 sources corresponding to 10 segments for each

1/3 octave band centre frequency from 50Hz to 400Hz, using the non-unique source

allocation method (all the data presented here for engine ‘E’). Core length, m15.5=tx ;

Overall acoustic power level, 28.56=wL dB; Speed of sound in the exhaust flow,

m/s49.715=ea ; Length of each segments, m1=∆x .

228

9.6 Calculated source strength for 10 sources corresponding to 10 segments for each 1/3 octave

band centre frequency from 50Hz to 400Hz, using the non-unique source allocation method

(all the data presented here for engine ‘E’). Core length, m15.5=tx ; Overall acoustic

power level, 28.56=wL dB; Length of each segments, m1=∆x ; speed of sound and

density in air at c1000°=T is 715.49 m/s and 0.28 kg/m3 respectively.

229

Page 12: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Tables

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xii

A.1 Values of cylindrical Bessel functions calculated using MATLAB for 1=ka . 254

A.2 Values of cylindrical Bessel functions calculated using MATLAB for 3=ka . 255

A.3 Values of cylindrical Bessel functions calculated using MATLAB for 5=ka . 256

A.4 Values of cylindrical Bessel functions calculated using MATLAB for 10=ka . 257

A.5 Values of cylindrical Bessel functions calculated using MATLAB for 15=ka . 258

A.6 Values of cylindrical Bessel functions calculated using MATLAB for 20=ka . 259

A.7 Values of cylindrical Bessel functions calculated using MATLAB for 25=ka . 260

A.8 Values of cylindrical Bessel functions calculated using MATLAB for 30=ka . 261

B.1 Values of mγ and mA calculated using MATLAB for 3 and1=ka . 262

B.2 Values of mγ and mA calculated using MATLAB for 10 and5=ka . 263

B.3 Values of mγ and mA calculated using MATLAB for 20 and15=ka . 264

B.4 Values of mγ and mA calculated using MATLAB for 30 and25=ka . 265

Page 13: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xiii

List of Figures

3.1 Geometry of the cylindrical external problem. 26

3.2 Two-dimensional incident plane waves travelling normal to the cylinder axis (positive z

axis is out of page).

27

3.3 Incident sound pressure distributions at the surface of a cylinder of radius a, for ka = 5

and M = 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 respectively, assuming that no distortion of sound waves

occurs due to the presence of the cylinder. [Incident pressure magnitude =oP 1 Pa]

29

3.4 Incident sound pressure distributions at the surface of a cylinder of radius a, for ka = 5

and M = 7, 8, 9, 10, 11 and 12 respectively, assuming that no distortion of sound waves

occurs due to the presence of the cylinder. [Incident pressure magnitude =oP 1 Pa]

30

3.5 Scattered sound pressure distributions at the surface of a cylinder of radius a, for ka = 5

and M = 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 respectively. [Incident pressure magnitude =oP 1 Pa]

34

3.6 Scattered sound pressure distributions at the surface of a cylinder of radius a, for ka = 5

and M = 7, 8, 9, 10, 11 and 12 respectively. [Incident pressure magnitude =oP 1 Pa]

34

3.7(a-h) Directivity pattern of the scattered sound pressure at the surface of a cylinder of radius a ,

for various values of ka . The arrows in the figures indicate the direction of incident

waves. [Incident pressure magnitude =oP 1 Pa]

36

3.8 Scattered sound pressure as a function of azimuthal angle, iφ , for values of ka = 1 and 3

respectively. [Incident pressure magnitude =oP 1 Pa]

36

3.9 Scattered sound pressure as a function of azimuthal angle, iφ , for values of ka = 5 and 10

respectively. [Incident pressure magnitude =oP 1 Pa]

37

3.10 Scattered sound pressure as function of azimuthal angle, iφ , for values of ka = 15 and 20

respectively. [Incident pressure magnitude =oP 1 Pa]

37

3.11 Scattered sound pressure as function of azimuthal angle, iφ , for values of ka = 25 and 30

respectively. [Incident pressure magnitude =oP 1 Pa]

38

3.12(a-h) Directivity pattern of the total sound pressure at the surface of a cylinder of radius a , for

various values of ka . The arrows in the figures show the incident wave direction.

[Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

41

3.13 Total sound pressure as a function of azimuthal angle, iφ , at the surface of a cylinder of

radius a, for values of ka = 1 and 3 respectively. [Reference pressure 20µPa and incident

pressure magnitude 1=οP Pa]

41

3.14 Total sound pressure as a function of azimuthal angle, iφ , at the surface of a cylinder of

radius a, for values of ka = 5 and 10 respectively. [Reference pressure 20µPa and

incident pressure magnitude 1=οP Pa]

42

Page 14: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xiv

3.15 Total sound pressure as a function of azimuthal angle, iφ , at the surface of a cylinder of

radius a, for values of ka = 15 and 20 respectively. [Reference pressure 20µPa and

incident pressure magnitude 1=οP Pa]

42

3.16 Total sound pressure as a function of azimuthal angle, iφ , at the surface of a cylinder of

radius a, for values of ka = 25 and 30 respectively.[Reference pressure 20µPa and

incident pressure magnitude 1=οP Pa]

43

3.17(a) Characteristic behavior of mγ as a function of m , for values of 10 and5,3,1=ka

respectively.

43

3.17(b) Characteristic behavior of mγ as a function of m , for values of 30 and25,20,15=ka

respectively.

44

3.18(a) Characteristic behavior of mA as a function of m , for values of 10 and5,3,1=ka

respectively.

44

3.18(b) Characteristic behavior of mA as a function of m , for values of 30 and25,20,15=ka

respectively.

45

3.19 Scattered sound pressure comparison between results obtained at the surface of a cylinder

of radius a using equations (3.11) and (3.20), for 5=ka . To calculate scattered sound

pressure at the surface of the cylinder use ‘r = a’ in equation (3.20). [Incident pressure

magnitude oP = 1 Pa]

47

3.20 Total sound pressure comparison between results obtained at the surface of a cylinder of

radius a using equations (3.18) and (3.21), for 5=ka . [Reference pressure 20µPa,

incident pressure magnitude 1=οP Pa]

48

3.21 Total sound pressure comparison between results obtained at the surface of a cylinder of

radius a using equations (3.18) and (3.24), for 5=ka . [Reference pressure 20µPa and

incident pressure magnitude 1=οP Pa]

50

3.22 Total sound pressure comparison between results obtained at the surface of a cylinder of

radius a using equations (3.26) and (3.18), for 5=ka . [Reference pressure 20µPa and

incident pressure magnitude 1=οP Pa]

51

4.1 Incident plane waves travelling normal to the cylinder axis z ( z axis is out of page). 56

4.2 Directivity patterns of the scattered sound pressure at various distances from the origin of

a cylinder of radius a, for ka = 5. [Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

60

4.3 Directivity patterns of the scattered sound pressure at a distance of r = 5a from the origin

of a cylinder of radius a , for values of 5 and3,1=ka respectively. [Incident pressure

magnitude Pa1=oP ]

61

4.4 Scattered sound pressure variation as a function of azimuthal angle, iφ , at a distance of r

= 5a from the origin of a cylinder of radius a , for values of 5 and 1,3=ka respectively.

[Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

61

4.5(a) Directivity pattern of the scattered sound pressure at a distance of r = 5a (five times the

cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for 10=ka . [Incident pressure

Page 15: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xv

magnitude Pa1=oP ] 62

4.5(b) Directivity pattern of the scattered sound pressure at a distance of r = 5a (five times the

cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for 15=ka . [Incident pressure

magnitude Pa1=oP ]

62

4.5(c) Directivity pattern of the scattered sound pressure at a distance of r = 5a (five times the

cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for 20=ka . [Incident pressure

magnitude Pa1=oP ]

63

4.5(d) Directivity pattern of the scattered sound pressure at a distance of r = 5a (five times the

cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for 25=ka . [Incident pressure

magnitude Pa1=oP ]

63

4.5(e) Directivity pattern of the scattered sound pressure at a distance of r = 5a (five times the

cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for 30=ka . [Incident pressure

magnitude Pa1=oP ]

64

4.6(a) Scattered sound pressure variation as a function of azimuthal angle, iφ , at a distance of r

= 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for 10=ka .

[Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

64

4.6(b) Scattered sound pressure variation as a function of azimuthal angle, iφ , at a distance of r

= 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for 15=ka .

[Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

65

4.6(c) Scattered sound pressure variation as a function of azimuthal angle, iφ , at a distance of r

= 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for 20=ka .

[Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

65

4.6(d) Scattered sound pressure variation as a function of azimuthal angle, iφ , at a distance of r

= 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for 25=ka .

[Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

66

4.6(e) Scattered sound pressure variation as a function of azimuthal angle, iφ , at a distance of r

= 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for 30=ka .

[Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

66

4.7(a) Directivity pattern of the total sound pressure of a cylinder of radius a at various

distances, for 1=ka . [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude

Pa1=oP ]

68

4.7(b) Directivity pattern of the total sound pressure of a cylinder of radius a at various

distances, for 3=ka . [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude

Pa1=oP ]

68

4.7(c) Directivity pattern of the total sound pressure of a cylinder of radius a at various

distances, for 5=ka . [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude

Pa1=oP ]

69

Page 16: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xvi

4.8(a) Scattered sound pressure comparison between results obtained at a distance of 5a (five

times the cylinder radius) in the sound field from the origin of a cylinder of radius a ,

using equations (4.3) and (3.20), for 5=ka . [Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

70

4.8(b) Total sound pressure comparison between results obtained at a distance 5a (five times the

cylinder radius) in the sound field from the origin of a cylinder of radius a , using

equations (4.5) and (3.21), for 5=ka . [Reference pressure 20µPa and incident pressure

magnitude Pa1=oP ]

70

4.9(a) Scattered sound pressure comparison between results obtained using equations (4.3) and

(4.7), for ka = 5 and r = 57a. [Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

75

4.9(b) Scattered sound pressure comparison between results obtained using equations (4.3) and

(4.7), for ka = 5 and r = 5a. [Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

75

4.9(c) Scattered sound pressure comparison between results obtained using equations (4.3) and

(4.7), for ka = 5 and r = 2a. [Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

76

4.9(d) Scattered sound pressure comparison between results obtained using equations (4.3) and

(4.7), for ka = 5 and r = 1.2a. [Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

76

4.10 Directivity patterns of the scattered sound intensity at a distance of r = a57 from the

origin of a cylinder of radius a, for 5=ka and M = 5. The red (dash line) and black (solid

line) lines show the current and the previous (Morse, 1936; Morse & Ingard, 1986) results

respectively. [Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

79

4.11 Directivity pattern of the scattered sound intensity at a distance of r = a57 from the

origin of a cylinder of radius a, for 5=ka and M = 12. [Incident pressure magnitude

Pa1=oP ]

80

4.12 Directivity pattern of the scattered sound intensity at a distance of r = a57 from the

origin of a cylinder of radius a, for 5=ka and M = 17. [Incident pressure magnitude

Pa1=oP ]

80

4.13 Scattered sound intensity fluctuations with various azimuthal angle at a distance of r =

a57 from the origin of a cylinder of radius a, for 5=ka and M = 12. [Incident pressure

magnitude Pa1=oP ]

81

4.14 Directivity patterns of the scattered sound intensity at a distance of r = a57 from the

origin of a cylinder of radius a, for 3=ka and M = 8. The red (dash line) and black

(solid line) lines show the current and the previous (Morse, 1936; Morse & Ingard, 1986)

results respectively. [Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

82

4.15 Directivity patterns of the scattered sound intensity at a distance of r = a57 from the

origin of a cylinder of radius a, for 1=ka and M = 6. The red (dash line) and black (solid

line) lines show the current and the previous (Morse, 1936; Morse & Ingard, 1986) results

respectively. [Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

83

4.16 Scattered sound intensity with various azimuthal angles at a distance of r = a57 from a

cylinder of radius a, for 3=ka and 1=ka . [Incident pressure magnitude Pa1=oP ]

83

5.1 Geometry of the sound pressure field due to a point source for two-dimensional

Page 17: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xvii

coordinate axes. 87

5.2 Total sound pressure at the surface of a cylinder of radius a = 1.23m (Boeing cylinder

radius), calculated using equations (3.18) and (5.5), for ka = 5 and ar 3−=′ . [Source

strength, iQs +=1 m3/s and reference pressure 20µPa]

89

5.3 Total sound pressure at the surface of a cylinder of radius a = 1.23m (Boeing cylinder

radius), due to a point source positioned at various distances from the origin of the

cylinder, for 5=ka . [Source strength, iQs +=1 m3/s and reference pressure 20µPa]

90

5.4 Directivity patterns of the total sound pressure at the surface of a cylinder of radius a =

1.23m (Boeing cylinder radius), due to a point source placed at various distances from the

origin of the cylinder, for 5=ka . [Source strength, iQs +=1 m3/s and reference

pressure 20µPa]

90

5.5 Geometry of the inclined point source for two-dimensional cylinder coordinate axes. 91

5.6(a-h) Directivity patterns of the total sound pressure due to inclined incident waves for various

values of ka at the surface of a cylinder of radius a = 1.23m (Boeing cylinder radius).

The source of strength iQs +=1 m3/s is placed at an angle 3/πβ = from the x axis (see

Figure 5.5) and at a distance of ar 3−=′ from the origin of the cylinder. [Reference

pressure 20µPa]

93

5.7(a-h) Directivity patterns of the scattered sound pressure due to inclined incident waves for

various values of ka at the surface of a cylinder of radius a = 1.23m (Boeing cylinder

radius). The source of strength iQs +=1 m3/s is placed at an angle 3/πβ = from the x

axis (see Figure 5.5) and at a distance of ar 3−=′ from the origin of the cylinder.

95

5.8 Geometry of the line source for two-dimensional cylinder coordinate axes. 95

5.9 Directivity pattern of the total sound pressure at the surface of a cylinder of radius a =

1.23m (Boeing cylinder radius) due to a line source of different arbitrary amplitudes and

phases (see table 5.1), for 5=ka . [Reference pressure 20µPa]

98

5.10 Directivity pattern of the total sound pressure at the surface of a cylinder of radius a = 1.23m

(Boeing cylinder radius) due to a line source of different arbitrary amplitudes and phases (see

Table 5.1) with distributed frequencies from 50 Hz to 400Hz. [Reference pressure 20µPa]

99

6.1 (a) Picture of the experimental setup inside the anechoic chamber, (b) picture showing the

placement of the microphone inside the experimental cylinder.

102

6.2 Relative sound pressure at the surface of the experimental cylinder, for f = 700 Hz and

ka = 0.73.

105

6.3 Relative sound pressure at the surface of the experimental cylinder, for f = 1.5 kHz and

ka = 1.57.

105

6.4 Relative sound pressure at the surface of the experimental cylinder, for f = 3 kHz and ka

= 3.13.

106

6.5 Relative sound pressure at the surface of the experimental cylinder, for f = 5 kHz and ka

= 5.22.

106

6.6 Comparison between the experimental and normalised analytical results for relative sound

pressure at the surface of the experimental cylinder, for f = 700 Hz and ka = 0.73.

109

6.7 Comparison between the experimental and normalised analytical results for relative sound

pressure at the surface of the experimental cylinder, for f = 1.5 kHz and ka = 1.57.

109

6.8 Comparison between the experimental and normalised analytical results for relative sound

Page 18: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xviii

pressure at the surface of the experimental cylinder, for f = 3 kHz and ka = 3.13. 110

6.9 Comparison between the experimental and normalised analytical results for relative sound

pressure at the surface of the experimental cylinder, for f = 5 kHz and ka = 5.22.

110

6.10 Sound pressure directivity comparison between the experimental and normalised

analytical results at the surface of the experimental cylinder, for f = 700 Hz and ka =

0.73.

111

6.11 Sound pressure directivity comparison between the experimental and normalised

analytical results at the surface of the experimental cylinder, for f = 1.5 kHz and ka =

1.57.

111

6.12 Sound pressure directivity comparison between the experimental and normalised

analytical results at the surface of the experimental cylinder, for f = 3 kHz and ka =

3.13.

112

6.13 Sound pressure directivity comparison between the experimental and normalised

analytical results at the surface of the experimental cylinder, for f = 5 kHz and ka =

5.22.

112

7.1 Geometry of obliquely incident waves for three-dimensional cylinder coordinate axes. 116

7.2 Total sound pressure at the surface of a cylinder of radius a = 1.23m, for various heights,

z, along the cylinder for ka = 5. The point source of complex strength of Qs = 1 + i m3/s,

is placed at a distance of ar 5−=′ (five times the cylinder radius) from the cylinder axis

at z = 0. [Reference pressure 20µPa]

118

7.3 Total sound pressure distributions as a function of circumferential angles at various

frequencies from 50Hz to 125Hz in the middle ( m395.1=z ) of the Boeing cylinder. The

point source of complex strength of Qs = 1 + i m3/s, is placed at a distance of

ar 5−=′ from the cylinder axis at z = 0. [Reference pressure 20µPa]

121

7.4 Total sound pressure distributions as a function of circumferential angles at various

frequencies from 160Hz to 400Hz in the middle ( m395.1=z ) of the Boeing cylinder. The

point source of complex strength of Qs = 1 + i m3/s, is placed at a distance of

ar 5−=′ from the cylinder axis at z = 0. [Reference pressure 20µPa]

121

7.5 RSLVF cross-section and modelled different sections. 123

7.6(a) Total circumferential sound pressure at various frequencies from 50Hz to 125 Hz at the

surface of slice one of the RSLVF. The point source of complex strength of Qs = 1 + i

m3/s, is placed at a distance of m5−=′r from the RSLVF axis at z = 0. [Reference

pressure 20µPa]

125

7.6(b) Total circumferential sound pressure at various frequencies from 160Hz to 400 Hz at the

surface of slice one of the RSLVF. The point source of complex strength of Qs = 1 + i

m3/s, is placed at a distance of m5−=′r from the RSLVF axis at z = 0. [Reference

pressure 20µPa]

125

7.7(a) Total circumferential sound pressure at various frequencies from 50Hz to 125 Hz at the

surface of slice two of the RSLVF. The point source of complex strength of Qs = 1 + i

m3/s, is placed at a distance of m5−=′r from the RSLVF axis at z = 0. [Reference

pressure 20µPa]

126

7.7(b) Total circumferential sound pressure at various frequencies from 160Hz to 400 Hz at the

surface of slice two of the RSLVF. The point source of complex strength of Qs = 1 + i

m3/s, is placed at a distance of m5−=′r from the RSLVF axis at z = 0. [Reference

pressure 20µPa]

126

Page 19: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xix

7.8(a) Total circumferential sound pressure at various frequencies from 50Hz to 125 Hz at the

surface of slice three of the RSLVF. The point source of complex strength of Qs = 1 + i

m3/s, is placed at a distance of m5−=′r from the RSLVF axis at z = 0. [Reference

pressure 20µPa]

127

7.8(b) Total circumferential sound pressure at various frequencies from 160Hz to 400 Hz at the

surface of slice three of the RSLVF. The point source of complex strength of Qs = 1 + i

m3/s, is placed at a distance of m5−=′r from the RSLVF axis at z = 0. [Reference

pressure 20µPa]

127

7.9(a) Total circumferential sound pressure at various frequencies from 50Hz to 125 Hz at the

surface of slice four of the RSLVF. The point source of complex strength of Qs = 1 + i

m3/s, is placed at a distance of m5−=′r from the RSLVF axis at z = 0. [Reference

pressure 20µPa]

128

7.9(b) Total circumferential sound pressure at various frequencies from 160Hz to 400 Hz at the

surface of slice four of the RSLVF. The point source of complex strength of Qs = 1 + i

m3/s, is placed at a distance of m5−=′r from the RSLVF axis at z = 0. [Reference

pressure 20µPa]

128

8.1 Geometry of the exterior boundary problem. 133

8.2 2D BEM surface discretization of a cylinder of radius a, contains 40 elements and 80

nodes on the surface. X and Y represents the coordinates of the cylinder respectively.

138

8.3(a) Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at the

surface of a cylinder of radius a, for incident plane waves travelling from left to right, for

ka = 1. [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

139

8.3(b) Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at the

surface of a cylinder of radius a, for incident plane waves travelling from left to right, for

ka = 5. [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

140

8.3 (c) Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at the

surface of a cylinder of radius a, for incident plane waves travelling from left to right, for

ka = 10. [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

140

8.3(d) Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at the

surface of a cylinder of radius a, for incident plane waves travelling from left to right, for

ka = 15. [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

141

8.4 Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at the

surface of a cylinder of radius a, for incident plane waves travelling from left to right, for

ka = 16. [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

141

8.5 Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at the

surface of a cylinder of radius a, for incident plane waves travelling from left to right, for

ka = 20. [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

142

8.6 Comparisons between the experimental, analytical and 2D BEM results for pressure at the

surface of the experimental cylinder of radius 0.057m, for Hz700=f and ka = 0.73

144

8.7 Comparisons between the experimental, analytical and 2D BEM results for pressure at the

surface of the experimental cylinder of radius 0.057m, for kHz5.1=f and ka = 1.57.

144

8.8 Comparisons between the experimental, analytical and 2D BEM results for pressure at the

surface of the experimental cylinder of radius 0.057m, for kHz3=f and ka = 3.13.

145

Page 20: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xx

8.9 Comparisons between the experimental, analytical and 2D BEM results for pressure at the

surface of the experimental cylinder of radius 0.057m, for kHz5=f and ka = 5.22.

145

8.10 Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results for a line

source of 15 point sources of arbitrary amplitudes and phases (see Table 5.1 in Chapter 5)

placed on the negative X axis for ka = 5. The radius of the cylinder is 0.057m. [Reference

pressure 20µPa]

147

8.11(a) Scattered sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at a

distance of 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for

incident plane waves travelling from left to right, for ka = 5. [Incident pressure amplitude

Pa1=οP ]

149

8.11(b) Scattered sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at a

distance of 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for

incident plane waves travelling from left to right, for ka = 10. [Incident pressure

amplitude Pa1=οP ]

149

8.11(c) Scattered sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at a

distance of 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for

incident plane waves travelling from left to right, for ka = 15. [Incident pressure

amplitude Pa1=οP ]

150

8.12(a) Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at a distance

of 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for incident

plane waves travelling from left to right, for ka = 5. [Reference pressure 20µPa and

incident pressure amplitude Pa1=οP ]

150

8.12(b) Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at a distance

of 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for incident

plane waves travelling from left to right, for ka = 10. [Reference pressure 20µPa and

incident pressure amplitude Pa1=οP ]

151

8.12(c) Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at a distance

of 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for incident

plane waves travelling from left to right, for ka = 15. [Reference pressure 20µPa and

incident pressure amplitude Pa1=οP ]

151

8.13 Scattered sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at a

distance of 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for

incident plane waves travelling from left to right, for ka = 20. [Incident pressure

amplitude Pa1=οP ]

152

8.14 Total sound pressure comparison between the analytical and 2D BEM results at a distance

of 5a (five times the cylinder radius) from the origin of a cylinder of radius a, for incident

plane waves travelling from left to right, for ka = 20. [Reference pressure 20µPa and

incident pressure amplitude Pa1=οP ]

152

8.15(a) 8-node quadratic element. 153

8.15(b) FEA model of the experimental cylinder. 153

8.16 BEM model of the experimental cylinder showing the surface elements and nodes. 154

8.17(a-d) Numerical results of the total sound pressure distribution at the surface of the

experimental cylinder, for plane waves incident on the front face, for f = 1.5 kHz and ka

= 1.57. The green circles show the circumferential nodes at the middle of the cylinder.

Page 21: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xxi

[Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ] 155

8.18 Total sound pressure comparison between the analytical and 3D BEM results calculated

on the circumferential nodes at the middle (z = 0.75m, see Figures 8.17a and 8.17b) of the

experimental cylinder, for plane waves incident on the front face, for f = 1.5kHz and ka =

1.57. [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

156

8.19(a-b) Numerical results of the total sound pressure distribution at the surface of the extended

cylinder, for plane waves incident on the front face, for f = 1.5 kHz and ka = 1.57. The

green circles show the circumferential nodes at the middle of the cylinder. [Reference

pressure 20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

156

8.20 Total sound pressure comparison between the analytical and 3D BEM results calculated

on the circumferential nodes at the middle (z = 2.5m, see Figures 8.19a and 8.19b) of the

extended cylinder of length 5m, for plane waves incident on the front face, for f = 1.5kHz

and ka = 1.57. [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

157

8.21(a-d) Numerical results of the total sound pressure distribution at the surface of the extended

cylinder of length 5m, for plane waves incident on the front face, for ka = 1, and 5

respectively. [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

159

8.22 Total Sound pressure comparison between the analytical and 3D BEM results calculated

on the circumferential nodes at the middle (z = 2.5m, see Figures 8.19a and 8.19b) of the

extended cylinder of length 5m, for plane waves incident on the front face, for ka = 1.

[Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

159

8.23 Total sound pressure comparison between the analytical and 3D BEM results calculated

on the circumferential nodes at the middle (z = 2.5m, see Figures 8.19a and 8.19b) of the

extended cylinder of length 5m, for plane waves incident on the front face, for ka = 5.

[Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

160

8.24(a-b) Numerical results of the total sound pressure distribution at the surface of the extended

cylinder of length 5m, for plane waves incident on the front face, for ka = 6. [Reference

pressure 20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

160

8.25 Total sound pressure comparison between the analytical and 3D BEM results calculated

on the circumferential nodes at the middle (z = 2.5m, see Figures 8.19a and 8.19b) of the

extended cylinder of length 5m, for plane waves incident on the front face, for ka = 6.

[Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

161

8.26(a-b) Numerical results of the total sound pressure distribution at the surface of the extended

cylinder of length 5m and radius 0.057m, due to a point source of f = 1.5 kHz and ka =

1.57 is placed at a location of m1.4−=X , m0=Y and m0=Z (consider Figure 7.1 for

the source geometry). The green circles show the circumferential nodes at a height of z =

1.39m of the cylinder. [Reference pressure 20µPa]

162

8.27 Total sound pressure comparison between the analytical and 3D BEM results calculated

on the circumferential nodes at a height of z = 1.39m (see Figures 8.26a and 8.26b) of the

extended cylinder of length 5m and radius 0.057m, due to a point source of f = 1.5 kHz

and ka = 1.57 is placed at a location of X = - 4.1m, m0=Y and 0m=Z (consider

Figure 7.1 for the source geometry). [Reference pressure 20µPa]

163

8.28 3D arrangement of a line source. 164

8.29(a-b) Numerical results of the total sound pressure distribution at the surface of the extended

Page 22: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xxii

cylinder of length 5m and radius 0.057m, due to a line source of 15 point sources of

arbitrary amplitudes and phases (Table 5.1 was used) placed on the negative X axis, for f

= 1.5kHz and ka = 1.57. [Reference pressure 20µPa]

165

8.30 Total sound pressure comparison between the 3D BEM and analytical results calculated

on the circumferential nodes at the middle (z = 2.5m, see Figures 8.19a and 8.19b) of the

extended cylinder of length 5m and radius 0.057m, due to a line source of 15 point

sources of arbitrary amplitudes and phases (Table 5.1 was used) placed on the negative X

axis, for f = 1.5kHz and ka = 1.566. [Reference pressure 20µPa]

165

8.31(a-j) 2D BEM results showing the scattered and total pressure fields around the Boeing cylinder,

for plane waves incident from the left, for different values of ka. The scales for the scattered

and total pressures are (Pa) and (dB) respectively. [Incident pressure magnitude Pa1=οP

and reference pressure 20µPa]

169

8.32 Total sound pressure comparison between the 2D BEM and analytical results at the

surface of the Boeing cylinder, for a point source is placed at X = -20D m and Y = 0m, for

ka = 5. [Diameter of the cylinder is D = 2.46m and reference pressure 20µPa]

170

8.33 Total sound pressure comparison between the 2D BEM and analytical results at the

surface of the Boeing cylinder, for a line source of 15 point sources of arbitrary

amplitudes and phases (see Table 5.1) placed on the negative X axis, for ka = 5.

[Reference pressure 20µPa]

170

8.34 FEA model of the Boeing cylinder. 171

8.35 Boeing cylinder geometry showing the surface elements and nodes. The green circles are

showing the positions of the circumferential nodes (60 nodes) at a height of z = 1.67m of

the cylinder.

171

8.36(a-h) Numerical results for the total sound pressure distribution at the surface of the Boeing

cylinder due to incident plane waves on the front face for various values of ka. [Reference

pressure 20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

174

8.37 Total sound pressure calculated using BEM on the circumferential nodes (60 nodes) at a

height of z = 1.67m (see Figure 8.35) of the Boeing cylinder, for incident plane waves on

the front face, for various values of ka. [Reference pressure 20µPa and incident pressure

magnitude Pa1=οP ]

174

8.38 Total sound pressure comparison between the 3D BEM and analytical results calculated

on the circumferential nodes at a height of z = 1.67m (see Figure 8.35) of the Boeing

cylinder, for plane incident waves on the front face, for ka = 8. [Reference pressure 20µPa

and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

175

8.39(a-b) Numerical results for the sound pressure distribution at the surface of the Boeing cylinder

due to incident plane waves on the front face, for ka = 10. [Reference pressure 20µPa and

incident pressure magnitude Pa1=οP ]

175

8.40 Total sound pressure comparisons between the 3D BEM and analytical results calculated

on 60 circumferential nodes at a height of z =1.67m (see Figure 8.35) of the Boeing cylinder, for plane incident waves on the front face, for ka = 10. [Reference pressure

20µPa and incident pressure magnitude Pa1=οP ]

176

8.41(a-b) Numerical results for the total sound pressure distribution at the surface of the Boeing

cylinder due to a point source of 250Hz placed at X = - 20D m, Y = 0m and Z = 0m (see

Figure 7.1 for the source geometry). [Diameter of the cylinder, D = 2.46m and reference

pressure 20µPa]

177

Page 23: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xxiii

8.42 Total sound pressure comparison between the 3D BEM and analytical results calculated

on the circumferential nodes (60 nodes) at a height of z =1.67m on the Boeing cylinder,

due to a point source of 250Hz placed at X = -20D m, Y = 0m and Z = 0m (see Figure 7.1

for the source geometry). [Diameter of the cylinder, D = 2.46m, and reference pressure

20µPa]

177

8.43(a-b) Numerical results for the total sound pressure distribution at the surface of the Boeing

cylinder, due to a line source of fifteen point sources (see Figure 8.28 for the line source

geometry) of arbitrary amplitudes (see Table 5.1), placed on the negative X axis. Each

source generated a frequency of 250Hz. [Reference pressure 20µPa]

179

8.44 Total sound pressure comparison between the BEM and analytical results calculated on

the circumferential nodes at a height of z = 1.67m on the Boeing cylinder, due to a line

source of fifteen point sources (see Figure 8.28 for the line source geometry) of arbitrary

amplitudes (see Table 5.1), placed on the negative X axis at the bottom of the Boeing

cylinder. Each source generated a frequency of 250Hz. [Reference pressure 20µPa]

180

8.45(a-b) Numerical results for the total sound pressure distribution at the surface of the Boeing

cylinder, due to a line source of varying frequencies corresponding to one-third-octave

centre frequencies from 50Hz to 315Hz. Arbitrary strengths given in Table 5.1 were used

for each point source. [Reference pressure 20µPa]

180

8.46 Total sound pressure comparison between the BEM and analytical results calculated on

the circumferential nodes at a height of z =1.67m on the Boeing cylinder, due to a line

source of nine point sources (see Figure 8.28 for the line source geometry) of varying

frequencies corresponding to one-third octave centre frequencies from 50Hz to 315Hz,

placed on the negative X axis at the bottom of the Boeing cylinder. Arbitrary strengths

given in Table 5.1 were used for each point source. [Reference pressure 20µPa]

181

8.47 FEA model of an RSLVF 182

8.48 RSLVF surface elements and nodes. Geometry imported into the Open BEM. The blue

circles show the circumferential nodes at a height of z = 2.065m on the RSLVF.

182

8.49(a-t) Numerical results for the sound pressure distribution at the surface of the RSLVF for

plane waves incident on the front face at various 1/3-octave band centre frequencies from

50Hz to 400Hz. [Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

187

8.50 Total sound pressure calculated using BEM on the circumferential nodes at a height of z

= 2.065m (see Figure 8.48) on the RSLVF, for plane waves incident on the front face, for

various 1/3-octave band centre frequencies from 50Hz to 100Hz. [Reference pressure

20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

187

8.51 Total sound pressure calculated using BEM on the circumferential nodes at a height of z

= 2.065m (see Figure 8.48) on the RSLVF, for plane waves incident on the front face, for

various 1/3-octave band centre frequencies from 125Hz to 200Hz. [Reference pressure

20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

188

8.52 Total sound pressure calculated using BEM on the circumferential nodes at a height of z

= 2.065m (see Figure 8.48) on the RSLVF, for plane waves incident on the front face, for

various 1/3-octave band centre frequencies from 250Hz to 400Hz. [Reference pressure

20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

188

8.53 Total sound pressure comparison between the BEM and analytical results calculated on

the circumferential nodes at a height of z = 2.065m (see Figure 8.48) on the RSLVF, for

plane waves incident on the front face, for 1/3-octave band centre frequency of 400Hz.

[Reference pressure 20µPa and incident pressure magnitude 1=οP Pa]

189

Page 24: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xxiv

8.54(a-b) Numerical results for the sound pressure distribution at the surface of the RSLVF, due to

a point source (see Figure 7.1 for the point source geometry) of 50Hz located at X = -20D

m (Diameter, D = 1.266m, see Figure 7.5), Y = 0m and Z = 0m. [Reference pressure

20µPa]

190

8.55 Total sound pressure comparison between the 3D BEM and analytical results calculated

on the circumferential nodes at a height of z = 2.065m (see Figure 8.48) on the RSLVF,

for a point source of 50Hz located at X = -20D m (Diameter, D = 1.266m, see Figure 7.5),

Y = 0m and Z = 0m. [Reference pressure 20µPa]

190

8.56(a-b) Numerical results for the total sound pressure distribution at the surface of the RSLVF,

due to a line source of fifteen point sources (see Figure 8.28 for the line source geometry)

of arbitrary amplitudes (see Table 5.1) placed on the negative X axis. Each source

generated a frequency of 50Hz. [Reference pressure 20µPa]

192

8.57(a-b) Numerical results for the total sound pressure distribution at the surface of the RSLVF,

due to a line source consisting of ten point sources of varying frequencies corresponding

to one-third-octave band centre frequencies from 50Hz to 400Hz. Arbitrary strengths

given in Table 5.1 were used for each point source. [Reference pressure 20µPa]

192

8.58 Total sound pressure comparison between the 3D BEM and analytical results calculated

on the circumferential nodes at a height of z = 2.065m (see Figure 8.48) on the RSLVF,

for a line source consisting of fifteen point sources (see Figure 8.28 for the line source

geometry) of arbitrary amplitudes (see Table 5.1) placed on the negative X axis. Each

source generated a frequency of 50Hz. [Reference pressure 20µPa]

193

8.59 Total sound pressure comparison between the 3D BEM and analytical results calculated

on the circumferential nodes at a height of z = 2.065m on the RSLVF, due to a line

source consisting of ten point sources (see Figure 8.28 for the line source geometry) of

varying frequencies corresponding to one-third octave band centre frequencies from 50Hz

to 400Hz, placed on the negative X axis at the bottom of the RSLVF. Arbitrary strengths

given in Table 5.1 were used for each point source. [Reference pressure 20µPa]

193

9.1 Overall acoustic power levels for various rocket engines ‘A’ to ‘F’. 200

9.2 Core lengths for various chemical rocket engines ‘A’ to ‘F’. 200

9.3 Geometry of source locations relative to the vehicle and flow axis. 202

9.4 Estimated relative sound power levels for each one-third-octave band centre frequency

from 50Hz to 400Hz. [Data estimated from Figure 5, presented in NASA-SP-8072

(1971)]

205

9.5 Estimated source locations for each one-third-octave band centre frequency from 50Hz to

400Hz. [Data estimated from Figure 14, presented in NASA-SP-8072 (1971)]

205

9.6 Calculated sound power levels at each one-third-octave bandwidth from 50Hz to 400Hz. 206

9.7 Simple directivity curve is used in calculations. [Data estimated from Figure 10, presented

in NASA-SP-8072 (1971)]

206

9.8 Analytically calculated sound pressure levels at the surface of section two (see Figure 7.5

in Chapter 7) at a height of z = 2.17m from the bottom face of the RSLVF, using the

unique source allocation method, for an equivalent single point source for each one-third-

octave band centre frequency from 50Hz to 100Hz. For the equivalent point source

location at each frequency see Table 9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference pressure

20µPa]

211

9.9 Analytically calculated sound pressure levels at the surface of section two (see Figure 7.5

in Chapter 7) at a height of z = 2.17m from the bottom face of the RSLVF, using the

unique source allocation method, for an equivalent single point source for each one-third-

Page 25: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xxv

octave band centre frequency from 125Hz to 200Hz. For the equivalent point source

location at each frequency see Table 9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference pressure

20µPa]

211

9.10 Analytically calculated sound pressure levels at the surface of section two (see Figure 7.5

in Chapter 7) at a height of z = 2.17m from the bottom face of the RSLVF, using the

unique source allocation method, for an equivalent single point source for each one-third-

octave band centre frequency from 250Hz to 400Hz. For the equivalent point source

location at each frequency see Table 9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference pressure

20µPa]

212

9.11 Analytically calculated overall sound pressure level at the surface of section two (see

Figure 7.5 in Chapter 7) at a height of z = 2.17m from the bottom face of the RSLVF,

using the unique source allocation method, for the entire spectrum of one-third-octave

band centre frequency range from 50Hz to 400Hz. For the equivalent point source

location at each frequency see Table 9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference pressure

20µPa]

212

9.12 Analytically calculated directivity pattern of the overall sound pressure level at the

surface of section two (see Figure 7.5 in Chapter 7) at a height of z = 2.17m from the

bottom face of the RSLVF, using the unique source allocation method, for the entire

spectrum of one-third-octave band centre frequency range from 50Hz to 400Hz. For the

equivalent point source location at each frequency see Table 9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 =

and reference pressure 20µPa]

213

9.13 (a-t) Numerically calculated sound pressure excitation at the surface of the RSLVF using the

unique source allocation method, for various one-third-octave band centre frequencies

from 50Hz to 400Hz. For the equivalent point source location at each frequency see Table

9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference pressure 20µPa]

219

9.14 (a-b) Numerically calculated overall sound pressure excitation at the surface of the RSLVF

using the unique source allocation method, for the entire spectrum of one-third-octave

band centre frequency range from 50Hz to 400Hz. For the equivalent point source

location at each frequency see Table 9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference pressure

20µPa]

219

9.15 Numerically calculated sound pressure levels on the circumferential nodes at a height of z

= 2.17m from the bottom face of the RSLVF, using the unique source allocation method,

for various one-third-octave centre frequencies from 50Hz to 100Hz. For the equivalent

point source location at each frequency see Table 9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 = and

reference pressure 20µPa]

220

9.16 Numerically calculated sound pressure levels on the circumferential nodes at a height of z

= 2.17m from the bottom face of the RSLVF, using the unique source allocation method,

for various one-third-octave centre frequencies from 125Hz to 200Hz. For the equivalent

point source location at each frequency see Table 9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 = and

reference pressure 20µPa]

220

9.17 Numerically calculated sound pressure levels on the circumferential nodes at a height of z

= 2.17m from the bottom face of the RSLVF, using the unique source allocation method,

for various one-third-octave centre frequencies from 250Hz to 400Hz. For the equivalent

point source location at each frequency see Table 9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 = and

reference pressure 20µPa]

221

9.18 Comparison of the overall sound pressure level between the numerical and analytical

results calculated on the circumferential nodes at a height of z = 2.17m from the bottom

of the RSLVF, using the unique source allocation method, for the entire spectrum of one-

Page 26: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

List of Figures

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xxvi

third-octave band centre frequency range from 50Hz to 400Hz. For the equivalent point

source location at each frequency see Table 9.2. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference

pressure 20µPa]

221

9.19 Analytically calculated overall sound pressure level at the circumferential surface of

section two (see Figure 7.5) at a height of z = 2.17m from the bottom face of the RSLVF,

using the non-unique source allocation method, for a line source of 10 individual point

sources along the exhaust flow (see Figure 9.3), for each one-third-octave band centre

frequency from 50Hz to 100Hz. The data used for the analytical calculation for each point

source are given in Tables 9.3, 9.4, 9.5 and 9.6. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference

pressure 20µPa]

231

9.20 Analytically calculated overall sound pressure level at the circumferential surface of

section two (see Figure 7.5) at a height of z = 2.17m from the bottom face of the RSLVF,

using the non-unique source allocation method, for a line source of 10 individual point

sources along the exhaust flow (see Figure 9.3), for each one-third-octave band centre

frequency from 125Hz to 200Hz. The data used for the analytical calculation for each

point source are given in Tables 9.3, 9.4, 9.5 and 9.6. [ eDx 151 = , eDx 52 = and

reference pressure 20µPa]

231

9.21 Analytically calculated overall sound pressure level at the circumferential surface of

section two (see Figure 7.5) at a height of z = 2.17m from the bottom face of the RSLVF,

using the non-unique source allocation method, for a line source of 10 individual point

sources along the exhaust flow (see Figure 9.3), for each one-third-octave band centre

frequency from 250Hz to 400Hz. The data used for the analytical calculation for each

point source are given in Tables 9.3, 9.4, 9.5 and 9.6. [ eDx 151 = , eDx 52 = and

reference pressure 20µPa]

232

9.22 (a-t) Numerically calculated sound pressure excitation at the surface of the RSLVF at various

one-third-octave band centre frequencies from 50Hz to 400Hz, using the non-unique

source allocation method. The data used for the numerical calculation for each point

source are given in Tables 9.3, 9.4, 9.5 and 9.6. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference

pressure 20µPa]

237

9.23 Numerically calculated sound pressure levels on the circumferential nodes at a height of z

= 2.17m from the bottom face of the RSLVF at various one-third-octave centre

frequencies from 50Hz to 100Hz, using the non-unique source allocation method. The

data used for the numerical calculation for each point source are given in Tables 9.3, 9.4,

9.5 and 9.6. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference pressure 20µPa]

237

9.24 Numerically calculated sound pressure levels on the circumferential nodes at a height of z

= 2.17m from the bottom face of the RSLVF at various one-third-octave centre

frequencies from 125Hz to 200Hz, using the non-unique source allocation method. The

data used for the numerical calculation for each point source are given in Tables 9.3, 9.4,

9.5 and 9.6. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference pressure 20µPa]

238

9.25 Numerically calculated sound pressure levels on the circumferential nodes at a height of z

= 2.17m from the bottom face of the RSLVF at various one-third-octave centre

frequencies from 250Hz to 400Hz, using the non-unique source allocation method. The

data used for the numerical calculation for each point source are given in Tables 9.3, 9.4,

9.5 and 9.6. [ eDx 151 = , eDx 52 = and reference pressure 20µPa]

238

A1 Characteristic behavior of Bessel functions of the first kind of order 0, and 1 with respect

to the argument z .

251

A2 Characteristic behavior of Bessel functions of the second kind of order 0 and 1 with

respect to the argument z .

252

Page 27: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xxvii

Glossary of Symbols

a Radius of a cylinder

a Observation point

ea Speed of sound in the exhaust flow

mA Coefficients [defined by equations (3.16)]

b Distance between two point sources [see Figure (5.8)]; also, frequency band (Ch.9)

c Speed of sound

)(qC Solid angle from volume V [defined by equations (8.7)]

d Distance between the nearest source and the cylinder surface [see Figure (5.8)]

eD Nozzle exit diameter

imE Amplitudes of the incident waves [see equation (3.22)]

omE Amplitudes of the outgoing waves [see equations (3.22), (3.26) and (3.27)]

f Frequency of sound

F Driving force in the medium (Ch.3); also, thrust of the rocket engine (Ch.9)

)(

),,(),/(

RG

rrGraG qp′

Acoustic Green’s function [see equations (5.1), (5.2) and (8.1)]

mH Bessel function of the 3rd kind or Hankel function

1+mH Hankel Function of th)1( +m order

1−mH Hankel Function of th)1( −m order

)(1 zHm Hankel function for incoming waves [defined by equation (A.5)]

)(2 zHm Hankel function for outgoing waves [defined by equation (A.6)]

mH ′ Derivatives of the Hankel function of thm order

0H ′ Derivatives of the Hankel function of th0 order

1H Derivatives of the Hankel function of first order

),,( is krI φ Scattered sound intensity as a function of radial distance r , wavelength k and

azimuthal angle iφ [defined by equation (4.4)]

mJ Bessel function of the first kind of thm order

mJ ′ Derivatives of the thm order Bessel function

1+mJ Bessel function of th)1( +m order

1−mJ Bessel function of th)1( −m order

0J ′ Derivatives of the th0 order Bessel function

1J Bessel function of first order

Page 28: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

Glossary of Symbols

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xxviii

k Wave number

L Length of a cylinder

ibpL φ,, Sound pressure level at a frequency band b of interest [defined by equation (9.8)]

ipL φ,OA, Overall sound pressure level [defined by equation (9.9)]

ibsegpL φ,,, Sound pressure level corresponding to each segment at a frequency band b of

interest [defined by equation (9.14)]

ibsegpL φ,,OA,, Overall sound pressure level over the entire segments of the exhaust flow at a

frequency band b of interest [defined by equation (9.15)]

wL Overall acoustic power level [defined by equation (9.2)]

bwL , Acoustic power level at a frequency band b of interest [defined by equation (9.5)]

segwL , Overall acoustic power level of exhaust flow segments [defined by equation (9.10)]

bsegwL ,, Acoustic power level of exhaust flow segments at a frequency band b of interest

[defined by equation (9.11)]

n Number of the point sources (Chs.5, 7); also, number of nozzles (Ch.9)

N Total number of point sources (Ch.5); also, number of surface elements (Ch.8)

)(ξiN Element shape functions [see equation (8.11)]

mN Bessel function of the 2nd kind or Neumann function

mN ′ Derivatives of the thm order Neumann function

1+mN Neumann function of the th)1( +m order

1−mN Neumann function of the th)1( −m order

0N ′ Derivatives of the th0 order Neumann function

1N Neumann function of first order

),( iap φ Resultant pressure as a function of cylinder radius a and azimuthal

angle iφ [defined by equations (3.21) and (3.24)]

ap Resultant sound pressure at the surface of a cylinder [defined by equation (3.26)]

ip Incident wave pressure [see equation (3.7)]

P Acoustic pressure

)(),( prPpP Acoustic pressure at a point p (Ch.8)

( )pP , )( pPi Constant nodal pressure on a point p ; also, constant nodal pressure for ith elements

[see equations (8.9) and (8.10)]

οP Equilibrium pressure in the medium

),( φrPs∞ Scattered sound pressure as a function of radial distance r and azimuthal angle

φ [defined by equation (3.20)]

iP Incident wave pressure [defined by equation (7.1)]

),,( ii kaP φ Incident wave pressure as a function of cylinder radius a , wave number k and

azimuthal angle iφ [defined by equation (3.10)]

Page 29: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

Glossary of Symbols

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xxix

),,( ii krP φ Incident sound pressure as a function of radial distance r , wave number k and

azimuthal angle iφ [defined by equation (4.1)]

sP , sp Scattered sound pressure

),,( is kaP φ Scattered sound pressure as a function of cylinder radius a , wave number k and

azimuthal angle iφ [defined by equation (3.11)]

),,( is krP φ Scattered pressure as a function of radial distance r , wave number k and

azimuthal angle iφ [defined by equation (4.3)]

)(qP I Incident acoustic pressure at point q (Ch.8)

IfP Incident acoustic pressure on the field points [see equation (8.18)]

( )ita kaP φ,, Total sound pressure as a function of cylinder radius a, wave number k and

azimuthal angle iφ [defined by equation (3.18)]

),,,,( siita QakRP φ Total sound pressure at the surface of a cylinder due to a point source [defined by

equation (5.5)]

)( iRP′ Spatially dependent factor [defined by equation (5.4)]

sQ , bsQ , , bsegsQ ,, Source strength [see equations (5.4), (9.7) and (9.13)]

nr Distance between the origin of the cylinder to the thn number of point sources

[defined by equation (5.6)]

pr Distance to integration point on the boundary from the centre of the body (Ch.8)

qr Distance to point q from the centre of the body (Ch.8)

r ′ Source distance [see equation (5.1)]

R Distance between a point source and observation point [see equation (5.2)]; also,

oblique resultant distance between a point source and an observation point [defined

by equation (7.3)]

iR Distances between a point source and thi number of observation points [see

equations (5.3) and (7.4)]

R′ Distance between a point source and an projected observation point [see Figure

(7.1); also, defined by equation (7.2)]

S Boundary surface (Ch.8)

t Time

u Directional particle velocity

)(),( pn rupu Outward normal particle velocity at a point p (Ch.8)

eU Fully expanded exit velocity

bW Acoustic power of a source at a frequency band b of interest [defined by equation

(9.6)]

bsegW , Acoustic power of a source corresponding to a segment of exhaust flow at a

frequency band b of interest [defined by equation (9.12)]

x Distance travelled by sound waves along the x -axis; also, node position along the

x coordinate (Ch.8)

Page 30: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

Glossary of Symbols

University of Adelaide Mir Md. Maruf Morshed xxx

tx Core length

y node position along the y coordinate (Ch.8)

z Cylinder axis

ω Angular frequency

β Elevation angle

γ Specific heat ratio

mγ Phase angles for mth order

iφ Azimuthal or circumferential angle

ψ , sψ Velocity potential

),,( ism ka φψ Velocity potential as a function of cylinder radius a , wavelength k and azimuthal

angle iφ [defined by equation (4.2)]

λ Wavelength

ρ Density of air in the exhaust flow

ορ Equilibrium density in the fluid

),( ra ′−δ )( qp rr −δ Dirac delta function [see equations (5.1) and (8.1)]

Γ Gamma function [defined by equation (A.3)]

mε Constant terms used in the equations

∇ Laplacian operator or differential operator

x∆ Length of exhaust flow slices

bf∆ Bandwidth of the frequency band, b

Page 31: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

"���������

������������

���������������������� ������

�"��*� ���� ��"��� �� � ���� ���������� ������ ��� �� ���*�� �������� ��������� *�������� ��

��"����� ��� ���"��"���� �� ������ 1���� ��� �"�� �� ��"����� ����"��� ��"��"����� � ����

�������� �����*� ��"���� �� ���� �*��� ����"��� *������ 1���� �������� ��������� ������� ����

�����*����"��"������ ��"�������*����"����� ����"�����"��"��������������������*���������

1�����"����� ����"�����"��"���������� ��"�����*������������������������������ "��

������"�������*���"���������"��"��������*"����������*������������"����������� ������

���������������*��1����������� ����� � ���� ���"�������������������� ������"�����

��� ��"����� ��������������� ��� ��������"������ ��"����������� �����*���1���"�����

�����������������������"����������*�&���������*������"���������"������������� "������

���� ����������������*��������������������������������������������"���*�����������

��"���������������������������*��

1��� ��������"��� ����� �������� ���*������ ����� ������ ����)������2���������

(*�����*� ��� ���� @��������� ����������� ��� �������� �����3��������0� � ��� @�������

��:��B���2��������������"���������� �*��������������"�������������������

���"���� ���������� 1��� "�������� *��� �� ���� �>���� ��� �� ���"��� ���� ���� �������

����������� ��� ���� ������� ������� �� �� ����� ��"��� �������� �����*� "��*� *�������+� ��

��"����� �������� ;*+���<�� )"��� �������� ���*����� ��"����� ��� �� ����� � �� ����

Page 32: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

;1"��� 2���� ��� ����� 12��<� �� ���"��� ���� ������� ���� ������� �� � �� �*� ���

��"�����������"��"�������*������� ����� ���������� ��������6�������� ��������������

��"���������*�������������������*��"��������������"�������6������������"��*���"���

����?4�������� ���������$�

1�����6� �� ����� ������� ��"����� ���� ������*������ ��� ���������������������"��

����"��� ������� ��� ������ ������� � ���� �������� ��"����� ����*� � �� ���*�� �� �����

�����������3� �����������)�����0�"���+������������*� ;3)0+�<��) ������� >��������

�����5�

�� ������*���� ���� ������������������ ���� �"�� ������ ���"���*� ���� ������� ����

���������������6�����������������"�������������������=�

�� ����� ���������������������������"���������"��������������������������

�� ����"��������������"�����������������"�����������������=�

�� ����� ���������������������������"���������"���� ��7"�������������������

�� ����"��������������"�����������������"�����������������=�

�� ������*���� �������"������������������� "����"���������������� �����������

�"����������������"������������� ��7"�����������������������"������������

�"����� ; ����������� ����"������������"���<��������������*���� �����

�������������3)0+�=�

;�������#����,3��� ���6�����������6���������-������� �� ���+6�6����#�/�,3��6�

���� ��� ��� ���� ����� ���� �� ��� �+ ����7��6� +6� ��� 0�+�� ���� ���� ���� ���

*�+��� ������� �0��#������������� �������<�

�� ������*������� ����"�������������� �������������"���������������&�����"������

Page 33: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

����?4�������� ���������$�

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������7

�������=�

�� "���� �� ���������� ��� "�������� ����� �� ������ �� ���� ����&��� ��"�����

���������������6��������*=�

�� � ��� ����������������"������������������3)0+�������������������������

��"���������*�"�������"�����"�����������

��7�"����������� ���������$�

1������� "�������������"�������"���������������

�� ���"��� ������������������������� ���������"������������������"�����������"��

����"������������ �����"���������������������������"����� ������� ���������� �����

����6�����������������"�����������������������1����������������������*�������

������������� ������������������������"�� ����"����������������������������

����� � ���� �� ����"����� ����� �� �������� "����� ��7"������ ��"�� ���"��*� ����

����"�����������������������*�������������"�����������*"���� ,� �; , ���������

"� ������ � ��������"�������������<��

�� ������������������������� ���������"����������������������������"�� ����"���

������������� �������������������������������"������������"���*������������

���� ������ ����� ����6�� ����� �� ���� ����"�������� �� ���� ��������� 1���� ���

���������������� �������&��������� ���&������ �������������� ���� ���� ��� ���

��� ������������"�����������������7"���������������

�� �� ����������������� ��� ����� ��� ����� ��� ��6�� ��� ���"�� ���� �� �� �� ����

�"���� ��� ���� ����� ��� �� ������ �������� ���� �� ��������� �� ����"����� ����

����"���������� �"�� ����"��� ������ ��� ���� �������� �"������� 1���� ������ ���

Page 34: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������8�

����� ����"����������������"�����

�� �� ����������� ������ ��� ����� ��� ������ �������� ���� ����"���������� �"��

����"��� ������ ��� ���� �"�������� �� �������=��"�� �� ��7"�� ������������� ���� ��

����"������������"�����

�� �� �"��� ������*���� ��� ��"����� ��� ���� �������� ��"����� ����*��� ��3)0+��

"��*� ���� :"�����(������2����� ;:(2<� � ������+���"�� ��"����� ����*�

������� ���� ������*������ ���"��*� ���� ������� �"�� �� ��������*� �"������ �� ����

3)0+�������������"���� ��������������������������������� ��������� " �������

�������"������������������"����6����

��8�?�������� �����)�����

1���� ������� ������� ���� ���"�������� ������*���� ��� ��������������"����� ����*�����

��"����������������*����"��"������"���*�������6����*�������"��������"��*�����&����

1��� ������ ��� ����� ���� ��6� ������� ��� �� ����� ��� �"������ ������*����� ��������� ���

���"��*� ���� ������� ������ �� ��6��� �����*� ���"��"���� ��� ���� ��6� ������ ��� �����

�� �������������������������*�������������������������*������������������������*���

��� ���� "� ��� �� ��������*� ���� �������� ��"����� ����*�� 9����� ���� ������� ��

�����������������"������ ���������������� �������������������*���������� �� ���

�����*���"������������� �*� �����"�������� �����6��������"�����������&

������������������*���"�� ����"��� �������� ������"����� ����*������ ��� �*���� ��

�������"��������� ��������1������"��� �������" >����������������������*�����

1������������������������ ����5�

�� 0������"�������������� ����%��

Page 35: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��8�?�������� �����)�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'

�� 1��������� �����F��9��.����G��

�� (� �����������6����� ����"��

�� B"�������������������� ����������!��

�� ���"��������"�"�����6����� ����$:��

;���� ���� %�� �� �������"��� ������� ��� �������������� ������ ��� ���� ����"����6� �� ����

�����������������������������1���*� ���������"�����6����*��������������"������

*������������*���*�������"���������*������6��������*������������������������"����

�������������������� ��� ������������� ����������������"�����������"�� ����"������������

���� �"������ �� �� ��������� ��� ���� F� ��� ������� ����� ���� ������ ��� �������*� ����

����"���������� �"�� ����"��� ������ ��� ���� �"������ �� �� ���������1��� ����������������

"�������������� ���� ����������������"�����������"�� ����"����������"����������� ����

������ ����6�*������ �������������� ������� ��*������ ��� ������ ����"����6� ��

2���� ;$!F"<��2���� N� ���� ���� ;$!.F <� ��� 2���� N� ;*���� ;$!�"<�� :��� �������

����"������ ���������� ����"��� ������������ ������*����� ��������������1������ ��������

����"������ ��"������"��� ������������������������"������������������"�����������"��

����"��� ������ ��� ���� �"�������� �� ���������1��� ���"���� ���� ���� �"�������6������ ����

�� ������������������� ����"����6�;2�����$!F"=�2����N����� �����$!.F =�2����

N� ;*�����$!�"=� C"*���N�������$!!F<�������������� ���� �� �������� ������"��*�

�������������� ���������

;� �����"������������ ��� �������������� ����"����6�;2�����$!F"=�2����N����� �����

$!.F =� 2���� N� ;*����� $!�"<� ���� ������������� �� ������� �� �� *���� ���"���� �����

����*��������"�����������������������������"�� ����"�������������������&����������

Page 36: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

�������� ��� ���� ����� �� ������� ���� ������ ����6�*� ����� �� �� �������� �� �������

��*����1���"��������� ��������������������������������*"���� �, �; , ��������"� ���

��� � ������������������������� �������� ����������"���������������������<�������

������������� �� ������� ���� �������� ������ ��� ������ � ������1���� ��������� ��� ��

���� ������� �� ��� ���� 9�� ������ �� �"��� ��� ���������� ����� ��� ���� ����� ��� �����

�����������������������1������������������ ������������� ����9������"��� ������ ���

���&������ ��� ���&������ ����"������ �� ���� ���������� ��� ����� �"�� ����"��� ��������� ��

���������9������������"������������������ ����� ����������C"*���N������;$!!F<��

1��� �� ������ ���� ����� ������ ���� � ��*������� ����������� ������ ���� ���"����

������"��*������"�����������������������"��*�C"*���N������;$!!F<��

1������������������������� �������� ����.� ����������������"�����������"�� ����"���

��������������"�������������������"������ ����"���� ������������������������������

�������������1��������������"����������� �������������"�����1�����6� �������������

���������������� ��� ����� ������������"�� ����"�����������������"������������������ ��

��������*� ���� �"���� ����� ��� ����*���� 1���� ���� �� ��� ��� "��*� ���"���� ����

����"����6� ��2����;$!F"<��2����N����� ����;$!.F <��2����N�;*����;$!�"<����

C"*���N������;$!!F<���

;���� ����"�� �� �� ������� ��������� ��������� "���� ��*+�� �������� ��������� ����� ����

����������� ������ ����� ��� �� ��� ���� .� ��� ������� ���� �"�� ����"��� ������ ��� ����

�"��������������������������"���� �������������������������������������������

����������"�����"���������*�������6��������*������ ������������������������"��

��� ��7"�� ������� ������ ����� ����6�� ���� ����"�������� �� ���� �����*�� 1��������� ��

Page 37: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��8�?�������� �����)�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<

������������������������� �������� ����G�������� ����������������"���������� ����"���

�������"�� �� ��7"�� ������������� ���� �� ��� �"���� ��� ���� �"�����1��������� ���

� ����������� �����:��*������������3)0+��������� ������������"�����������

�����"�������������������

��"������������������������� �������� �������������"��������:"�����(������2�����

;:(2<������7"���� ������������"�� ����"�����������������"�������1��������7"������"����

������������������������ ������������������� �����F��9��.��"����G��;����������"������

������*���� ����"�� ���� �� ���� ��"����� ����*� ������� ��� �� �� ����� :��*�

�����������3)0+������������ ����������������"�����������"�������� ���������

;���� ����!�� ������ ������"�������������*���������"��*� ���� ����&������� ��"���

�������� ��� ������*������1�����6� ����������������� ������B�)�&)*&�:G%� ;$!G$<����

� ����������������*������������"�����1����������� �"������������ �����7"��������

������*����� �� �������� ��� ����"����*� ���� ��"����� ����*� � �� 3)0+��� 1���

������*������������"����� ������������������"�����������������������7"���������

������ ����� ���������

���������������"����� �����������������"�������� ���"���� �������� �� ����� �������

����"����������� ����$:��3���������������"�"�����6���������*�����

Page 38: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

&������$�� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������

"���������

����������*�����

����������������

3����������� ��� ���� ������*���*� ���� � ���� �� ���"��*� ���� ���� ������� ������ ����

������ �����*����� ��"����������� ����� ���� � ������ ����*��� �"��� ��� �� ���������

����� ��� ������ �� ���� ��"��� �������� ��� ���� "� ���� �� ��������*� ���� ��"�����

����*������ �����������*��1�����"������������"��*�����&�������� ������������

��� �� �� ������ ������� ��� R���� ���� *�������� ���� ���� ��6��� ������ ��� ����"���

*������ ;�� ��� ���������� �� �� �� ��� ������ �� ���*� � ���� �� �� �� ��������� "���=� ���

���������� �� ���� ��"��� ���������� ��&�>������ ��� ���� ������ �����*� ;9������ ������

%::F�<S������"*���������������� ��� �������*� ������"����� ����"���� �����"����������

��� ��� ������������ ������ ������� ����� ��� �"���������� �� �������� �>����� ��� ����

�����*�������"���������������������6��� �������1�"�����������������"��������"��������

���������������������� >��������������"�������6��1����������"���������� �������������

��������������������� ���� ��������������"��������������� ���������� ���"�������

�����������������������������������"�����"���������������������6���������� ���

������������������������������ �*�������"�������������;��������������� � ����

������������������"���������*����� �����������*���������� �������������

����������

1����������"�����������������������������*�� ���������������������������"���������*�

Page 39: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

��� �����������*5�

&�����$�� )����$� ���� ����$����� ������� ��� �������� ����� � �� ������� ���

"�����6����������*������������ �������*��������������"�� ����"�������������������

�"�������������������"����������� �������������������6�����������������"����������

�� �������� �� ������� ��*������ ������� �������� ��� ���� "�����6�� ��� �������*� ����

�������������������"�� ����"����������������������������"�����������"�����������

���������� ���������6������� �� ��������"���������������������� ������� ��*����1���

�������������"������������� �������������������"������

������� �������� ����������� ���� !�������� )�������� �1���� ���� �� ���� �������

������ ���� �������� ����� �������� ��"����� ������ �� ��"����������� �����*� �"��*�

��"����)������� ��"������� �������� �����7"�����������������1��� ��� ��������"��*�

�����������7"����� �������������"��������������������*��������"������

��������� �����8�� ����������������� �9����� " �������������������� ���"��*� ����

������������������������"����������������*����������������

=������� ����$��� )�������� ��� :"����� (������2����� ;:(2<� �����7"�� ����

���"���� �� ���� ��������6� ������"����� ��������������"����� ����*��*����"��:(2�

��6����������������� ���������������������������������

��7� &�����$�� )����$� ���� ����$����� ������� ��� ��������������

1��� �������� �� ���� ��"����� ����*� ��� ���� �"������ �� ��6��� �����*�� ��� ������*�*�

���"��� �� ���� �� ������� �� ���� �����*� *�������� 1��� ������� ������ ����� ����6�� ����

Page 40: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��7�&�����$��)����$���������$������������ �����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������(

����"�������������������*� ��"����� �������� ����������������������������������6��

���� � ���� �������� �� �����9������� ��� ��� �������� ������>����� �� ���� ����"��

���������� ������*����� �� �������� ��"����� ����*� ����� ��� ��"����� "��*� ��

����������� *��������(��T���N� C��� ;%:::���%::: <� ��� C��� � ����� ;%::$<������

"������������������������������������������������������������������"����� ����"���

����*�� 1���� �� ���� ����� � �*���� �� ��� �� ��� ����� �� ��������� ����

��"����� ����*� ���"���*� ���� ���� ������ �� �*�*� � ���� �������� ��� �� �� �������

���������*����/������ �����;%::$<����������"��������������� ��������������������

��� ������������������������������������������ �� ������"������������

1��������������������;(��T���N�C���%:::���%::: =�/������ �����%::$=�C���� �

����%::$<����� ������2����N�;*����;$!�"<��)����������������������������������� ��

�"�� ��2���� ;$!F"<� ���2����N����� ���� ;$!.F <��1��� ����������������� ���"���

����� ���� �������� ��� ������� �� ��*���� ��� ��� �������� �� ���� ������ ����� ����6��

�� ����"��������������"���������������������������� �����"��������������

1��� ������� �"�� ����"��� ��� ���������� ��� ��������� ������ � ���� �"������ �� ����

�����������"��*������������������"����������"��� ���������������1�������������

�"�� ����"������ ��������������6�*�������"���������������������������������

��������������������� ��"�������������������������1�������������������� �����"��������

������������������"���������������������1����������������������������������������������

�������*���������������������"������������*������������������������������*���������

������ ����� �� �*��� �������������1����� ������������������� �������� �� ���� �������

������ ������������ �� ��������� ���� ����� �������� �� ������ �� ���� ����� �"�� ����"��� ���

Page 41: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

����"�� ����� ���� �"�������� �������������1����"����� ;2�����$!F"������ G�� &%""=�

2���� N� ;*����� $!�"�� ���� ��� &9:.<� ����� �������� �� ���������� ��������� �����

��������������������"�� ����"��� ������*��������������������������"�� ����"�����

1��������� ���� ��� "���� ������ � ��������� �"��� ��� *����� ;$!""<�� �� ������� ����

��"����� ����"�������*�����"��*�����������������������*������)��"��)&;�����������1�

���������������"����� ����"��������������������������������������������� ����������

�����*����������� ����"���������� ����� �������������� ��*�����;$!""<��������

����������*���������������������6��2�����������*����*����������"���� ��2����

;$!F"<��*����� ;$!""<����2����N� ;*���� ;$!�"<����� �� ����������"��� ������������*�

����������"�� ����"������"��*������������������������������������ "�����"��� ������

���������������*�������������*������������������������������������1����������������� ��

�"������������������*����*����������������������������������� "�����������

�����������*�����������������������������

�������������������������*������������������������� ���"����C"*���N������;$!!F��

���$:�� &F%%<��1�������������� ����������������������"�� ����"��������������������

�"�� ����"���������������������������������� ��"������"��� ������������������������

������"�� ����"����1�������������������������������������2����;$!F"<����2����N�

;*���� ;$!�"<�� B��� ;%::F<� "���� �� �������� � ����� �� ������� ��������*����� ������

��������������"������������� ���"��*� ���������������������*�������N�:������ ;%::9<�

���������"���� ������������������ ��������� ���� �����������������������������

������*�������������������R����&����������������*�S������������������"��*��������������

��������*��1����� �������*���� ��2����;$!F"������G�� &%""<��2����N�;*����;$!�"��

���� ��� &9:.<�� C"�*��� N� ����� ;$!!F�����$:�� &F%%<�� B��� ;%::F<� �������� N� :������

Page 42: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��7�&�����$��)����$���������$������������ �����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

;%::9<� ���� �"��� ��� ��� ����������������� ���� �"���� ����� ��� ���"���� �� �� ��� ��

�������������������������������� "���� �������"�"��� �������� ����"���� �������

��� �� ������ �������� ���� ���� �������� �� �� ���� �"����� C"*��� N� ����� ;$!!F<� ����� ����

������������� �������������������������������������������"�� ����"�����������"��������

����������"��*����������,�������"������6��������� ������1������ ���������������"��*�

���������,�������"������"���"�����������������������"�� ����"�����������"������������

��������� "��������"� �������������������"�� ����"���������������������������"��

������������������������ �����������������������������"����������������������������

�������������

1���������������������������������������"�� ����"���������������������"��������

�"����������� ������������������������� ������ ����������������������"�������

�� �������� �� "��������� ��"������� �� ������� �� �" ���*��� ����� ����������� ���"��"����

������ ������ ���� ������������������� �������� �� ����� � ������� �� �"�� ��2����N�

;*���� ;$!�"��������� &9:%<��9������ ������������������� �"��� ��� �����������*� ����

���������� �"�� ����"��� ��� ��������� �"�� �� ����� ������� ���� ������ ����� ����6��

�� ����"��������������"������������������������������������*���������������������������

1���� ��� ���"��� ����*����*��7"����� ��7"���� ��������*�� ���7"������ ���*����������

� �������������������������� ���"���������������������������� ������*��� ������

��������������������������������������"�������������������9���������������������������

������������������� ���������*����������������������"�����5�������������������������

���� �������� ��� ����� ����� �� ���� ��������� ���� ���������� ��"��������� �� ������� ����� ��

��"���������7"��������"�����"���������������*��� �����"���1���������������������������

��6����������������"������"��� ��������������������������������������*���

Page 43: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������7

��8�������������������������������!��������)���������

)������ ��"����� ����*�������� ��"��� �"��*� ���� ���*��������� �� �� ��"��� ��������� ���

���� ��� �� ��� �������*�� �� ���� ������ ������ ���� �����*��� ��������1��� ��"���

��"���������������������������� ��� "��$":�:����������������*��������������� �������

���� ������� ;2��*���������N��������$!!!=�3*����� ������%::%<��1�����"����� �����

������ �����������"��"���� ���� �����*��"��*� ��6�&��� ;(������%:::<��1�������"����� �����

���� ���������*�������� ���������*�� � "������������������������*��������������"���

*����� ;2�*�� � � ����� $!"$=� B�)�� *B� *�&(�&$%.!�� $!!"<�� )"��� ����� ������� ��"�����

����*��� ���������� �� ���� ��"��� ���������� ��&�>������ ��� ���� �������� ��������

��"����������� ����"�������*���������"����������������*� ;3*����� ������%::%<��1���

����"�������*�������������"������������5�;�<��*������� ����"���;;�*<�����������

���� ���� ������� ���� ����"����"������ � �*�������*� ���� ��"�������������� ; <��"���

��� ����"��� ;��*<� ����� ����� ���� ���� "����� �� ���� ����"��� �"��� ��� �� �*��� ����

��"���������������������;����"���$!!!<��1��� ����"�������*��������������� �� ����������

�"��� ��� �������� ���*"������ �����"���� ��������� ���� *�������� 88��� ����� ����

�����������������������*"��������� ����������� ���� �"� "���������� �������������

�"�������;B�)�&)*&�:G%��$!G$<���

��"��"���*� ����"��� ����� ��� ��"��� �� ����� �� ��"��� �������� ���"��"���� �� ����

���� �� ���� ���7"���� ��*��� ���� %:98� �� $:�:::98� ��� � ��� ;B�)��*B�*�&(�&

$%.!��$!!"<��(������� ������������������������" &�"�� ������7"������*��������"��������

�������� �� ����� ����� ���� �� ���*��� �������� ���"��� ���� �������� �������� ����

������������������� �����������������*��������������������7"���������9���������

������*�������7"���� ��*������$::98� ��$:�:::98�������� ������������������������

Page 44: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��8�������������������������������!��������)���������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������8

� �*��� �������� ���� ���� ��"����� ������*��=� ������ �"��� �� ���� ��"����� ���*��

������� � ���� �������� ��� � �� ���� �����"������ ��� ���� ������� ���7"������ �� ����

�������D��"�����"��������� �����" ���"��"�����1������"����������� ����� ����� ��� ���

�� ���� �������� �"������ ��� �" ���"��"����� ��� ����� �� ����� ��� �����������������������

���"*�"���������������7"� �����������������"��"����;(������� ������$!"$<���

1��� ���������� �� ����� ��� ��"��� ���"��"���� ����*"�� �� ���� ������� �� ���� ���

�" ���*����������� ��*�����*��������������"��"������� ��*�����*���� ������������"��"����

;B�)�&)*&�:G%�� $!G$<�� 1��������� ���� �������� �� ��"����� ����� �� �*�*� � ����

��"�����������������������������������*� ������������ �������"����������������

������������ ���������������������*������������������ ������������ �&��"����������

�������������������*��������������"�����������������������������������

1��� ������������"��������������� �����������*�*�������� ������ � "������������

��7"���������"��������������������������������������"������"������������� ����"����

������"������������"�������"������������������������� �������� �����������������

�������*�����������������"�� �����������"������ � "��������������*"�������88���

���*"������ ��� ����"��� ���� ���*"������� ��������� ���������� ���� ��"���

�����������"���������*����"������

������������������������������ �������*�������� ����"��� �������������������*��

������� ������������"�������������"������������� ����������������" &���������"��&

���������������" ����������" �����*�������"���>���������������� ����2������ �����

;$!.!<� ��"����� ���&������ ��� ���&������ ���� �"������ � �����*��� ���8���� ����� �"���

��6����*���� ����� ��*����88�������� ����"���������� ���� ���"������ ���� ��"��� ���

Page 45: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'

����"����� 1��� ����"������� ����� �������� ��� �� $�.::& "�&���"��� �*��� ��� ���

�������� .�:::& "�&���"��� �*���� ��� ������ ���� 88��� ����� ���� ������� �������

������������ �������&����������"������� �� �����&�����&������ ��� ���7"���� ��*��

���� .98� �� %�.698=� ���� � ����� �"���� �� ���� ���� �"�� �� �� � ���������� %:�

���������� ��������� �� ���� 88��� ������ 1��� ���&������ ����"������� ������ ����� ����

�����"����������������������������*������"�� ������ �F: ��� �9. ����������������

����������

1�����6� ;$!"9<���"�������"�����������"�����������"������������*��&88��� ��6���

�*����� ��� ����"����� ���� ���������������� �� ���&������ ��� ���&������ ���� �������������

�� ��������� ���"���� ��� ����"�� �� ��� �� ��6��� �*����� ���"��*� ����"��� ����

���*"���������� ��������"�������� ���"�������������*�����������"�������"��*�

0��������N�9���6����� ;$!.9<������� ����� ;$!.G<��(������� ����� ;$!"$<����2�*�� � �����

;$!"$<��:���������������� �������������������6��� �����;$!":<��2�*��� �����;$!"$<�

���*�����N����6��� ;$!""<� � ����������������� ������� ��������������*�� ��

����"������������&������������&���������� ��"���� ��>��������6������������"��*�����

����������������������"���� ���������"��������������3��������2��U�6��� �����;$!!!<�

��� �"��� � � ���� ;%:::<� ������*����� �� ������� �����7"��� �� ������ ���� �����"��

��"����� ������ ���� �����*�� ���� ������� ���*�������� �������������������� ;� ������

��6�� ���� ��������� �� ���� >��� ���� ����� ���� ��"��� ��� ���� ����������� ��"����� ��

��������� ���� ��"����� ���� "��*� �� ������� �����7"���� @��*� ��� �� ������ �� ���������

��� �������������"�����������>���� ����� ;$!!!<������ ���������&�� ������� �����7"�� ��

���������������"����������"��������������������" ��������*����� ����"���>���������

��������� ��� ��� ����������� ���� ���� ����������� �� ������� �����7"��� ��7"���� ��

Page 46: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��8�������������������������������!��������)���������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

������� ��� ��"�� �� �� ��������� ����� ��� ����� ��� �� �� ��������>�� �������*���

)��������� �������������*�����������"������ ������ ���������� �� ���������

�������������"��������B�)�&)*&�:G%�;$!G$<����� ����������������*������������"�����

���������"�����������"�������6������� ����������������������������������"���������*�

�������"����������������*��

1������������"�����������������7"�������� ��� � ������B�)�&)*&�:G%�;$!G$<��

�������� �������������� ������������ ��6�������*������8��� �"�� � ����"�� ��������

1��� ������ �����7"�� ���"���� �� "�7"�� �"���� ������ ��*� ���� ����"��� ���� �� �����

���7"���� ������������ ���� ����� �����7"�����"���� ����� �������� ������� ���7"����

��� ��� *�������� ���"*�"�� ���� ����"��� ����� ����"*�� ��� �����7"��� ������� ����

��"����� ���������� � �������� ���� ���� ��"������������ �������������� ��������*��� ����

�"�������� ���� ���� ��"������������"������������� �������������� ���� ������������

"��*� ������� �����7"���*���� �� ������6� "�����6�� �� ����� ������� ��� ������������ ����

�����������������*� ���� ���*���� ������������� ����� �� ������� ���� ��"������������1���

��� �� �� ��������*� ��� ���� ��� ������ ����� ���� �"���� �������� �����7"��� ��

�����������"���������*��������"����������������*��

��'���������������8��������������������

)������������7"������������� ��� � ������B�)�&)*&�:G%�;$!G$<������"��������������

��"�����������"��*�����&������"��5��

�� ���� ��������� �*��� �� ���� �*��� ����"��� *����� ���"*�� ���� ��������� ��"��� ��

6� �������������� ��� ����

�� ��������"���������"��� ���������������"*����������� "�6������"����� ������

Page 47: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������<

�������*�������������������������������������������

�� ���� ��������� ��� �������� ����� ��"��� �� ����*��� � ����� �� ��������� ���*��

������������"��������"�����������������������

�� ��������"��� ���>������������������������������88����

�� ��"����&����"���� ����*���"��� �� ����������������������������������������

5����� �>���������������� ��"��� ���*������������������������������� ������� ��

���"��� ���� ��"����� ����"��� ������� ������ ���� ������ �����*� �� ���������� .� ��"�����

�"��*�������������*�����1���������� ��*���������"����� ���B(3��;�������B������

�� (�"���� ��� ���3�����������V�� �������<� ��� ����2�31(0� ����� ��������� �� �� ���� ����

��"��������������� ����������.���"������"��*�����&����/V���� ����� ;%:::<��� �����

���������������������������������������� ����������������������>�������������"��*�

����� � ��� �������������������������������������6��� �����;)3:<���"����1����� �����

������ �>����� ����������� �� ���������"��*� ����+.:F� ���*��� ������.�:� �� ����

����"���������������������������*�������� ��������������+.:%����*����

�� ����� �������� ��*�������"����� �������� ���� ��"��� ��� ��� ����+.:9� ���*���� ;��

���� ������� �"��*� ����+.:F� ���*��� ����� ���������"�� ��"����� ���� ������� ��"�����

���� ���� ��"����� �����"��� ���� ���� $:�� �� %:��� �� �"���� �����8���� �����7"��

;����8�*� ������*���� ���������� ��������� �������� ���� ��"����<����� �������� ��

����F$�.�98������� ������������������"������������������"����������������������������

��"������"������ ������ ����������������)3:���"��"�������9���������)3:�����������"���

������������� ��F:��>"��� ���������+.:9����*����B��������"��������"��.�:������

�����*������"��$:�:����������������*���������������������+.:9����*�����

Page 48: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���������������8��������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

(����� ;%:::<� �� ������ ���� �"���� �����8���� ������ ��� �� ����� ���� �����8����

���"���� ����������+.:F����+.:9����*���������������������"����������"F98������� ����

1����"���������8��������������*���+.:F��"�����������*����"����;(������%:::<5�

�� �� ������ ��"����� �"���� � ����� �� ����������� �� ���� ������� ��"������ ����

�������������"������:�=�

�� 1�����������"������"������ �����������������������������"������������������

�"���� �� ����������� �� ���� ������� ��"������ ���� ��"����� �����"��� ��� !�� ;�����

���*"��������"������ ��������������������"���� ������:����F:�<=�

�� 1��� �"���� ���"��"��� ���������� �� �������� ���� ��"����� �����"��� ���.G���

�"�� �� ���� >��D�� �� �*������ ���� ��"��� ��������"����� ���������� ���� ����

��"��� ����

1����"���������� �����������������������"������������������������������"����������"���"����

���� ����������� ��F:�� ;����������<���� �����"���� �����8���� �����7"���� ����

+.:9����*��������������������������"���� ������:����F:�������"����������������������"��

"������������ ����������� �������9��������������"�����������������������������"�����

.G��� ���� ��*������ ��"�� �"��������� �� ���������� ���"��� ���� >��� ��"��� �� �*�� � ����

��"��� ��� ��� ��"��� �� ���� �� ���� �"���� ������ ;(������ %:::<�� ;�� ������ �����

������������ ���� ��"��� ������*"����������������������� �>�����������������

��*�������������"����������"�����������������"����������"��� ����"�����;� �����"�����

���� ��� ���7"���������"����������� ������� ���� ��"��� ���������� �>��������"�����

���*��������� �������� ��������;�����������*�����7"�����������������"����

�� ���������*� ��� ���� ��������������1��������� ������"���� ��*��������� ���� ������

��*�� ���7"�������� �������� ����������"���� ������������������ ������� ��� ��7"�����

��� ���� �����*��� ��������9������� ������ ���*���������� ����������� �����

Page 49: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

��*� � ��� �� ��������� ����� �� � ��� ���"������ ���� ����"���� �� ��� ���� �����

��������������������������� ��� ��������"������������������������������"���������������

����"����������������*��"��*���"��������������������������� ��������������"�������

���������������������"���������������������������"�����������������

����=�����������$���)���������

��� ������ ��� �� ������ %�F�� ��� ���� � ���� *������� ��� ���� "����� ������� ����

��� ���� ���� �������� ��"����� ����"��� ����*� � �� ����������� >�������� *�������� ��

����������"��*������������� �������;2�����$!F"=�2����N����� �����$!.F =�2����

N�;*�����$!�"=�C"*���N�������$!!F<��9������������ ����*���������"����������"���

�����*� ���"��"���� ��� ���� �� �� ��� ��� �� ���� �� ��"��� ��� ���� �������� ��"�����

����"������������ ���"����������� ���������������������������������������"���� ��

������ ����*��������1�����������������>���������*��������*����*��7"�����

� �����;2�����$!F"=�2����N����� �����$!.F =�2����N�;*�����$!�"=�C"*���N�������

$!!F<��9������������������������ ���������"������������(��������������;�(�<���

���� :"����� (������ 2����� ;:(2<�� ��������� ���� 6�� ��� :"����� (������

��������;:(�<������ ��"���������������������

������������������������� ���"��������������������� ����;9����� ������%:::���%::: ��

%::$���%::$ =�9������ ������%::F���%::F ��%::9<� ��� � ����� �����*� �������������

����������"����������" ����������������"��"������� �����������������������������������

���� ���� ������ ������� ������ ��� ����� �������� ����� "���� �� ������� ���� �" ����

���"��"�������"����������*�������+� ����"�������������;*+���<���� ��������� �����

�������������3� �����������)�����0�"���+������������*�;3)0+�<��� ����"����6�

Page 50: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

����=�����������$���)����������

&������$�� �����������������������������������������������������������������������������������(���������������������������������������������������������������������� ���������

;9���� � � ����� %:::��� %::: �� %::$��� %::$ =� 9����� � � ����� %::F��� %::F �� %::9<��

9�������������� ������������������ �*��������"��������������������������� ���"�����

����������"���������*��������"��������������6��

1���"�����:(2���� ����������-��,��� '��� �#�����-� ����;9;(<�������� ���"������

���� �������������"�������������������������"������������������������*� � �����

;�"������N�/�����$!�!<����� � ����� �������� �� ���� ��������*� ���� �� ��*��� ���� ����

���*���� �7"���� ��� �� �������� "��*� ���� ��,���� ����� ���� ;���� �������� ��������

����������� "������"���������8��<�������� "�����;@������� ������$!��<��2�������

��,,������>�����������������������������*��"����������"����������������������������

��������������� � ���������;9��*�N����*��$!!$<��:�����������������*������������

���������� "����� �������=������ ������������8���� ������������� ���� "�����

�"�����=� �� ���������(�� ��7"�������������8���� ����������� �� ���� ������������� ����

� ���� ;9��*�N����*��$!!$<��1��������� ���������� ���� ��7"����� ��������*� ����

"������"������ ���������� ��������*� ���������� � ����������1���� ������� ����

��>��������*�����:(2������(���������������"������������� "�������������������

��������������������"����� � �������

������������������:(2��������������������������*��������� ������"���������������7"����

������������������������� ���7"���� ;���� 6���������#�����-���6<�� ����� ���� ���������

�7"����� ������ ���&�������� ��� ����� ���7"���� ;�������� $!!F<�� ����"*�� ����� &

"�7"����� � ����*��������� ����� ����� ���� ���7"������ �� �������� ����*�� ���7"����

��*��� ��� ��� �� �� �������������������� � ���� �������� ������������*� ;)�� ���� N�

3�*���>���$!�G<���

Page 51: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

������ � ��������� ���� :(2� �����7"�� ��� ����� ��� ��� ��������� �� �� "������� ���

�������������� "����������������� ������)������������� �����������������

��������� ��"�����"����� ������"���;( �����N�:������$!!G<��;�� ���������� � �����

������� � ���� ���� :(2� � ����� ������ �� �"��� ��� ����������� �� ���� ��� ���7"����

��*�� ��� ��� � ���� ��� ��� ���� �"����� ��"���������� ��� ������������ ��������*� ����

�� ���"����� ������������������������������ ��"����������� �����*� �� ������ �� ����

����������������*����*����� ����������"������

��<�"�������E������?��������

�������������*��������������������������������������������� ������� ���"������ ����"����

�� �������6� ��� ����������� ������*�����������������"����� ����*� ;*������$!""=��"������

$!�"�� $!�!=� C"*��� N� ������ $!!F=�(��T��� N� C���� %:::��� %::: =�/����� � � ����� %::$=�

C���� ������%::$=�B����%::F=������N�:�������%::9<��9������������������� ����"����������

���� �������������� �������� ��2���� ;$!F"<��2����N����� ���� ;$!.F <����2����N�

;*���� ;$!�"<��;������������������������������������������*��������*������ �������

���������5�

�<� ����������������"����������*����*��7"���������������������*����������7"����

� ����������������������������������������� �������������*����

<� ����*����*��7"�������7"��������������"���� ����� �����"������ ��������������

��������������������������������������� ����������������������"���� ����� ��*�

�������������������������������������������������"��������*����

�<� ����"*��!����>�� ��� ���� ���� ��� "���� �� ���� *����*� �7"����� �� �� ����� ����

�"���� ������ ������ ����� ������ ��� ��������� ���� ��7"���������� ������ ����

Page 52: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��<�"�������E������?��������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

�"���������������������������&�����������"���������*��

�� ����������� � ����� �"��� �� �"*��� �� ������� ���� ����������� ���������� ��

����"���� " ���������6���������������"���������*���������������������� ����������

�����������������"���������*������"����������������*��"��*���"����

B� " ���������6��"��� ���"������� �������������������������������"���������������*�

������"���������*������"����������������*��"��*���"����1�����6��������������� � ����

���"��������B�)�&)*&�:G%�;$!G$<����� ����������������*������������"����������� �������

��� �� �������������� ����������� ���� ��"����� ����*�� �� ��"��� �������� �����*� �"�� ��

��"������"��������������*�������*�������"������������"*�������� �������������*����

�������������"���������������� �������� ����������"����������������������������������*�������

�"�� ������ ���� ���� ��"��� �������� �"������ ����� �������� � 2�� �7"�� � � ���� ;$!�G<� ����

��������� ������ ������� �����7"�� ��������� ������������*��� ���������"����������� �� ����

�"������������������;+�� ������"������"��*� "��������*������������9�������������������

�������������"������������������������������"�������������������������"������"��������

1�����6�"�����6������������������������������*� ������������� ��� ������� �*������������

���"������������������ ��������������������"�������� ����"����������������*���� �����

�������������3� �����������)�����0�"���+������������*�;3)0+�<����������"�������������

��7"�� ������� ������ ���� ����"�� ���������� �"����� ; ���� ������� ��� �"���� ��� ����

�"���<�� 1�����6� ���� ������� ���� �� �������������*���� ����� ��� �� B�)�&)*&�:G%�

;$!G$<������"��������������������������������������������������3)0+���"�������1������"���

��� ��������� ���� ������ ����"���� �� �"�� � ��"����� ����*��1��� &������ ����"���� ��

�"�����"���������*��"��� ����������������"�"���������*�����

Page 53: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������7

"�������7���

������!������������������ ����� ���"$���������������������!�����8�����

7���������������

*���� �� ������*���*� ������"����� ����*���� ��6��� �����*����"��"���� ��� ��� �� ����� ��

�������"�������� � ������� �� ������*� ���� ��"����� ��� ����� �� �������� ���������

����������� �������� ���� ������ ����1�����6� �������� �� ����� ��� ���� ��� ������������

����������� �������� �� ������� ���� �"�� ����"������ ���� �"�������������������� �������

��*����

�������"����������� ����"����� ������������������������������� ������������� ���������

�������"�������������������"�� ����"�����������"�������������������;����������������"���

��������������*���� ��2���� ;$!F"<��2����N����� ���� ;$!.F <����2����N� ;*����

;$!�"<������� ����� ��� �����"������ ������1�����6� ������������������ �����"��� ���

������������������6���������� ������������"�����������������������*���� ��C"*���

N������;$!!F<��

7���>�� ������)����$�

;� �� ��*��"��� ��������� �� ����� ��� ����"��� ���� � ���� ��� ����� �� �����

� �*�������"����������� ���������� ����������������������7"����

Page 54: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������8

���

����

!!

�� %

%

%% $

-

�- =�

�;F�$<�

������ ����� �������7"����������� ����*�3��������3��� ��� � �%� � �� ������� ���� �"������

��6�����������������;����������������������������������������� ���������������<��B����������

�7"���� ;F�$<�� - � ��� �� ������� ��"����� ����"��� ������� ;�� ��� ������� ��������� �7"����

;F�$<� �� ���������������� ��������� � ���������"��� ������ ��������������������

��"����1���������� ���������� ����"���*���������������������� �������*�����������

� ���� �!!

��

- �� ;F�%<�

���

���� �� ;F�F<�

��������������������� �����������������1�������������*�������������*���;����<���

������ ��*���������� �����"����� "����� �"�������1���� ���!�L!�� H�:=��������� ��� ����

����� �� ���� "����� �"������� ��� �� ���� ��������� �� ������ ���� �DB���� ;$!!.<��

)" ����"��*� �7"���� ;F�F<� ��� ;F�$<� ��� ���*����*������ ��� ���� �� ������ �� ��� ��� ��

���� ����� ������������ ���������� � ���� ���������� ��������� �7"���� ;2����N� ;*�����

$!�"=�@������� ������$!�%<�

���

����

!!

�� %

%

%% $

��� ��

�;F�9<�

����������� �������"����

��

� -� � =� �� ��������7"��� ��"�����������������"������ � �

�������� ������������������1���� ����7"������� ���� �������������� ������;�����������

���������"������������������� ������������������ ���*��������������������

�� � ;������"����������� ��������"��*�2����;$!F"<��2����N����� ����;$!.F <�

Page 55: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7���>�� ������)����$�

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'

���2����N�;*����;$!�"<���������� �������������������"���<���� ����������������

� � %� � ��� ���� �*"���� ���7"����� ��� �7"���� ;F�9<� ��� ���"���� �� ���� ����&6��

-��,��� '��-� ����;2����N����� �����$!.F�<�

:%% ��� �� , ��� ;F�.<�

������ , H �� �����������������������"� ����(7"����;F�.<����������� ������*��"��

-��,��� '��-� �����;������������������������������*��������"������������� "�����

�"������� ���� �7"���� ������ ���*��"���1��� ���*��"�� -��,��� '� �-� ����

��� ������������;2����N����� �����$!.F�<�

, �� 9%% ��� �� ;F�"<�

�������������������*���������������"������� ��������&8������������*��"��

������;��������8���������7"�������"�����������*��"��-��,��� '��-� ������7"����

;F�.<��1���7"���������������,������ ���6�� "������������� ����"6����1������������ �

���������� ���� ��"������7"��������7"���������������7"����;F�"<����������������

�"�� ����"�����������"�������������������

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������1� ���������������������������"�� ����"�����������"������������������������������������

����������� ����"�����"���� ����������������������������=�������������"���"��������

��������������������������"������������������*"���F�$��������������������� �*��

������"������������������������������������������������������������������������"�"�����

� �����"�����������"���������������������1�����������������"�� ����"�����������"������

��������������������" �� ���������������������5�

Page 56: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

��������������������������

�����7�� �/�������������������������������� � �����

;�<� ;�������"�� ����"���������� �� �- =����

; <�)����������"�� ����"���������� �� �- ��

;� ����� �������� �� ����"����� ���� ����� �"�� ����"��� ��� ���� �"������ �� �� �������� ����

�����*����"� ��������� �������5�

;�<� ��������������������� ���������=�

; <���������������������������*��=����

�������������������������������������������������������������� ������"��������������

�"�������

7�7�����������������!���������

;���������� ����������������������*������������������������� ' ���� ������� + ���������

�����������*"���F�%��;������������� �$�:�� ���� �:�� �������� ������� + ����������� ��

��������� ��� ���� ���� ��� ��6� �� ���� �������� ��� ��������<�� ���� ���� ������� �"��

;������ ����������

)���������������

��������������"������

Page 57: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������

&������$�� ��������� � ����������� ����������<

����"������ ���� ������� ����������&6�� ����������7"����

<; +, �� �-- � �� �� ;F�G<�

������ �- ���������������������� ���"������ , ������������"� ����(7"����;F�G<���� ��

���"���� �������*������������ ����� ���������� ������������� �������������������

���������������������5�

<��;<��; ��,�+,��

� �-�-,�- ���� �� �� ;F��<�

������ ���� ��������"�� ����"��� ����� �"������ ���� �������������� ���"������������

����"����������"� ����,������8��"������*��� �� ��

������7�� �1�&���������������� ������������������*�������������������������; ������� ' ���������"���� �*�<��

3������*�����*"���F�%������������� ����"����� ����������7"����;F��<���� �����������

����������������������������"��*� �����������������"����������"����"�� �� ����

�����������������;2����N����� �����$!.F <5�

"�

�:

<;<��;<��;,

,�,

,�� ,�@,�-,�- ��� � ��

�;F�!<�

1��� �������� �� �"�� ������ �� ���� �������� ����� �� ��6�� ��� ���"�� ������ �� ����

�� ������������������� ����"������� ��������������� ����7"����;F�!<�����

�� 0- � �+

6 �

�� �� �

���������"������

���� :��6�

Page 58: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

"

�$

:<;<��;<��;

,,�

,,�

� ,�@,�-,�- ��� � ���

;F�$:<�

������ ���� �������������� ��������*� ���� ����� �� ��*������"��*� ����� ���� �"���� ��������

�����������������,����� ��������������"� �����������"� �������������7"�����������

��������"��������� ���������� $�,� ���� :�, ����%���� :#, ����� ,@ ������6��������� ����

��� ������� �,�������,���������������� ��������������,���������������� ������� "��

,@ �������33����+����1������"����� ,@ �����"������"��*�2�10�:��������� ������� ��

1� ���� ��$� �� ���� �� �33����+� �� ��� ����"�� ���"��� �� ,� �� � 1��� ���"��� �� ,@ �

����� ��*� �� ���� ���"��� �� %����$��:�, � ����� ��� ��������� ����� � ������8� N�

)��*"� ;$!".�� 1� ��� !�$<�� 1��� ������� �"�� ����"��� ������ "���� ����"������ "��*�

�7"����;F�$:<���������"������������������������"���������� ��*���������������"������

���������������*"����F�F����F�9���� ������������ .�,� ��B��������������������"��

����"��������� "��������������������������������"����� � ���� ������������7"�����

��*��"�����"�����������������������������"����� ����� �����������"��*������������

���"�������$�&G� �����������"������������� ������2��������������������"�����������

�"�� ����"��� ����������� ��*����������"���� $%�� ���������*"���F�9�����������

����"����"� �����������"�� ����"��������� "�����������������"���������������������

����� ��� ��� ���"���� ���������������� �"����������"����"�� �� ���� ��������� ����

���������

������������������������������� ���������������������"���� ������������*"����F�F�

���F�9��������*����" ������"�������H�$%��;������ ����"��������������������� ��,�

;������ ���������� ���� "����� ������ ��� ���� ������������ �������� ��� ��� ������� ��

Page 59: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������

&������$�� ��������� � ����������� �����������

�7"����F�$"<���� ������*��� ,� � � ;�����*��� ������ ���� ��������������������������

����������������7"����F�$G<�����������������������������"�����������"�� ����"���

��� ���� �"������ �� �� ��������� ��� ���� �� 8��� ��� ���� ���"�� �� � ,� � ��������� ;������ ���

�� ���������������������)�����F�F�F<��1�������������������������������������"��������

���7"���� ;F�$:<� ����������� ���*��*� ������� "��� ������������� ������ �� ���� �����

����"�����������"�� ����"�����������"�������������������1���������������������� .�,� ��

���� ���"���� �������� ����*"���� F�F� ��� F�9� ����� �� �� ���"��� �� � � " � �� $%�� ��

������������ ����������������� ������"����� ����"��������� "�����"�����������������

����������9������������� �����"���������������"����������������"����������7"�������

�����"�����7"����;F�$:<�����������������7"���������"�����"����"� �����������"��

����"��������� "�����������������"����������������������� ������������"�����,���

��:�.

��$

��$�.

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

� ��A�����A�����A�����A�����A�����A�����A���

.

F

"G

9

%$

*�

������7�7 �;�������"�� ����"��������� "������������"������������������������"���������,��H�.��������H�$��%��F��9��.��"����G���� �������������"��*������������������"����������"����"�������� ����������������������I;������ ����"�����*��"��� ��- �$�*�J�

Page 60: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������7(

��:�.

��$

��$�.

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

���A������A������A������A������A������A����

*� G

$%

$:$$

!�

������7�8 �;�������"�� ����"��������� "������������"������������������������"���������,��H�.��������H�G�����!��$:��$$����$%���� �������������"��*������������������"����������"����"�������� ����������������������I;������ ����"�����*��"��� ��- �$�*�J�

7�7�������������������!���������

1� ����������������������"�� ����"�������������������"���������"�������� �������

�� ����������������� �� �� ��6�� ������"�� ���"��� ����������� �����"����������� ����

�"�������1�������������� �� ���"����������� �"��������������� ���������� �������"�������

���������"���������������� "��������������1��������������"�� ����"��� �- �������� ��

����"����������� �"�������������� ����"����������"� ���,�����8��"������*��� �� ����

������;2�����$!F"=�2����N�;*�����$!�"<5�

"

�$

:<;<��;<��;

,,�,�

� ,�-,�-,�- �� � ���

;F�$$<�

������ <; �,- , ��������-��,������ ������6��������� ������� ��� �����,������ ��, ������

Page 61: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������

&������$�� ��������� � ����������� ���������7�

���� �������������"� �������������7"�������������������"�������1���-��,������ ����

��� ������ �������6������ ��� �������� ��� ���� �����������,���� ;�������������,����

��� ����� ,� <� ��� ���������� ������� �� ������ � "�� ,� � ��� ,- � �����33����+����

+��"����� ,� �����"������"��*�2�10�:���������*������1� �����$���������33����+���

�������"�����"����� ,� ��1������"����� ,� ������ ��*����������"����� %����$��:�, �

����� ������������������ ������8�N�)��*"�;$!".��1� ���!�$<���1����� ������� ,@ �

��� ,� � ��"���� ����� ���� ���� ������ ���� *�*� "������� ���� ���� �"������ ��� ��� ��

�� ��������������������"�*�*�������

<;<;<; ,���,�@,�- ,,, �� �� ;F�$%<�

������*����������"������������������������������������,��������6��������� ������� ���

���� �,������� ������������;�*�����N�2�6������$!G$<5�

:�����<;<;<;%

�:����<;<;

$$

$:

#�

��

� ,,�@,�@,�@

,,�@,�@

,,,

���

;F�$F<�

�*��� ������,���� ��� ����� ,� �� ���������� ���� ����� ���"������ �������� ��� ����6������

��� ������� ������� �,��������������7"����;F�$F<������� ������������

�:�������<;<; $: �� ,,��,�� ��

������������ �:������<;<;<;% $$ #� � ,,��,��,�� ,,, � ;F�$9<�

���� �7"���� ;F�$F<� ��� ;F�$9<� ��� ��� �� ������� ���� ����� ���� -��,��� ��� ���� ����

����������������������"������������������������5�

�:����<;<; $: �� ,,�-,�- � �

� � � � � � � � � �$ %& ',��,���,�@,�@,�- ,,,,, $$$$% �� ���

Page 62: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������7�

:����<;<; $$ #� � ,,�-,�- ,, �� ;F�$.<�

1�����"��������������������"�� ����"���"��*��7"����;F�$$<����������������������������

���� ������������ ,� �������� �������� ���� ���������� "����� ������ ��� ���� �"������ ��

��6�*� :�� �� �� �������� �� ���� �� ��������������������������������������� ����������

1�������������� ,� ���� ���������������������;2����N�;*�����$!�"<5�

:�������� :::: �� ,��� � �� � �� �

:�������$ #� � ,��� ,�,

,,, �� � �� ;F�$"<�

;� �7"���� ;F�$"<� ���� ���� ��� ,�� � � ����� ����� ��� ����� �� ��"��� ���� �������

�� �������������������������������������������� ������*����� ,� ����� ���������

�� ���*���������"����� , ����������;2�����$!F"=�2����N�;*�����$!�"<5�

:������<;<;

��$

$: �� ,

,��,�@

� ��

��������������� :����<;<;

�� #

� ,,��,�@

,

,,� �� ;F�$G<�

1������"����� ,� ������ ,� �����*������1� ����:$���:9����33����+�6��������"�����"���

�� ,� ������������*��������������7"���������������������"�� ����"��������� "��������"������

"��*��7"����;F�$$<���������"������������������������"���������� ��*���������������"������

��"��*���������������"�������$�&G� �����������"�������������������������������*"����

F�.����F�"���� ������������ .�,� ��;������*������ �����H�$%��������*��*� �����������

�������"�����1������� ���"����������������� ,� �;�������������������� "������������������

������������������������������������7"����F�$"<���� ������*��� ,� �;�����*��� ����������

������������������������������������������7"����F�$G<�� ���������8�������������"����,�

Page 63: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������

&������$�� ��������� � ����������� ���������77

����������1�����������"�������� ��*����������"�������H$%�� ������������*"���F�"�������

��������������������"�� ����"��������� "�����������"����������������������"��"������� �����

���������������� ����"�����������*"���F�9��1���������������������������� ���"�����������

�����������������������"�� ���� ����������� ������������ �� �������6�����������&���6�����

����������5������������������������������������������"� ����������������*��������

���� ������������ ���������� �� ���������� ������ ��������"������ ������������5��� ����� ������� ����

��������������������*���"� �����������*������������������������������ ��6����"�����

1��������������� ������������������������"�� ����"�������"������"��*��7"����;F�$$<����

����"�����"����� ,� ���������"������������������������"������������������ ������*"����

F�G;�&�<���� ����������1�����������������*"����������������������������������������1���

�����������"�� ����"�����"��"�������������"������������������������"��������"������"��*�

�7"���� ;F�$$<������ ����"�� �8��"����� �*���� ��� ����"�� ���"��� �� ,� � ���� ��������

�������������������������*"����F�����F�$$���� ���������������������"�������������������*���

���� ����� ���� ��������������� �� ���"��� ��� ����������� ������� �����*� �� ���� ��*�� ����

� ���������� �$:: ���� �%": ����������������������������������������������**����������

��������*�������� ��������� �: ��� �$:: ���� �%": �� �:F" ���������������1��������

���� �������"����� �� ���� ������*� ���*�� �� ��� ��� �� ���"����� ������� ��L���*������

���������������������������������������������*���"����������������� ����������������

���� ��6��������������=������� �:��� ��������������������� ����"��������� ��6�������"������

,�� �" � ��.��5��� �,�� � ��������� ;��� �������������� �,��W�$:<�� ����������*���� �����

�"����������������������,��X�.���� ��������������������������"���������1�������������

������"��������������������������������������������� ��6�������������������"���*�����

��������������"� ��������������� ��6��������� ��6�����������������

Page 64: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������78

��:�.

��$

��$�.

��%

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

���A�����A�����A�����A�����A�����A�����A������������

�����������

*�

$

9

"G

.

%F

������7�' �)����������"�� ����"��������� "������������"������������������������"�������� ,� �H�.��������H�$��%��F��9��.��"����G���� ����������I;������ ����"�����*��"��� ��- �$�*�J�

��:�.

��$

��$�.

��%

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

���A������A������A������A������A������A����

���������������������

*� G�!

$%

$:$$

������7�� �)����������"�� ����"��������� "������������"������������������������"���������,��H�.��������H�G�����!��$:��$$����$%���� ����������I;������ ����"�����*��"��� ��- �$�*�J�

Page 65: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������

&������$�� ��������� � ����������� ���������7'

��:�.

��$

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��$

��%

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

*�� *��

���������������������������;�<� � � %� �� $�,� ������������������������������������������; <� FL% � � � �� F�,� ��

��$

��%

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��$

��%

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

*�� *��

�������������������������������;�<� .L% � � � �� .�,� �����������������������������������������;�<� $:L% � � � �� $:�,� ��

��$

��%

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��$

��%

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

*�� *��

����������������������������;�<� $.L% � � � �� $.�,� ���������������������������������������;�<� %:L% � � � �� %:�,� ��

Page 66: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������7�

��$

��%

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��$

��%

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

*�� *��

����������������������������;*<� %.L% � � � �� %.�,� ���������������������������������������;�<� F:L% � � � �� F:�,� ��

������7�<�B���C ������������� �����������������������"�� ����"�����������"������������������������"�� � ����� ����"�� ���"��� �� ,� �� 1��� ������ �� ���� ��*"���� �������� ���� �������� �� ������� ������� I;������ ����"�����*��"��� ��- �$�*�J�

: .: $:: $.: %:: %.: F:: F.: 9:::

:�%

:�9

:�"

:��

$

$�%

$�9

$�"

��

)��������� ����"��

�;*�<

;��*����<�

������H�$������H�F,�,�

�8��"������*��� ������ 7�� � )��������� �"�� ����"��� ��� �� �"���� �� �8��"����� �*���� �� �� ��� ���"��� �� ,�� H� $� ��� F�

��� ����������I;������ ����"�����*��"��� ��- �$�*�J�

Page 67: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������

&������$�� ��������� � ����������� ���������7<

: .: $:: $.: %:: %.: F:: F.: 9:::

:�%

:�9

:�"

:��

$

$�%

$�9

$�"

��

)��������� ����"��

�;*�<

;��*����<�

������H�.������H�$:,�

,�

�8��"������*��� ������ 7�� � )��������� �"�� ����"��� ��� �� �"���� �� �8��"����� �*���� �� �� ��� ���"��� �� ,�� H� .� ��� $:�

��� ����������I;������ ����"�����*��"��� ��- �$�*�J���

: .: $:: $.: %:: %.: F:: F.: 9:::

:�%

:�9

:�"

:��

$

$�%

$�9

$�"

��

)��������� ����"��

�;*�<

;��*����<�

������H�$.������H�%:,�,�

�8��"������*��� ������7��( �)��������� �"�� ����"��� ��� �"������ �8��"����� �*���� �� �� ������"����� ,��A�$.� ���%:�

��� ����������I;������ ����"�����*��"��� ��- �$�*�J�

Page 68: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������7�

: .: $:: $.: %:: %.: F:: F.: 9:::

:�%

:�9

:�"

:��

$

$�%

$�9

$�"

��

)��������� ����"��

�;*�<

;��*����<�

������H�%.������H�F:

,�,�

�8��"������*����

����� 7��� �)��������� �"�� ����"��� ��� �"���� �� �8��"����� �*���� �� �� ��� ���"��� �� ,�� H� %.� ��� F:�

��� ����������I;������ ����"�����*��"��� ��- �$�*�J��

7�7�7�)�����������!���������

1��� ����� �"�� ����"��� ��� ���� �"������ �� �� ���������"�� �� ��� ������� ��� ����������

������ ��� �� ����"������ �� ��� ��� ����*� �7"����� ;F�$:<� ��� ;F�$$<�� ��� ��� ��� ��

������������������*������

� � � � � ����

��

� ,�-,�-,�- ��� ������ �� �

�������� � � � � � �$ %�����$

:,�-��,�@,�- ,,

�,

,�

,,

� , ��� �

� " �

;F�$�<�

������*����� ���� ������"�� ����"������ �����"����������������������������1���������������

�������������������"�� ����"�����������"�������������������������"�����"����� ,� �����

����������"����������� ������*"����F�$%�;�&�<���� ����������1�����������������*"����

Page 69: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������7�

���� ���� ���������������������1��� ����� �"�� ����"��� ��"��"���������� �"������

�8��"������*�����������"�������������������������"�����"�����,����������������������

�����������������*"����F�$F���F�$"���� �����������������������"���������� ���������������

������"�� ����"����� ���"�����������������������������*������������ <$�:; ��� �������

�������� ��� ������� ���� �**���������� ��� ���� ��6� <:; ��� � �� ���� ��������� ;�� ��� ����

��������*�����������������"�� ����"�����"��"�������������������� ��6������������������

�������"����,�� � ����������1��� ����� ��� ���������,�� ���������� ���� ����������� ������

��������������������������������������*���"����������������������������� ������

������ ������� ����� ��������� ���������������"�� ����"��� ��"��"�������� ���� ��6���

������������;������*"����F�G;�&�<����F�����F�$$<���

5����� ���� �"�� ���7"���� ;F�$�<� ��� ��������������� ������� �"��� �� �������� ������������

������"� �������������7"������������ �� ������"������1���"� �������������7"��������

���� �� ��� ���"����� ��������� ��� ,�� ��������� �������� �� ����� ��*"���� F�$G;�& <� ���

F�$�;�& <������������������������ �����"����� ,� ���� ,� ��������� ������ , ��������"��

���"��� �� ,� �� ;�� ��� ��������*� �� ���� ����� ��� ���� ���7"���� ���������� ���� ���"��� �� ��

��7"����� �� ���� �"�� ��������� ������� ��� ,� � ���� ,� � �� ����� �������������� ������

;��������$�&G<��1������"������ ,� ����� ,� ������*������1� ����:$���:9����33����+�6����

����"�� ���"��� �� ,� �� 1��� ����� "� ��� �� ������ �� ��7"����� �� �7"���� ;F�$�<� ��

��������� ���� ������"�� ����"������ �����"������������������ �������"�������$�&G�����

�� �������1� ���F�$��������"�����"������ ,� ���

Page 70: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������8(

��.:

��$::

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��.:

��$::

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

�:� �:�

�����������������������������������;�<� � � %� �� $�,� �����������������������������������������; <� FL% � � � �� F�,� ��

��.:

��$::

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��.:

��$::

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

�:� �:�

�����������������������������������;�<� .L% � � � �� .�,� ����������������������������������������;�<� $:L% � � � �� $:�,� ��

��.:

��$::

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��.:

��$::

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

�:� �:�

�����������������������������������;�<� $.L% � � � �� $.�,� �������������������������������������;�<� %:L% � � � �� %:�,� ��

Page 71: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������8�

��.:

��$::

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��.:

��$::

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

�:� �:�

����������������������������������;*<� %.L% � � � �� %.�,� ��������������������������������������;�<� F:L% � � � �� F:�,� ��

������7���B���C ������������� ������������������"�� ����"�����������"������������������������"�� � ���������"�����"����� ,� ��1�����������������*"���������������������������������I3�������� ����"���%:M*������������ ����"�����*��"��� $��- *�J�������

: .: $:: $.: %:: %.: F:: F.: 9::�%

�9

�"

��

!:

!%

!9

!"

!�

$::

��

1���� ����

"���

;�:

<

;��*����<�

,��A���,��A���F

$

�8��"������*����

�����7��7 �1�����"�� ����"���������"�������8��"������*���� �� ����������"������������������������"������ ��� ���"��� �� ,��A� $� ��� � F� ��� ���������� I3�������� ����"��� %:M*�� ��� ������� ����"�����*��"���

$��- *�J�

Page 72: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������8�

: .: $:: $.: %:: %.: F:: F.: 9::G:

G.

�:

�.

!:

!.

$::

��

1���� ����

"���

;�:

<

;��*����<�

,��A����,��A����$:

.

�8��"������*��� ������7��8 �1�����"�� ����"���������"�������8��"������*���� �� ����������"������������������������"������ ��� ���"��� �� ,��A� .� ��� $:� ��� ���������� I3�������� ����"��� %:M*�� ��� ������� ����"�����*��"���

$��- *�J�

: .: $:: $.: %:: %.: F:: F.: 9::":

".

G:

G.

�:

�.

!:

!.

$::

��

1���� ����

"���

;�:

<

;��*����<�

,��A����,��A����

$.%:

�8��"������*��� ������7��' �1�����"�� ����"���������"�������8��"������*���� �� ����������"������������������������"������ ������"�����,��A�$.����%:� ��� ���������� I3�������� ����"���%:M*����� ������� ����"�����*��"���

$��- *�J�

Page 73: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������87

: .: $:: $.: %:: %.: F:: F.: 9::..

":

".

G:

G.

�:

�.

!:

!.

$::

��

1����

����

"���

;�:

<

;��*����<�

,��A����,��A����

%.F:

�8��"������*��� ������7��� �1�����"�� ����"���������"�������8��"������*���� �� ����������"������������������������"������ ��� ����"�����,��A�%.���� F:� ��� ���������I3�������� ����"���%:M*����� ������� ����"�����*��"���

$��- *�J�

: % 9 " � $: $% $9 $" $� %:&$�.

&$

&:�.

:

:�.

$

$�.

%

,

*������

*����

� ,� ;���<

,��A����,��A����,��A����,��A����

$F.$:

������ 7��<B�C � ��������������� ������� �� ,� � ��� �� �"���� �� , �� ��� ���"��� �� $:���.�F�$�,� ���� ����������

Page 74: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������88

: . $: $. %: %. F: F. 9: 9.&%

&$�.

&$

&:�.

:

:�.

$

$�.

%

,

*������

*����

� ,� ;���<

,��A����,��A����,��A����,��A����

$.%:%.F:

������ 7��<BC ���������������� ������� �� ,� � ��� �� �"���� �� , �� ��� ���"��� �� F:���%.�%:�$.�,� ���� ����������

: % 9 " � $: $% $9 $" $� %::

:�%

:�9

:�"

:��

$

$�%

$�9

$�"

$��

%

,

� ��

"���

� ,�

,��A����,��A����,��A����,��A����

$F

$:.

������ 7���B�C � ��������������� ������� �� ,� � ��� �� �"���� �� , �� ��� ���"��� �� $:���.�F�$�,� ���� ����������

Page 75: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�7�!�����8����!������������������ ����� ���"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������8'

: . $: $. %: %. F: F. 9: 9.:

:�%

:�9

:�"

:��

$

$�%

$�9

$�"

$��

%

,

� ��

"���

� ,�

,��A����,��A����,��A����,��A����

$.%:%.F:

�����7���BC ���������������� �����"���� ,� ������ �"������ , �� ������"����� F:���%.�%:�$.�,� ���� �����������

)����7�� �1����"� �������������7"��������7"����;F�$�<��������"�����"����� ,� ���

���)����������� ����������

���������������������������������Y����<�

$� G�

F� $$�

.� $%�

$:� $��

$.� %��

%:� F9�

%.� 9:�

F:� 99�

Page 76: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������8�

7�7�8����������

;� �������������� �������� �� �������� ���� ����������� ���� �������� ������������� �����

�"�� ����"�����������"����������������������������"���������*�������������"���������

��*"���� ,� � ����� ��� "����� ;�� ���� ��� ������� ����� "��*� ������ �����������

����"������ ���� � ��� �� ����*�� ��� ��� ��*"���� ,� �� ��� ���� ���� ���� ����� �"��

����"��� ��� ���� �"�������� �� ���������������� �� �7"���� ;F�$�<� ��� �"��� ��� ��� ��� � "��

��*"������ ,� ���������*��� �"������� ���� �"�������� �������������9���� ������7"����

����� ��"����������������������������������9������������"��� ��������������������������

�������������� ������������*���� ��2����;$!F"<��2����N�;*����;$!�"<��C"*���N������

;$!!F<����B���;%::F<��1���������� ������"���������� ���������������"���������������

���������������

7�8� ?����� )���������� ����������� ���� "�������� ���� ����"����������������

)������������������ ���C"*���N������;$!!F<����B���;%::F<����������������������������

*���� ��C"*���N������;$!!F<������ ������������� ���������������"��������������

1��� "� ��� �� ����� �� ����� ��� �� ����6� ���� ��������� �� ���� �"����� �������� �����

� ���*� ��� �������"��� ��"���������������������� �����7"����� ��� ���� ������������������

������"����� ����"��������������������*���� ��;C"*���N�������$!!F������$:�� &F%%<�

<��;<;:

�,

,,

,�

� ,,�@�-3 ��"�

� �� ;F�$!<�

<;��<;

<;<;<�;

:�

, ,

,,,,

��� ,

,�-,�-,�@

�-�3 ��� "�

� ��� ;F�%:<�

Page 77: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�8�?�����)�������������������������"��������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������8<

��=<��;<;

<;<;<;<�;

:��,

,�-,�-,�@

,�@�-33�3 �, ,

,,,

,,

���� �(

)

*+,

-

��� "

�� ��� �

�;F�%$<�

������ ,@ ���� ,- ����� ������������������ ����6������ ��� �������� ��� ���� ���� �����,����

��� ��������� ;���� �7"����� F�$F� ��� F�$.<���� �� ����� ������ ���� ���"���� ������

"��*��7"�����;F�$$<����;F�%:<�������������������"�� ����"�����������"������;"���K��H��D�

���7"����F�%:<������������������������*"���F�$!���� .�,� ��1����� �������������

������7"���� ;F�%:<� ���� ��� ����������� ���� ���������� �"�� ����"������ ���� �"����������

�������� ��� ��� �*����� ����� ����� ���� �"����� ��������� )���������� �7"���� ;F�%$<� ����

����*��� �� ���� ����� ���"��� ��� �7"���� ;F�$�<� ��� ���� �"������ �� �� �������� ��� ���� ��

��*"���F�%:��:����� ����������������������"�����������"��������������*��������������

������������� �������� ��C"*���N������;$!!F<������"*��������������*�����������������

��:�.

��$

��$�.

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

�*��

�����������������������

(7"����;F�$$<(7"����;F�%:<

������7��� �)����������"�� ����"����� ����� ������ ���"���� ��������� �����"������������������������"�� � �"��*��7"�����;F�$$<����;F�%:<����� .�,� ��1�����"����������������"�� ����"�����������"������

��������������"���K��H��D����7"����;F�%:<��I;������ ����"�����*��"��� �- H�$�*�J�

Page 78: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������8�

��%:

��9:

��":

���:

��$::

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��:�

������������������������

(7"����;F�$�<(7"����;F�%$<

������7��( �1�����"�� ����"����� ����� ���������"���� ��������������"������������������������"��� �"��*� �7"����� ;F�$�<� ��� ;F�%$<�� ��� .�,� �� I3�������� ����"���%:M*��� ������� ����"�����*��"���

$��- *�J�

������ ���� ���"����� ���� ���� ��� ���������� ������ ���� �"����� ��������� ��� ����

��������� �������� ��C"*���N������;$!!F<������������������<;<;

,�-,�@

,

,

�"���� ��C"*���N�

����� ;$!!F<� ��� �� ������ �� ,� ,�� �� �� ��1���� �� �������� ���� ��� ��� �� ���� ��������

��������� ��� �������� �������������� �������� ��2���� ;$!F"<��2����N����� ����

;$!.F <� ��� 2���� N� ;*���� ;$!�"<�� 9������� ��� ��� �� ���� �����<;<;

,�-,�@

,

,

� ���

"���������� �7"������� �� ,� ,�� �� �� ��������*� ��2���� N� ���� ���� ;$!.F <� ���

2����N�;*����;$!�"<�������������������:�������"�������� �����������������5�

,�,

,�,

,

,

�1�1

,�-,�@

��

���<;<;

��� ;F�%%<�

Page 79: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�8�?�����)�������������������������"��������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������8�

������ �,1 � ��� �

,1 � �� ������ ���� �� ���"���� �� ���� ������� ��� "�*�*� ������

��� ����������)���������������������������������� �,

�, 11 � ����������������"����������������

������������ ,� �� ��� �� ����� ������ 1��� ����������� ��� �� ���������� ��� ������ ��� ��

�7"����;F�$"<�� "��������� "������������������������� ���"���������� ������������

�� ���������(7"����;F�%%<����"������

�����<;<; $

,�

,�

,

, ,, ����,�-,�@

�� �� ��

� ;F�%F<�

B���" ����"��*��7"���� ;F�%F<� ����7"���� ;F�%$<������� �����7"���� ;F�$�<����

����������"�� ����"�����������"�������������������

9�������C"*���N������ ;$!!F<������"���� ������� ����5��6���������� ����� ����� ����

�7"����;F�%$<��1������ ��������7"���� �������� ��C"*���N������;$!!F<�����

"�

:

$

<��;<;

%<�;,

�,

,,

� ,,�-

��,

-�3 ��

� ��� ;F�%9<�

������������*��������,����;������33����+�/������ �����<�

�,�,�-,�@,�-,�@ ,,,,

%<;<;<;<; � ��� ;F�%.<�

(7"���� ;F�%9<�*�����*���*������������ �����"�������������������� ����*"���F�%$��

"������������������7"����;F�%9<���������������"� �������������������"�� ����"������

������� �� �����"�� ����������� ���� �������������"������� ���"��� ������ ������ �� ��

����� �7"���� �� ������� ���� ������� �������� �� ���� �"�� ������ ���� ���� ���������1����

��������� ���� �� � ��� �� ���� �������� �������� ��� ���� �� ����� ������������ ���� � ���

����"������ ������ ������� ����� ��� C"*���N������ ;$!!F<���� �����"��������������*����

Page 80: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'(

�������������������������������"�� ����"�����������"�������������������9������� ���

��������������������� �"��������� �������������� ���� ������������������������

������� ���� �"���� ��� �� ��� �"���� �� �� ���� �"����� 1��������� ���� ������������� ��

�"������ �������� ����� ���� .� �� ������� �� ��� �"���� ��� �� ���� �"���� ������ ��� ��

������� ������������� �������������������

;���������6�������N�:������ ;%::9<�"���������������������� ��C"*���N������ ;$!!F<��

9��������������������������6�������������6����������������"��������33����+�.���

��%:

��9:

��":

���:

��$::

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��:�

�����������������������

(7"����;F�$�<(7"����;F�%9<

������7��� �1�����"�� ����"����� ����� ���������"���� ��������������"������������������������"��� �"��*��7"�����;F�$�<����;F�%9<����� .�,� ��I3�������� ����"���%:M*������������ ����"�����*��"���

$��- *�J�

2����;$!F"�����G�� &%""<����2����N�;*����;$!�"��������� &9:.<�������������������

�����������������������������"���������������"�� ����"����"���� �������"����"� ���

��������������������������������������������5�

Page 81: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�8�?�����)�������������������������"��������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�

"�

����

����

:

<%L;% <��;9

,

,�

,

� ���

,�1,

�,�-3 �

� �

�� ;F�%"<�

�������

<;<;%$ %% ,��,�@1 ,,, ��� �� ;F�%G<�

(7"���� ;F�%"<����� ���"��� ��� ��� ����������� �������� �������������� "���� ��� ����

������������������*������������������������������������������ ���"���� �,1 ����������

������� ������ ����� ��� ���������� 1��� �� ����� ������ ���"���� ������ "��*�

�7"����� ;F�%"<���� ;F�$�<� ������� ����*"���F�%%� ��� .�,� ��������������������� ����

���������� ������ ������ 1��� ���������� ������ ���� ����"��� ������� ��������� �����

�7"����;F�%"<������� � ����������������������������*� ����������������������������

���� �"�� ����"��� ������ ����"������ "��*� �7"���� ;F�%"<� ��� �� �������� �� ����� ������

"��*��7"����;F�$�<��

��.:

��$::

��$.:

F:

%$:

":

%9:

!:

%G:

$%:

F::

$.:

FF:

$�: :

��:�

�����������������������

(7"����;F�%"<(7"����;F�$�<

������7��� �1�����"�� ����"����� ����� ���������"���� ��������������"������������������������"��� � "��*� �7"����� ;F�%"<� ��� ;F�$�<�� ��� .�,� �� I3�������� ����"��� %:M*�� ��� ������� ����"���

��*��"�� $��- *�J�

Page 82: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������7��������!�����������������������!�����8�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�

7�'�"����������

1��� �������� ������"����� ���� �������� ������������� ����� �"�� ����"������ ���� �"����������

���������"�� �� ������� ���������� ���������6������� �� ��������"���������� ������������

����� ��� ������ ��� �� �������� ��� ���� ����������� ��������� ��� ���� ��� ���"���� ����� ����

����������������������*�����������������"�� ����"�������"����������"��� ����������������

�� ������ ���� ����������� "��*�������������� ������ ���� ��� ���� ������� ��� ����������

�"�� ����"����������������*��"� ���������"���������"�����������"�����"����� ,� ������ ���

���������1��������"������������������������ ����"����6�;2�����$!F"=�2����N�;*�����

$!�"<���������������� ������������������"��� �����������*"������� ,� ������������������

�������������� �����������������������������"��������������*�������*���=������*��

���������

1��� ��������6��������� ����� ���������� ����"����6��1����� ���������������������

���� ����"��� ������ ��� ���� �"�������� ���� ��������� ���� ���"���� �*��������� ������ ���� �"�����

�������������������������������������� �������� ��C"*���N������;$!!F������$:�� &F%%<��

"�������������������������������"�� ����"��������� �������� ��2����;$!F"������G�� &

%""<����2����N�;*����;$!�"��������� &9:.<��

;������ ����"�������������� �����������������������������"��*����������,�������� �����

�������������:�������"�����������������������������"������C"*���N�����D��;$!!F<���������

��� ��������� ���� �"�� ����"��� ������ ��� ���� �"������ �� ���� ��������� "�� ��� ��� �� � ��� ��

��������������"�� ����"��������������������"������������������������������"��������

1�����6� ������������������ ��"����������������� ���������������"��� �������������������

Page 83: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

7�'�"����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'7

����"����� ��� ��� ������ ���� ���������� ��� ����� �"�� ����"��� ������� ���� �� ���������

9�����������������������������6�"�������������� ����������� ������������������� ����

�������������"������������������������������������"�������� �����������������"����

�����������������������������������������1�������������������������� ���"��������������

����� ����.� ����������� ��� �"��������� ���� �"���� ������������������ ����������

��� ������������������

Page 84: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ��������� �

'8

"�������8�

!�������� ��� ��$� �������� ��� �� "$������ �� ����������������������=�������������!�����8������

8���������������

1��� ���������� �����"�� ����"��������� �� ������"������������"���� �������������*�

>����������������������������������"�������� ������������"���������"����������*��

�����*�������������*� >����������*��������������������"���������������� �������������

�"���������

*���������������"�� ����"���������������������������"��������������������� ��

��� ������������� 9������� ���� ���������� ���������� �� ���� *����*� �7"����� ����

������������������ ������������*�����7"�������������������*"���� ,� ; , ���������"� ���

��� � ���������������������������������*�������������<�������"��������� ��������������

1��������� �� ���� ��6� �� ����� �� ����� ������� �� ������ ���� ��� ��6�� �� ����"��� ��

�"��� ��������������������������������������*���

1������� ������������������������"�� ����"���������������������������"����������

�������� �"�� �� ������� ���� ������ ����� ����6�� ����� �� ���� ����"�������� �� ����

��������� 1�"*�� ��� ��� �� ���� ������� ��"�� �� ����� �������� ��� ����� ��� � �� �� ���� ����

���������������� ����"�����������������������;������"�������6����"��� �������������

�����7"������ �������� �������������"���"�����������7"���������������������������

�"������������ �����"���������� ����� ������������������������*���� �� ���� ����"��

Page 85: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������8��������!�������������$��������� �����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''

��� ��������� ���"�����1�������� ������������������7"���������� ����� ����������

2����;$!F"<��2����N�;*����;$!�"<����C"*���N������;$!!F<��

8���!�������������$��������������������������

(� ������� ��� �����"�� ����"���� ����������������"����������� ��� �������� �� ����

����"����� ���=������ ���� ������������� ��� ������"����"��� ����� ������� �����������

�����"�� ����"��������� �������������������� �� �����"�� ��������*��� ������������

���� ��� ��������� ��� �� ������� �������� �� ����� ���� �������� ���� ��� ��*��� �� ����

����������� ����������1���������������"�� ����"��������������������������������

��� ��� ������ �� ����� �� ����"���� ���� ������� �"�� ����"��� ��� ����� ������������������

�������������� ���� ���������� �"�� ����"��� ���� ������������ �"������ �� ������ ���� �����

����"������

8�������������������!�������������

������� ���������� ��������*� �� ���� ������� + � �������� ��� �� �*�*� ����� �� ��

��������������"�� � ������������*"���9�$��;�������*"���� � �������������������������������

��*���� ���������������������� ��������������� ������������ �������������3������*�

�7"����;F�$:<����������������"�� ����"�����������"��������������������������������

�"�� ����"��� ��� ��� �������� �� ���� ���� �������� ��� ���������� �� �� ������� �� ����

�����*��7"�����

"

�$

:

<;<��;<��;�

,

,�,

,�� ,�@,�-,�- ��� � �� ;9�$<�

������������������"�� ����"���� �- ��������"���������������������������������"� ���

Page 86: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

8���!�������������$��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�

,�����8��"������*��� �� ��B��� ����������������� �������7"����� ;F�$:<���� ;9�$<� ���

���� "��� �� ������� �������� ���� ���� ��*�� �� ���� �������� ������� �� ���� ����"�� �� ����

���������)�����7"����;9�$<������ �����������������������������������������������

�� ��������������� ���� ��������"�� ����"��������"*���7"���� ;9�$<��������� ����

"����"� ����������������������� ��������������������������������������"���������

������ ������������"�� ����"��������������������������������������������*���1����

�����8�� �;������ ������������������*�������������������������'�; ' ��������"���� �*�<��

������������������� ������������"�� ����"������������"������"�����������*�������

�����"������������������;����������������:��*�������������"������ ���"�����������������

H�$�%F�<�������������������� ���� ������������ ��� ���������,��H.��������� ��1� ���

9�$�� 1��� ���"��� ���� ����������� �� ���� �� ���� ������� �"�� ����"��� ��� ����"��

������������� ��"*�� ���� ��������"�� ����"�����*��"��� ���"�����5�������*� �����

������� �"����������� ���� ������� �"������ �� ���� ���������� �"�� ����"���� ������ ��� ��

*�������������"�������������������������������������"�� ����"�����"���������������

2������������������ ��������������7"����;9�$<�������� ������ ,@ ������ ����������

��� 0- � �

+ �

6 �

�� �

�� )"������ ������������

��

Page 87: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������8��������!�������������$��������� �����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'<

��*"���� ,� ��)���������������� ������ ,� ���� ,- �"�����������7"������������������

�"�� ����"������������� ����"����� ����������� ����������*"���� ,� �����������

�������� ������������������"��� �� ���������� ���� ������"�� ����"��� �� �����"��������

����������������������"���������������������;����������������������������������������

������"��������������������"�� ����"������������������������������������"��������

������������

�����������������������������!���

����� ������������������ ������ ���� ��

���� ��%�FG�O��������� ���%G%��������%$�� �����$9�O����%9�����$� ��%����O������G�� ���%FFF������G%9�� �����$$�O���9�FG����%� ��$����O�����%9�� ���$$F��������F��� ����G9$�O���%%�$����F� ����9%�O�����G��� ��������������%�� �����9������$GF%����9� ���$����O�����9F�� ��F�G�������FF��� ���G99F�������G������� ���F$���O����9G��� �����������G�%9�� ���$F%$�������$%������ �����%��O����FFF�� ���$�F�����9$9��� ����G%�����G�FG����G� ���GG���O����F���� �����G��O�����9��� �����$��O���$%�������� ����9%$�O���FF�F�� ����$9��O������$�� ���F%���O����9�$������ ������9������FF��� ���FF9��O����9%F�� ���GG���O����F����$��� �����9G�����9%���� ���F$9F�O����9�F�� �����%���������G��$�$� ����9%$�����G��G�� �����9��O����$�9�� ��9��9�������GG��$�%� ���%F�G������G$$�� ������������$�9F�� �����%9��O���F�$F��$�F� ���%F$%������G%��� �����G�������%F$�� ���F�9��O����F9���$�9� �����$�����G�$%�� ��$�G��������%%�� ����%�9�����F�����$��� ���F�$�����F9�9�� ���F�$������9F��� ��9��F������$%���$��� ������9�O���$9���� ����G%��O���%F�%�� ������9�O���9�G$��$�G� ���G����O��������� ���9��G�O������%�� ��������O������G��$��� ���9%$%�O�����G��� ���%G%��O�����%$�� �����$$������%����$��� ����9���O��������� ����G$%�O���9�$��� ���$G������������%��� ���9��$�O����G%��� ����G�������%F�9�� ������9�O���9�9���%�$� ����$�9�O����G���� ����G$%������%���� ���F9G��O����FGG��%�%� ������%�O���$�G��� ���G%$�������G9�� ������������$9F���%�F� �����%������$��G�� ���9G������G�$��� ���$�$$�����������%�9� �����9�������$�G�� �����������%�9$�� ���F��������99���%��� ����9�F�����G����� ����GF��O���%%�%�� ��������O���999F��%��� ���9$������������� ���GG�9�O����F$9�� ���%�%��O����G�F��%�G� ���$����������$��� ���9�%��O����G���� ����FF��O����9����%��� �����$F���$������� ���$�%9�O�����$F�� ����%���O���FGGG��%��� ��$9$������������ ����9���O������%�� �������������G����F��� ��%F�F������G$��� ���$�F��O�����$$�� ����%�$�����FG�G��F�$� ��%G����������$�� ���%����O�����9��� ������G������$%���

�)����� � ������������������ �!������ !������"����! ��� ����� �#����$��H���

Page 88: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��!�������������$��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�

�������������������!�������������

%������!������&�� ��������� �!������ !��������'��� ����������&�� �!���#������!��������������

������ (�"� � �&��� ���6�� ������� ��� �� �'������)� �&�� �&� �� ��*�� � ���� ��������� � �#� �&��

���������(�"� �#�����&�� !�#�����#��&���'��������������� ����6������������!��)�� !���*�

�&��� �&�� �'������� � � ��#������ ��� ���*�&�� +��� �&�� ��������� �!��� ��� !��)� �&�� ���������

"������'� ���������� �,� � � � �� #!������� �#� �'������� ����! � � )� (�"�� �!� ��� $ � ����

����!�#��������� ��*��� �� � ���� �� ! ���� %&�� ��������� "������'� ���������� ���� �&�� ��� !���

����� ������*� ��� �&���"������'����������������'��� �������� #���� �&���'����������*������� ��

����"��� '�! ��*��7!����� �;F�$�<�����;F�$$<�� �#����( ,�

<�� ; ��<)); $�,

�,,�

�, ,��$� , ����� ��� )� ;9�%<�

"

�$

<;<));-

,

,�,�

� $�.-$�- �� � ��� ;9�F<�

%&�� ��������� ����� ��'� ����� ������*� ��� �&�� #���#����� ��������� �!��� ��� !��� ���� ��

(�������� �

�-$�/

��

��� ./

�%

<)); ��� ;9�9<�

%&���&� ����*�� � ,� �&�"��������'� ������#���������7!������;F�$G<��0 ��*��7!������;9�F<)�

�&�� ��������� �!������ !���������� ����"����! ��� ����� �#�����&�����*����#����'��������#�

����! � � � ���� &�(�� ��� +�*!��� 9�%)� #��� ��$� ��%&�� #�*!��� &�( � �&�� ��������� ��� !���

������������&�� !�#�����#��&���'������)� �� � �;�� �� &�(�����+�*!���F�G������&������F<)��������

���� �� ��������&��#�*!����&������ !�����*���!�� ������� ��� ��&���� ������#�����&�����*���

�#� �&�� �'������� ������ � �� %&� � �������� � �&��� ��� �� �������� �� ������ �&�� ��������� �!���

Page 89: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"������� ��������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�

��� !���(���� ������8�����������'��&��!��� �!� ������������ �!������ !���(�������������

;�� � � ������ #���� �&�� �� !�� � �&��� � �������'� �&���� ���� ��� �&��*� � ��� �&�� ��������� �!���

��� !���������� ����!������'������� ��� �&�� �!��� #����� #��� ��$� ��!�� ��� �&��"����������#�

�� �����)�������� #��� �� � ��%&�� ��������� �!������ !�����*���!�� �"��'�(��&��� �����)�

!�� �&�� ��������� �!������ !���������� �(���� ����##������ #�����##������(�"����*�& ��%&��

"����������#� �&�� ��������� �!������ !���������� � ��� �&�� �!��� #������������ �������#� �� �

;#�"�� ���� � �&���'�����������! <�#���� �&�����*����#����'�������#���"����! �"��!� ��#� �$�� � � �

&�(�� ���+�*!��� 9�F��%&� � #�*!��� &�( � �&��� �&���� � ������ �������"��������� ��� �&�� �!���

��� !��� ������!�� � (&��� �&�� (�"����*�&� � � ������� �&��� �&�� ����!�#������� �#� �&��

�'������)� � � &�(�� #��� �&�� �� � � (&��� F�$� � ���� ��$� �� +��� ��&� �&� � � �� � )� �&��

��������� �!������ !���� �����!��#����'��� ��� !��������&��#���� <$��; ��� �#��&���'������)�

������������������'�&�*&��� ��������� �!������ !���� ����!����*�����&�� ��6 <�; ��� �#��&��

�'������� ���! ���#�����#����������#��&���(����##�������(�"� ����"�����*����!����(�� ��� �

�#� �&���'��������%&�� ������� �&��(�"����*�&�������"�� ��� �&������!�#��������#� �&���'������)�

�&�� &�*&��� �&�� ������!��� �#� ��������� �!��� ��� !��� �&���(���� ���!�� ��� �&�� ��6� �#� �&��

�'��������+��� �&�� �� ��(&��� $�$� )� �&��(�"����*�&� � ��7!��� ��� �&������!�#��������#� �&��

�'������)� �&�� ��������� �!������ !��� � �!��#����'��� ��� !������� �&��#������#� �&���'�������

�����&����� �"��'�������� ��������*�����&�� ��6��#��&���'��������+�*!���9�9� &�( ��&�� ���������

�!������ !���"���������(��&��&������!�#�����������*���#����&���&������ � ��#��$���� �! ���

� �"���

+�����&���� !�� ���� ���������+�*!���9�F)����� ������� ���*���� ����&���(&��� ������F�)$�$� )�

Page 90: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��!�������������$��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������(

�&���� � � ������"��'� �������"��������� ��� �&�� ��������� �!������ !���������� �������� �������#�

�� ����������(��&��&� ������&�� !�#�����#��&���'������� &�(�����+�*!�� �F�G;���<)�F�������

F��)� ����&������ F��9����)� �&�� #���#����� ����������������'� �� !��� ��� ��� ���������� �&��

�!��� ��� !��� �������� ��� �&�� �'������� !�#���� ���'� (&��� �0$� �� ;#� �&�� "��!�� �#� $� �

������ � ���� �&��(�"����*�&������� � ���������� ��� �&��"��!���#� �0$� )� �&���� ���������#�

�&�� ��������� �!��� #����� ������ � ����� �&�� #���#������������������� � ���� ���*��� !��� ����

%&���#���)� �&�� ��������� �!������ !�����������(���� ����##������ �&��� �&������ �&���'�������

!�#����� +�*!�� � 9��;���<� ���� 9��;���<� �� �����"��')� &�(� �&�� �������"��'� ������� � ����

"���������(��&��&������!�#�����������*����#��&�� ��������� �!������ !���#�����&������*��"��!� �

�#� �$�)�������� �������#� ���� �#�����&�����*����#����'��������#�����! ����%&���� !�� � &�(��&��

��##������ ��#��&�� ��������� �!������ !���������� �����"���������;(&��� �0$� <�(��&��&� ��

#����&���'������� !�#������� ����������&�����"��! ��&���������+�*!�� �F�G;��&<�����F������F�$$��

�����

��$

��$��

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

�*��

1����������#�����������(�"��

����A�������A����������A����������A����������A����������A������

��$�

9%

������ � �1������"��'� ������� � �#� �&�� ��������� �!��� ��� !��� ��� "����! � �� ����� � #���� �&�� ���*��� �#� ���'��������#�����! ��)�#���$��H����I;����������� !�����*���!��� *�$��- J��

Page 91: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"������� ��������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

����%

����9

�����

�����

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

�*�

1����������#�����������(�"��

�����H�������H�F�����H�$

$�$�$�

������ �� �1������"��'�������� ��#� �&�� ��������� �!������ !���������� �������#���H����#���� �&�����*����#����'��������#�����! � � )�#���"��!� ��#� �����F)$�$� ��� �����"��'��I;����������� !�����*���!��� *�$��- J�

� �� $�� $�� %�� %�� F�� F�� 9���

��$

��%

��F

��9

���

���

��G

���

��

2�����������

� !��

�;*�<

;1�*��� <�

������H��������H�F������H�$

$�$�$�

38��!�&�����*��)�

����� � �2��������� �!������ !���"���������� ���#!��������#��8��!�&�����*��)� �� )�������� �������#����H����#���� �&�� ���*��� �#� �� �'������� �#� ����! � � )� #��� "��!� � �#� ������$)F�$� � �� �����"��'�� I;�������� ��� !���

��*���!�� *�$��- J�

Page 92: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��!�������������$��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

�����

��$

��$��

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

*��

1����������#�����������(�"��

������ �'��� �1������"��'� �������� �#� �&�� ��������� �!��� ��� !��� ��� �� �� ������ �#� �� H� ��� ;#�"�� ���� � �&���'������� ����! <� #���� �&�� ���*��� �#� �� �'������� �#� ����! � �)� #��� $��$� �� � I;�������� ��� !��� ��*���!���

*�$��- J�

�����

��$

��$��

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

*��

1����������#�����������(�"��

������ �'��� �1������"��'� �������� �#� �&�� ��������� �!��� ��� !��� ��� �� �� ������ �#� �� H� ��� ;#�"�� ���� � �&���'������� ����! <� #���� �&�� ���*��� �#� �� �'������� �#� ����! � �)� #��� $��$� �� I;�������� ��� !��� ��*���!���

*�$��- J�

Page 93: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"������� ��������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

�����

��$

��$��

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

*��

1����������#�����������(�"��

������ �'��� �1������"��'� �������� �#� �&�� ��������� �!��� ��� !��� ��� �� �� ������ �#� �� H� ��� ;#�"�� ���� � �&���'������� ����! <� #���� �&�� ���*��� �#� �� �'������� �#� ����! � �)� #��� %��$� �� I;�������� ��� !��� ��*���!����

*�$��- J�

�����

��$

��$��

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

*��

1����������#�����������(�"��

������ �'��� �1������"��'� �������� �#� �&�� ��������� �!��� ��� !��� ��� �� �� ������ �#� �� H� ��� ;#�"�� ���� � �&���'������� ����! <� #���� �&�� ���*��� �#� �� �'������� �#� ����! � �)� #��� %��$� �� I;�������� ��� !��� ��*���!����

*�$��- J�

Page 94: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��!�������������$��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

�����

��$

��$��

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

*��

1����������#�����������(�"��

������ �'��� �1������"��'� �������� �#� �&�� ��������� �!��� ��� !��� ��� �� �� ������ �#� �� H� ��� ;#�"�� ���� � �&���'������� ����! <� #���� �&�� ���*��� �#� �� �'������� �#� ����! � �)� #��� F��$� �� I;�������� ��� !��� ��*���!����

*�$��- J�

� �� $�� $�� %�� %�� F�� F�� 9���

��%

��9

���

���

$

$�%

$�9

���

2�����������

� !��

�;*�<

;1�*��� <�38��!�&�����*��)�

����� ����� �2��������� �!������ !���"���������� ���#!��������#��8��!�&�����*��)� �� )�������� �������#����H����;#�"������ ��&���'�����������! <�#�����&�����*����#����'��������#�����! ��)�#��� $��$� ��I;����������� !���

��*���!�� *�$��- J�

Page 95: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"������� ��������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'

� �� $�� $�� %�� %�� F�� F�� 9���

��%

��9

���

���

$

$�%

$�9

��

2�����������

� !��

�;*�<

;1�*��� <�38��!�&�����*��) ������ ����� �2��������� �!������ !���"���������� ���#!��������#��8��!�&�����*��)� �� )�������� �������#����H����;#�"������ ��&���'�����������! <�#�����&�����*����#����'��������#�����! ��)�#��� $��$� ��I;����������� !���

��*���!�� *�$��- J�

� �� $�� $�� %�� %�� F�� F�� 9���

���

$

$��

��

2�����������

� !��

�;*�<

�;1�*��� <�38��!�&�����*��)�

����� ����� �2��������� �!������ !���"���������� ���#!��������#��8��!�&������*��)� �� )�������� �������#����H����;#�"������ ��&���'�����������! <�#�����&�����*����#����'��������#�����! ��)�#��� %��$� ���I;����������� !���

��*���!���� *�$��- J�

Page 96: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��!�������������$��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

� �� $�� $�� %�� %�� F�� F�� 9���

���

$

$��

��

2�����������

� !��

�;*�<

�;1�*��� <�38��!�&�����*��) ������ ����� �2��������� �!������ !���"���������� ���#!��������#��8��!�&�����*��)� �� )�������� �������#����H����;#�"������ ��&���'�����������! <�#�����&�����*����#����'��������#�����! ��)�#��� %��$� ��I;����������� !���

��*���!�� *�$��- J�

� �� $�� $�� %�� %�� F�� F�� 9���

��%

��9

���

���

$

$�%

$�9

���

2�����������

� !��

�;*�<

;1�*��� <�38��!�&�����*��)�

����� ����� �2��������� �!������ !���"���������� ���#!��������#��8��!�&�����*��)� �� )�������� �������#����H����;#�"�� ���� � �&�� �'������� ����! <� #���� �&�����*����#� �� �'��������#� ����! ��)� #��� F��$� �� I;����������� !���

��*���!�� *�$��- J�

Page 97: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"������� ��������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������4

����)�����������!�������������

%&�������� �!������ !��������'��� ����������&�� �!���#�����#�������'��������!����� ��&��&��

������������� ���������(�"� ����� ������� ��� '� !����*��7!����� �;9�$<�����;9�F<�����&��

#����(��*�#����

$ % <��9;<; ��<;<�� ;

<));<));<));

$

�"

��

-

,

,,�

,�,

,

��

��

� �

�$.���$5,�-

$�-$�-$�-

, ���

���

��

��

0 ��*��7!������;9��<)��&���������"��'�������� ��#��&�������� �!������ !���#���"����! �"��!� �

�#�$�����"����! ��� ����� �#�����&�����*����#����'����������� &�(�����+�*!�� �9�G;���<��;���&��

#�*!�� )��&�����������; ���������<� &�( ��&�������� �!������ !���������������&�� !�#�����#��&��

�'��������%&�� �!��;�� &�����<����� ���6�;�� &���������<����� � &�(��&�������� �!������ !���

������� �������� �������#� �� ;#�"������ ��&���'�����������! <����� �$� ;$������ ��&���'�������

����! <)� �� �����"��')� #���� �&�����*����#� �&�� �'��������#� ����! � � ��+���� �&�� �� !�� )� ��� � �

������� ����&����&�������� �!������ !�����������"���� � �*��#������'�(��&��� ������#�����&��

�'��������3� �)�(&��� F�$� ����� ��$� )��&����� ���*���������� !�������&�� ��6�; ���� <��#�

�&���'�����������&� ���� ����� ����������(��&��&����� !���#��� $�$� �����&�� !�#�����#��&��

�'������)�� � &�(�����+�*!�� �9�G;���<��%&� �� � ���! ��(&����&��(�"����*�&�� � ��������&���

�&������!�#��������#��&���'������)��&��&�*&� ��������*�(�������!���� ��'�����&�� ��6���*����

�#��&���'������� ���! ���#�����#����������#��&���(����##�������(�"� ����"�����*����!����&��

�(�� ��� ��#��&���'������)�� �������'��� �! �������&�����"��! � ��������

Page 98: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��!�������������$��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

��%�

��9�

����

����

��$��

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

��:�

1����������#�����������(�"��

����H����H���������H�$����

��

��

��

������ �4��� �1������"��'����������#��&�������� �!������ !����#����'��������#�����! � � ����"����! ��� ����� )�#��� $�$� ��I6�#���������� !���%�M*������������������ !�����*���!�� *�$��- J�

��%�

��9�

����

����

��$��

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

��:�

1����������#�����������(�"��

����H����H��������H�$���

��

� �

��

������ �4��� �1������"��'����������#��&�������� �!������ !����#����'��������#�����! � � ����"����! ��� ����� )�#��� F�$� ��I6�#���������� !���%�M*������������������ !�����*���!�� *�$��- J�

Page 99: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"������� ��������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

��%�

��9�

����

����

��$��

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

1����������#�����������(�"��

�:� ����H����H��������H�$������ �

��

������ �4��� �1������"��'����������#��&�������� �!������ !����#����'��������#�����! � � ����"����! ��� ����� )�#��� ��$� ��I6�#���������� !���%�M*������������������ !�����*���!�� *�$��- J��

���"�������������!�������7�� �

+�� ��')��&���7!����� �;F�$�<����;F�%$<�*�"�������&������F�#����C!�*���N�+����;$��F<)����� ��

! ��� #��� ������� ��� (��&� �&�� �!������ ���&��7!��� B���� �&��� ��� ����!����� �&�� ��������)�

������������� ������� �!������ !����(�'�#�����&�� !�#�����#��&���'�������! ��*��7!����� �

;F�$�<)�;F�%�<�����;F�%$<)����� ����� ��'����! ���&����������� ����������� ������#�����! ����#�

�&���'������� ��� �&� ���7!����� ��%&��������� �� � ��(���� �&�� �� !�� �� �������! ��*� �&��

�7!����� � �#� �&�� �!������ ���&��7!�� ���� C!�*��� N�+���� ;$��F<� #��� �&�� ��������� ���� ������

�!������ !��� ��� �&�� �!��� #�������� ������ �������#���� ;#�"�� ���� � �&���'������� ����! <�

#�����&�����*����#����'��������#�����! ��������� &�(�����+�*!�� �9��;�� <)�#��� ��$� ��%&��

������� �� � &�(� �&��� �&���� ���� ��� �*��#������ ��##������ � ��(���� �&�� �� !�� � � �������

! ��*��&���!����������"����� ������&� ��! ��*�C!�*���N�+����;$��F<��

Page 100: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

���"�������������!�������7�� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������4(

����%

����9

�����

�����

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

�*��

1����������#�����������(�"��

87!������;9�F<87!������;F�%�<

������ ����� �2��������� �!������ !���������� ��� ��(������ !�� �� �������������� �������#����;#�"������ ��&���'������� ����! <� ��� �&�� �!��� #����� #���� �&�����*����#����'��������#� ����! � � )�! ��*��7!����� � ;9�F<�����;F�%�<)�#��� ��$� ��I;����������� !�����*���!�� *�$��- J�

��%�

��9�

����

����

��$��

F�

%$�

��

%9�

��

%G�

$%�

F��

$��

FF�

$�� �

��:�

1����������#�����������(�"��

87!������;9��<87!������;F�%$<

������ ����� �%����� �!������ !���������� ��� ��(���� �� !�� �� �������������� ��������� ;#�"�� ���� � �&���'�����������! <�����&�� �!���#�����#�����&�����*����#����'��������#�����! � � )�! ��*��7!����� �;9��<�����;F�%$<)�#��� ��$� ��I6�#���������� !���%�M*������������������ !�����*���!�� *�$��- J�

Page 101: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"������� ��������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������4

2������')� ��� &� � ���� � ��"��� �&��� #��� �&�� #���#����� ��������� �!��� ��� !��� #���� ��

�'������)� �&���� ���� �*��#������ ��##������ � ��(���� �&�� �� !�� � � ������� ! ��*� �&�� �!������

����"����� ������&� ��! ��*��&�����"��! �����"����� �;2�� �)�$�F�=�2�� ��N�;�*���)�$���<��

;�� &� � �� �� ���� � ��"��� �&��� �&�� ���"��! � ����"����� � ���� ���� !��� ��� ��� ����!����� �&��

������ ��������� �!������ !������� ����� ��'���� �&�� ��*������� �� ������'��������%&�� ��� ���

#��� �&� � � � �&��� �&�� #������ �7!����� � ��� ���� ���"��*�� #!��'� ��� �&�� ��*���� ��� �� ��� �&��

�'��������9�(�"��)� �&���!������ ���&��7!�����"��*� � #!��'� #�����'��� ������ ������"�� ��� �&��

�'������������ �� �����������������&�������� ��������� �!������ !������������ ��')��������'�

����&����*������� ������&���'������)� !���� ������&��#���#�������*�����+�������������"�������)�

�&�����"��! �����"����� �#����&�� ��������� �!������ !��)�"������'�������������������� ��'����

��"��'����*���� ������#�������'�������; $##�$ <�����*�"��� '�;2�� ��N�;�*���)�$���<�

<;<;% � �$�

��

� ��

�/�3 1 ��

�� �)�

�;9��<�

(&�����

-/�

��

%

� ��87!������;9��<����� ������� ���� �

<;<;% ��$���

�� �

��-3 � ��

)� ;9�G<�

����"������'�����������

� � "�

��

<�� ;< ��;$

,�

�,,�� ,�

$�, ����� � �� ;9��<�

%&�� �������������� ��'�� �

2�%%

��/ �

���

����

1 �)�

;9��<�

Page 102: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

���"�������������!�������7�� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������4

(&�����

<�� ;<�� ;<�� ; �� ��$

�)

%��

�,�,�,�,� �,

$���������� "

� �� ;9�$�<�

����������!�������������

;�� �&� � ������)� �7!������ ;9�F<� ��"������� ��� �&� � �&� � )� &� � ���� ! ��� ��� ����!����� �&��

��������� �!������ !��� #������9��������� ��'� ��� �&����##������� ��(�����7!����� � ;9�F<�

���� ;9�G<)� ��� ������ '�2�� �� N� ;�*���� ;$���<�� 9�����>��� ��##������� � � �&��� ���"��! �

����"����� �&�"��! ����&��� '��������#�����#��&��.��$������ ������;��&� � ����#�!����&���

�&��� '��������#�����������*�"���&���������� !�� )� ���! ���&�������� �*��#��������##������ �

��(�����&��� '��������"��!� ������&������������!���������"��!� ��#��&��.��$������ ����

#���#������"��!� ��#� $� ��2! ���!���*��7!������;9��<�����7!������ ;9�G<���������#�����&����&��

� '��������#�����#��&��.��$������ ����! ��� '�2�� ��N�;�*����;$���<�����7!������;9�G<�� ��

�$�,$�,,, �

�$�$�:�$�5$�.

%<;<;<; <$; �

�344 34�� �� ;9�$$<�

;�� �&���7!������ ;9�$$<)� �&�� �������������������� ��� &� � ������������#��� ��������'��%&��

������� ��� ��(�����&��"��!� ��#��&� �� '��������#���������&������������!���������"��!� �

! ��*�23%;3:��#� �&��.��$��� ��� ��������*�"��� ���%� ���9�%��%&�� �� ��� &�( � �&��� �&��

� '��������#����&� ���� ��������"��'��&��������!���(��&��&��"��!� ��#�,�#�����������!����

"��!���#� $� )� !���&������!���������"��!� ����� �*��#������'�"��'��*���������� ������ '��&��

� '��������#����(��&��&������!���������"��!� �#���"����! �"��!� ��#�,������� ��������������

%� ��� 9�%�� ;�� *������)� #��� ���*��"��!� ��#� $� � �&�� � '�������� #���� *�"� � ������"��'� �����

������ ��������� (��&� �&�� ������ ����!��������� "��!� �� ;�� � � �� �� ������� ��� �&��� �&��

Page 103: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"������� ��������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������4�

� '�������� #���� *�"� � �&�� "��!�� �&��� � � ������������'� �7!��� ��� �&�� ��&� ������ �#� �&��

����!���������.��$������ �����%&� ����� �����&�����"��! �����"����� )����'� ��, �#����&��

�!�� *���*� .��$��� ��� ���� &� � ���� ��� ��������9����)� ���"��! � ����"����� ���'� *�"��

���� �� ������ �� !�� � ��������� (��&� �&�� ����!��������� �� !�� � #��� �&�� �� �� (&��� �&��

�� ������ #�������'������� � �"��'� ���*�� ; $##$� <)� !�� �&���� ��������� ����������� � ��� ��

��������'����*��������"��*���&�����"��! �����"����� �; ���#������������&��(��6���� ������

'�+�����N�:�������;%��9<)�(&��&�! � �$��H�$����=����� ��������"��*����<��+����������)�

��� ����� �&�� �� ��(&��� �&��(�"����*�&� � � "��'� ����)� �&��� � � ��$� ��+��� �&� � �� �)� �&��

��� !��� ������� ��� ��(���� �&�� �� !�� � ! ��*� �&�� �!������ ������ �7!������ ���� �&��

� '�������� �7!������ � � &�(�� ��� +�*!��� 9��;�<�� %&�� #�*!��� &�( � �&��� �&�� ���"��! �

���&�������������"�������*��� �(����(��&� �&���!������ �� !���(&��� �&���� ������ � � �� �G� �

#���� �&�� ���*��� �#� �� �'������� �#� ����! � � �� ;#� �&�� �� ������ ������ � )� �&�� ������ ������ � �

���������(��&� �&������!��������� �� !�� � &�(�� ���+�*!�� � 9��; ��<� �� �����"��')� #��� �&��

�� ����� � �#� �� )� �% � ���� �%�$ � #���� �&�� �'������� �� �����"��'�� %&���#���)� �&�� ���"��! �

����"����� � ���'� ���"��*�� #��� �&����������� ������� ���� ��*���)� (&���� ��� ����!����� �&��

��������� �!��� ��� !��� ��� ����� ��'� ;�&�� ����� ��'� � � �� �! ��� ��� ������� 9�F�%<)� �&��

�� ��������� ����������� ���� �� �����*�����������(��&��&���'�����������!�#������������*�&�

�&��� �&����##����������*��� ! ������� '� �&���'������� � ���*��*� ����9�(�"��)� �&�����"��! �

����"����� �����������"��*������&���������������� ������*��������&�������#�������*�����%&� �

��� �������� ���"������� '�! ��*� �&���!����������"�������%�����"��*�� �&�����&���������

����� ���������'����������#�������'������)�&�����&��#!�������� �����#��&��.��$������ ����

&� � ����! ���(��&��&�� ���� �� � &�(������7!������;9�F<��+�����&��� �"���� �! ��� )����� �

������ �&��� #!�������� �����#� �&��.��$��� ��� ���� � ����� ��'� #������&�������!����"��!���#�

Page 104: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

���"�������������!�������7�� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������4

$� )�� ��&��"��!���#�.��$������ ����(����"��'�#������&�"��!���#�,��%&� �(���� ���� �! ���

�����������'�����&������� �������������*�(��&�������� ����#������ ��'�"��!� ���

��$�������������� "���������������������� ��

"������� ��������� "������� ��������������� ������

�Z��

�� ����G9�O���9F� ��G�G�� �����G�� ��������F� ��GG�F� ���� G�� F����

� ���9F�O����G9� ��G�G�� �����99��O���G� � ������� �����G� �����

� ����G9�����9F� ��G�G�� �����9��O�����G� ���9G� ������� ��G��

�� ������������9����� ��9��G� ��� �������FG���� ��9�G�� ����� �� ����

� ��9����O��������� ��9��G� ���FF������F 9G�� ��9��9� ������� ��G�F�

� ��������O���9����� ��9��G� ��9���O�����9�� ����� ���� � �����

�� ���F9 �O���� �� ��F���� ���GG��O���F����� ��F���� �������� �� �

� ���� �����F9 �� ��F���� ����F G������9G��� ��F��9� ���� �� ��G ���

� ���F9 ������ �� ��F���� ����9�������F�GG�� ��FG��� ���F�� F�G �

�� ���FGF����� G�� �� � F� ��� 9����������G�� �� � � ������ � �����

� ��� G�����FGF�� �� � F� ����9F������ 9���� �� � �� ������� �� ����

� ��FGF�O��� G�� �� � F� �� �9��O��������� �� �9G� ���� 9� ���9�

�� ���F9����������� �� ���� ����9 ����� ����� �� ���� ����� �����

� ������O���F9��� �� ���� ��� �������� �� �� �� � ����� � �������

� ���F9��O�������� �� ���� ���9��O��� � G�� �� ���� ������� ��9F�

)������� ����������� ������� ���� ������������� ��� ��!� �7 ����� ;9�<� ��"� ���� �#���� ���� ����������� ��� ��!�$%&'%:��(������ ��!��!�)��*������ ���+� <;*�), �����

Page 105: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������,'

� �� �� �� �� �� F�� F�� 9���

����

��

���

��

�� �

-�������"������ ��

�;.�<

��

;/�!����<�

07 �����;9�F<07 �����;9�G<

%8� �������!��+�

����������� �-�������"��� �"������ ������������� ���������� ����� ����"� ��!��7 ������;9�F<���"�;9�G<+�(����*��H�����"����H��G���I1��"��������� �����!�� "� .���- J���

� �� �� �� �� �� F�� F�� 9���

��

��

��F

��9

���

���

��G

���

��

-�������"������ ��

�;.�<

;/�!����<�

07 �����;9�F<07 �����;9�G<

%8� �������!��+�

����� ���� ��� � -�������"� �� �"� ����� ��� ���������� ������� ��� ���� � ����"� ��!� �7 ������ ;9�F<� ��"�;9�G<+�(���*��H�����"����H�����I1��"��������� �����!�� "� .���- J�

Page 106: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��2�"�������������!�������3�� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������,�

� �� �� �� �� �� F�� F�� 9���

��

��9

���

���

�9

���

-�������"������ ��

�;.�<

;/�!����<�

07 �����;9�F<07 �����;9�G<

%8� �������!��+�

����������� �-�������"��� �"������ ������������� ���������� ����� ����"� ��!��7 ������;9�F<���"�;9�G<+�(����*��H�����"����H� ����I1��"��������� �����!�� "� .���- J���

� �� �� �� �� �� F�� F�� 9���

��

��9

���

���

�9

��

��

-�������"

������ ���

;.�<

;/�!����<�

07 �����;9�F<07 �����;9�G<

%8� �������!��+�

����� ������ � -�������"� �� �"� ����� ��� ���������� ������� ��� ���� � ����"� ��!� �7 ������ ;9�F<� ��"�;9�G<+�(����*��H�����"����H�� ����I1��"��������� �����!�� "� .���- J�

Page 107: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������,,

��2���������������$������

1������������+����������������� ������"�� ������������ ��������� ����� ����"� ��!�����

�������"�������"��������"���� ����(������������� ���������;$����+��F�=�$�����N�1�!��"+�

���<�(�������������� �����������!���+���H� �L�+���H� �LF���"���H� �+��������������1��

���� ���������������������"�!������������������(�������>�������������(���������� ��

"��������� �� ���� ��� �(� ���������� (����� �(� ����)��*��� ��� ���+������ !��� "((������

��� ��������������� ����������� ����� ����"� ��!����������������#��������(�����)��*���

��� ���+� ��� �� ���� � ������ �����7 ��� 4��� ����������� �(� ���� �������� ��� ��+� �7 �����

;9�9<����� ���� ��"�(�������� ���������� ������+���"�����"������� �� �G� �(����������!��

�(� �� ����"��� �(� ��" �� � � ���� ���� ������� ��� ��+� ��� ���� ���� ������ ������+� ��� �����

"�����������(�������7 ����������������!�����������������������(�(���(��"�������������

����"������ ���� ����� �� ��� ���� ��� ����� "�������� &��� ����������� (��� ���� ������ ������

�#����"�����!����������&� ���9�F��

"���� 3������������������� ���

1� � � � ��

11� F � � F�

111� � � �

)�������2 �5�� ����(� � ���"� *� �(��������������������#����"��

��2���"�������������3����������

����"�����������������������������!�����������������������"������������ �(��������(�

���� ����"��+� ����� �� ����� �� H� �L��� &��� ���������� �(� ��������"� �������� ���� ����

����� ����� �����������"� ��$����� ;�F�<���"�$�����N� 1�!��"� ;���<� (��� ��������� ����

�������!�������������4! ���9����1������(! ��+�������� ������� ����������"�(����$�����

Page 108: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��2�"�������������!�������3�� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������,�

N� 1�!��"� ;���<� ��"� ���� � ������ ��� ��� ������"�� -���� �7 ����� ;9�9<� �� �� (���� ������

� ������+������� ����� �����"�(�����������"�����������+������������ ��������+� ��!������

����(����(�����������"�������!����!��"��!��������������������� ����� ��������"��������(�

��G �(����������!���(�������"����(���" �� � ��&�����+��������������(�������������"��� �"�

����������������������������������� ����� �����������"� ��$�����;�F�<���"�$�����N�

1�!��"�;���<�����������-�H����9�������������������������������!�"�(��� ��, ���"�����"�

����"����������"�� ��� ��!���� ����������������"������� �� ���������� �����"����"���� ����

��! ����� *� � �� ����6������ ��� ���� ��� ���� � ; ,7 <+� ������� ; ,8 <� ��"� ����� ; ,) <� *�����

�������������&������ ����(� ,7 +� ,8 ��"� ,) �(���"((��������� ����(��*�������!������&� ����

%����%�������������+����33����+����1������ ����(� �"������(�����������+� ��!����������

��"����������� ������� �������������� ����(���� ����������� ����(�,+��������������� ������

��7 ��"� � ������ �(���� ���� ������ ��!���+� ,� +� ��"� ���� �������� ��������+ �,� +� ������

�(�����������������4��� ���� �������"����������� ������� ���� ���������� ��"�������G��&���

������������� ����� ��� �(� ,� � ��"� �,� � ;������ ��� ,� <� ����� �����"�� ���� ������ ��

4! ����F�G�;�� <���"�F���;�� <�������������(������� ����� ����(�*���5���� ,� ���"� �,� �

������ �(���������� �����+� ���������� ����� �""������ ����� ���� (������ ������ ����

�""�"������������������7 �����;9�9<���4�����+���������������� ��� ��!����������������

��4! ���9���&���(! ��������������������������"��� �������������(����������(������(�

��������"��+�������������!�(�����"((����������������� ��������� ��$�����;�F�<���"�

$����� N� 1�!��"� ;���<� ��������"� �� 4! ��� 9���� &��� �� " �� ��� ���� �(� ����� �(� ����

�""���������������������� �����""�"��������������9������+�(�����������������"�������"�

��� �� +� ���� ������ ���� ������ ��7 ���� G� �����+� �� ������ �� ��� �((���� ��� ���� ��������

�������+� ��� ������ �� 4! ��� 9� �� &��� ��� ��� ��!� G� ������ ����(��� ���� �������������

Page 109: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������,�

����� ����(� ,� ���"� �,� +�"�� ���"���-������F�F�F�����������F+���"��"���������������

���������� ��G� �� ��� !�� (��� ���� ������ ���� ������ (��� ������ ����� ���� (��7 ������ &���

��������"��� �"���������(� �� ������������� ���8� �������!����(��������(����������"�

�����������������������������(! ���9�F��4����������� ������������"���4! ����9�����

9�F+������� ������������������!����������"����6��������������� ��6���"�"��������(�����

����"����&����������(������������(����������������� ���������� ��6��(���������"���" �����

"((�����"���������� �"�������"���(� ��������"����&�����������"������ �������"���������

����� �(���������������������(�����"�"���������(���������"����

�� �����

��9�����

��������

��������

F�

��

9�

��

G�

F��

��

FF�

�� �

/��������(����"���������

5L� �

��������( �/������������������(�������������"��� �"��������������"��������(����H� ��G �(����������!���(�������"����(���" ���+�(��� ��*� ���"��-�H����&�����"�;"�������<���"� ���6�;���"����<���������������� ��������"� ��������� �� ;$����+��F�=�$�����N� 1�!��"+����<� ��� ���� ������������� I1��"��������� �����!�� "��

.���- J�

Page 110: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��2�"�������������!�������3�� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������(

��������

�������

��������

F�

��

9�

��

G�

F��

��

FF�

�� �

5L� �

/��������(����"���������

�������� �/�����������������(�������������"��� �"��������������"��������(����H� ��G �(����������!���(�������"����(���" ����+�(��� ��*� ���"��-�H� ��I1��"��������� �����!�� "�� .���- J�

��������

�������

��������

F�

��

9�

��

G�

F��

��

FF�

�� �

5L� �

/��������(����"���������

�������� �/�����������������(�������������"��� �"��������������"��������(����H� ��G �(����������!���(�������"����(���" ����+�(��� ��*� ���"��-�H�G��I1��"��������� �����!�� "�� .���- J�

Page 111: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

� �� �� �� �� �� F�� F�� 9���

��

��9

���

���

� #���9

��

-�������"�1�������

�;5L�

<

;/�!����<�%8� �������!��+�

�������2 �-�������"��� �"� �������� (� �� �������������� ���8� �������!��������"��������(���H� ��G �(����������!���(�������"����(���" ����+�(��� ��*� ���"�-��H� ��I1��"��������� �����!�� "� .���- J�

��2���"�����������"������������������������3����������

4��� ���� ������ ����� �H �LF� ��"� �H �+� ���� ����� �����7 �� ���� �����"� (��� ����

�����������(���������������������� ����� ������������"� ��$�����;�F�<����"�$�����N�

1�!��"� ;���<� ��� �� "������� �(� �G�� (���� ���� ��!�� �(� �� ����"��� �(� ��" �� ��� &���

�����������������������4! ����9�9���"�9��+�������������� ��������� ����������"�(����

$�����N�1�!��"�;���<���"������ ��������� ����������"��4������������+� ��!������������"�

���������� ������� �������������� ����(���� ����������� ����(�,+�������������7 ��"�����"�

�������������������+� ���� ,� ���"� �,� � �������(�����������������4��������������"�������

���� ��������������������� ��"�������G��%!���������������7 ��"�(�����������������(������

������������� ����� ����(� ,� ���"� �,� ���������"� ��4! ����F�G;�� <���"�F��;�� <+� ��

��������F��4��������11+������ ��������� ���������7 �����"((���������������������������� ��

Page 112: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��2�"�������������!�������3�� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

��� ���;$����+��F�=�$�����N�1�!��"+����<��1������� ��������� ��+�������������"�����������

����������!��� ���������6� �� ���� ��6���"�"��������(� ��������"��+� ��������������� ����

����� ����� ����4��������111+���������!��"��!�������� �������������� �����&�������������

�(������ "��� ��"� �� ���� (�����"� "������� �(� ���� ����"��� ��"� ������ �� ����� ������

��������!� �� ���� ��6���"�"��������(� ��������"����&��� ��� ��� �"������ ����� ���� (������

"������������� �� ��( ��(������������ ����(� *� +������(��� ���������� ��7 ��"�(���������

*� � �� �������� ��������&������������ �� ���������������� ���8� �������!����(��� ����

�����������������������4! ���9����&�����������������7 ��"�(��������������#����"�����

� ������"���&� ���9�9��1����� �"� ����6���������� ��������(������ �������� ��������� � ���

�(� ��������� �"����� �� ����� ����� ����� ��7 ��"� (��� ,� ���"� ,� � ��� ������ �(����������

�����������������4! ����F�G;�� <���"�F��;�� <+�����������F��

�� �����

��9�����

��������

F�

��

9�

��

G�

F��

��

FF�

�� �

�L� �

/��������(����"���������

��������� �/������������������(�������������"��� �"��������������"��������(����H� ��G �(����������!���(�������"����(���" ���+�(��� F�*� ���"��-�H����&�����"�;"�������<���"� ���6�;���"����<���������������� ��������"� ��������� �� ;$����+��F�=�$�����N� 1�!��"+����<� ��� ���� ������������� I1��"��������� �����!�� "��

.���- J�

Page 113: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������������!�������������$��������� ������"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������2

��������

�������

���������

�� �����

�� �������

F�

��

9�

��

G�

F��

��

FF�

�� �

5L� �

/��������(����"���������

��������' �/������������������(�������������"��� �"��������������"��������(����H� ��G �(����������!���(�������"����(���" ���+�(��� �*� ���"��-�H����&�����"�;"�������<���"� ���6�;���"����<���������������� ��������"� ��������� �� ;$����+��F�=�$�����N� 1�!��"+����<� ��� ���� ������������� I1��"��������� �����!�� "��

.���- J�

� �� �� �� �� �� F�� F�� 9���

F

9

�#����

-�������"�1�������

�;5L�

<

��

;/�!����<�

�������H�F�������H�*�

%8� �������!��+

*�

������ ��� � -�������"� �� �"� �������� ���� ���� �� �8� ����� ��!���� ��� �� "������� �(� �� H� ��G � (���� ������"����(���" ���+�(��� F�*� ���"� �*� ��I1��"��������� �����!�� "�� .���- J�

Page 114: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��2�"�������������!�������3�� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

�"���� 3������������������� ��� )������������� �����������

���������������������������������Y���,�

1� � � � �� �11� F � � F� ��111� � � � ��

)�������� �&������ � ����(���������7 ��"����������������� ���������7 �����;9�9<+�(�����������"��� �"����������

����"����������

1�� ������� 9� +� �� � �� ��� ������������ ��"��� ���� ���� ��������"� ����� ���"���� ����

��������"���"��������� �"������ ���(��"�������������������(��������� �(�����(���������"���

" �� ��� ��"���������������� ��������6��������� ��� ������� �(��������(� ��������"����&���

��"������ �� ���(��� ���������(��"���"�(���(��"����� ��������(������� �"������ ���(��"��

1�� ������� 9�F+� ���� � ������ ��"��� ���� ���� �������"� ���� C �!��� N� 4��� ;��F<�� &���

����������� ����� ����� ������ ���� ��� �!�(����� "((�������� ������� ���� ��� ���� � ����"�

��!������ ������"�����������"������� ��!�C �!���N�4���;��F<��

&���� ��������"������������ �����������"�����$�����;�F�<���"�$�����N�1�!��"�;���<��

:������������"��� �"������ �����"���������(��"������� �����������"+���"�������������

�������������� ��������������"������������������� �� ���(��������(��"����� ��������1��

���� ����� ������ ����� ���� ����� �� �������� ��� ���� ����� ���� ��������� &��� ��� �(� ����

���������� (���� �(� ���� )��*��� ��� ���� �� ���� ���� ������� (��� ���� ��������� �(� ����

����� �����6��

&��� �����(��"� ��"� (���(��"� �� �"� ����� ���� �(� �� ����"������� �� ��"� ���������� �� ���

���(������:� �"����0�������$����"�;:0$<������7 ���

Page 115: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'

"�������'�

������!������������������ ����� ���"$���������������!��������������������������

'��������������

4��� ���� �� ����������������(��� �� ����������+� ���� "���(�������(��� �������������"�

�����!��������������������"�������������#��������� �"������ ����#�����������������������

&� �� �� �� ��������� ��� ����"��� ������ �� ���� ����������� ��"����!�� 9�(��� ������+� ����

��������"���� �"����(������������ ������"��������.���� ���������� ������"� ������� ��"����

�� ��� ��� �(���� "������� (���� ���� ����"��=� ����� ������ �� ��� ������ �� ������ �������� ���

����"�������"������(��� ���������!���" ���������������!������&����(���+��((�������� ����

����������� �����"(�� �����#���!� �������� �����6�� ����������� ��� (��� (����"��������(�

�� �������������"�"������(��� ���������!���" ���������������!�������

1�������������+�������"(�������(������������������"��������� �"������ ����������� �(�����(�

������"���" �� ������������ �����������"������ (����"����������� ���� �"����6����&���

�� �"� ����� ��� " �� ��� �� ����� �� ���� �������"� �����"� ���� �������� ��� �� ����"���

����"��������������� ����"�� ���"��4�����+� ( ��������"(�������(� ���� ����������� ����

"����"�������"��������� �"������ ����������� �(�����(�������"���" ������������� �����%���

������ ��"(������� ����� ���� "���� ��!� ���� :����;�� ��� ���� ��"� ���� �� "�� ���"�

�����"�!����

Page 116: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������'��������!�����������������!��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

'��<����=��)��������

�������� � ���� �������� ��� ��� �����(� ��� �������� �����,��� ������ ��������

�������� �����,��� ������ �������� ��7 ����� ;F��<� ���������F�������������

��������� ����� �������(��������; ����!"#!=�$��%�N�5��6���!""#<&�

� � <;9<;'' ���� ��� �( �� ;)�!<�

���� <; �� ����������������� ����� ����������������� ������� ��(�������������

� ���������������� ��=�� ������������������������� � �������� �����������

'�*�������������!�����������

$������(��������������������� ���(��������������������� �������������+������

�� ������ �����������8��(������ �������������������������������������������

!55(� ������� ������� ������������� ������������������������ �������� ��� ���

�� ������������ �������(������������ ����� ��������7 �����;)�!<��� ������

;$����� ������!"""<�

,

,(��, 9

<; � �� ;)�'<�

���� �� � -, ���������������������������� �����������������������

'�.�������!�����������������!�����������

���������������� ��������������������� � �(�������������(�����%����������������

$� ��)�!������ �/��� ����� �!#/��� (�������������0��#�����������6�����(������(����

Page 117: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

'�.�������!�����������������!�����������

&������$�� ��������� � ����������� ����������1

�%������������%�����(�������6������(���������������������������� ����������

���������������������� �(����(�����%������2�������������������������� �(����(����

�%�����������������8� ���������� �� ���������������������������� ����������

��� � ���������� ����� ��� ��� � �(��� �(� ��� �%����� ���� �� ���� ����� �%� ����

�����������(��� ������������������������������%�������(������&��

�� ����, ����''' �� ��� ;)�F<�

��������

�����'� �/����%��(������ ������� ��(���� ������������� ���(������-�������������������#���

B������������%�������� (��������������������������������� ��� ��� ���� (��� ���

�� ������� ������ ����%� ������� �� ���� ��� �� ( �������(������������� ��������

�� ������������������������������ �(����(�����%�����������������%��������(������

���������������;3�����!"F�=�$��%��!"#G<�

,(��,

3�,-

�� � 9<; � �� ;)�9<�

����� ��������� ����(�7 ��%�� �� ����������%��(�������� 3 �������� ������������

����� ����������� 3 ����(�������������#���� �������%������ ���4�������������

�� 6����� ��� ���������������� �� ��� �6����� �� ��� �� ������ �� ������� �� ��� ���

������ ���

�%��������� �(���

<

� � *

� ���

Page 118: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������'��������!�����������������!��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

� �(����(� ����%������ � ������������ ����9���� ��� �������� �������� ������� �����

���� �(����(�����%������ ������������� ���������#������ ����7 ������;)�9<�����

;F�!#<����(������&�

� �$ %<;��<;���<;<����;!

/

(����(�5,�,-3(�,- ,,�

,

-

,

�,

,� �� �

, ���� �

� " �� ;)�)<�

����������������� ������� � �- ���7 �����;F�!#<����������������%�7 �����

;)�9<��27 �����;)�)<�����������(�������7 �����;F�!#<������((���� �������7 �����

;)�)<���������������� ��������(����������(��������%������6 �������������� ����(�

�����#� ��������� �3 �� ! �FL��� �� ������ ��� �� ������� �(� �� F� ;���� ���� ���

�%�������� �<�(�������������(����%������(���� �� �'F�!�� �;:�����%�������� �<�

�� ��� � �� � �������� ��� ������ �� $� �� )�!�� ��� ������ �� ������ �� ��� ���� ��

���� ����� ���� 7 ����� ;)�)<� ��� ��� � �(����(� ��� �%������ � ��� ��������� �� ��� ��

��������$� ��)�'����������� ��� ����7 �����;F�!#<��������������(��������������

��� ���������� �(� ���� �� ���� ������ ����� ���� �� �� �((���� �� �� ��� ���� ��

����� ��� ����� ��� ���� �� ����� ���� �((���� �� � � ��� ��� ����������� �(� ���

�������%��������(������ <; �,- ���7 �����;)�)<��������������������(������� ������

��(����������(��������%�������������(�����7 ������4������������������������� ���

���� ������� �� ��� ��� � �(��� �(� �� �%��������� ����� ��� ��� �� ��� ������� ����

�������������������� ������� ������� �������� ����������������(������ ���(����

��� ����� �(� ��� �%����� ��������$� �� )�F� ������ ��� �((����� �� ��� ������ �� ���

���� ������� ��� ��� �� ����� �(� ��� ������� �(� ��� �� ��� (���� ��� ����� �(� ���

�%������������� ������� ��� ��� ��� � �(��� �(� ��� �%����� ���%� �%� �����#����%�

)�:����#�:���������%�������� �(����� ��������������(��� �����������5��� ��

Page 119: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

'�.�������!�����������������!�����������

&������$�� ��������� � ����������� �����������

����%����������������� ������� ��������������(�����%������� ����� ���%���:�

����� ������(� �� �����������B��� ��������� ����%������������ ��� �� ������� ��

����� ��� ��� ��� � �(��� �(� ��� �%����� ���%��� �%� �����#����%� )�:� ��� #�:� ���

�� ������(��� ������������� �������������������� ������� ������������������

�������� ������� ���+�������� ������6��(� ����%������ ��(���������� ��������

����((�������������� �����������(�����%������������������������� ������� ��

����� ������������%�����((����������� ������� ������� ���(�������������

�����#����%� )�:� ��� ��� ���6� �(� ��� �%����� ��� �� ����� �(� �� ��� �������� ���

������%����������(������������ ������� ��������� �(����(�����%������(���� ����� �

��� �� ����� �� ��� �������� ��� �������� �(� ��� !'��������F �� �������%�� ��� �����

��������$� ��)�9�����(� �������������%����������� ������� ��������%�����������

���� �(����(����%�����(���������� ������� ��(� (� ���������������� ����������������(�

�� ��� �������� � �� ��� �� ��� ���� ������� �� ���� ���%� ������� ��� ��� �� ���

���������������������

/ )/ !// !)/ '// ')/ F// F)/ 9//G/

#/

"/

!//

!!/

!'/

!F/

!9/

���

�������

��� ��

;�:

<

;7���<�

27 �����;F�!#<27 �����;)�)<

+8� ���������� ������'� ��������� ������� ��������� �(����(����%������(���� ����H�!�'F��;:�����%�������� �<������ ����� ����7 ������;F�!#<�����;)�)<��(���(��H�)����� �� F� ��I6� ������������ �3 ��! ��FL�������(�������� ��'/� �J�

Page 120: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������'��������!�����������������!��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������(

/ )/ !// !)/ '// ')/ F// F)/ 9//!//

!/)

!!/

!!)

!'/

!')

!F/

!F)

!9/

���

�������

��� ��

;�:

<

;7���<�

�8��9���������8��9���������8��9��������

+8� ����������

-�F-��-�!'

������'�* ��������� ������� ��������� �(����(����%������(���� ����H�!�'F��;:�����%�������� �<��� � ��� ������� �� ����������� ������� ���������� (���� ���������(� ��� �%������ (��� )�(� �� I6� ������������ �3 ��! ��FL�������(�������� ��'/� �J�

��)/

��!//

��!)/

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

� �8��9��������8��9��������8��9���������

�:

-�!'-��-�F

7�������(����������

������'�. �7�����%����������(������������ ������� ��������� �(����(����%������(���� ����H�!�'F��;:�����%�������� �<��� ������������� ���������������� ����������(�������������(�����%������(���

)�(� ��I6� ������������ �3 ��! ��FL��������(�������� ��'/� �J�

Page 121: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

'�'�������!��������������������������!�����������

&������$�� ��������� � ����������� ����������

0 �

'�'� ������ !�������� ���� ��� �� !���� ������� �������� ������������*��������������"$������"����������

4�� ���� ������� ��� �� ��� ���� �� � � ��� �� ����� �� ��� �(� ��� �����#� ���������

�3 �� ! �FL�������� ���������� � ��� ����� ��� �������� �� ���������� ������ ��� ���

��������� �#�� �(� �� �%����� �(� ��� �� �� H� !�'F�� ;:���� �%����� ��� �<� ���� ���

������������� ���������� ����� ���((������� ����� ������� ��������� (���� �����

����� �� ��� ��������� ���� ����� ��� �� ����� �� ��� ���� �� ������� �� ������� ��� �� ���

�%�������������������%��$� ��)�)������������ ����������(������������������

����� ��� ����������� �������� ��� �%������ :�� ��� �� ��� �� ������ ��� �� ������� �(�

�� F� ;���� ���� ����%����� ��� �<� (���� ���������(� ����%��������������������

FL � � � (���� ��� 0 � �#��� 6�� ��� ����������� ��� ������� ��� ��� � �(��� �(� ���

�%�����(�������������������(� FL � � ����������� �������%��������������������

�� ������� ��������� �(����(�����%������ ���������������� ����������������

�%� ������������������%��������7 �����;)�)<��$� ���)��;�-�<���������������%�

�������� �(� ��� ������ �� ��� ���� �� ��� ��� � �(��� �(� ��� �%����� � � ��� ��� ������

�����������(������� ����� ���(� (� ��4�������������������������������� ������� ���

�����������

�����'�' �/����%��(����������������� ���(������-����������%���������������#���

������8�� � �� �

6 �

;�����(�����%�����

6� ���

��

Page 122: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������'��������!�����������������!��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

��������������%�� ������������������������ ����7 ������;F�!!<�����;)�9<�(���

FL � � �� $� ��� )�G;�-�<� ����� ��� ������%� �������� �(� ��� �������� �� ���

���� �� ��� ��� � �(��� �(� ��� �%����� � � ��� ��� ������ ����������� (��� ���� ��

��� �� �(� (� �� $��� ����� �������� ���� ������ �� ��� ���� �� ���� �������� ��� �������%�

�������(������� <; �,- ���7 �����;)�)<�������� ������������%������ ������� ��

����� ������������(��������� ����������������������� �����������������������

�� $� ��� F�!';�-�<� ���� F�G;�-�<� �� ������� F�� ���� ��� ���� �� ����� �� ����

��������%����������������������� ������� ���������%������9����������� ���

���� ������� ���������%����������������� ��(��� ������������ 3 ��

���������� ����� ��� �� ���� ������� (��� �� ����� �� ��� ������� ��� ��� �%�����

��������� �#�� ���� (��� �� ����� �� ��� �������� ������ ���� ������ ��� ��� �%�����

����������#���� �������������������$� ���)�9�����)��;�<�(��� �� F� �������������

��� �� ������� ������������������� ������ ��� ������ �� ���������� �� ����%�����

������%����������(����������� � ����

�:� �:�7�������(������������

7�������(������������

��!//

��'//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

��!//

��'//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

�� � � ;�<�(��H�!� � � � �������;�<�(��H�F�

Page 123: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

'�'�������!��������������������������!�����������

&������$�� ��������� � ����������� ����������*

�:� �:�7�������(������������

��!//

��'//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

��!//

��'//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

7�������(���������

�� � ��������������;�<�(��H�)� � � ���������������������;�<�(��H�!/�

�:� �:�7�������(������������

7�������(������������

��!//

��'//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

��!//

��'//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

�������;<�(��H�!)� � � � �������������;(<�(��H�'/�

�:� �:�7�������(������������

7�������(������������

��!//

��'//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

��!//

��'//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

�;�<�(��H�')� � � � ����������;�<�(��H�F/�

������'��<���= �7�����%����������(������������ ������� ��� ���������������������(������� ����� ���(� (� �������� �(����(����%������(���� ����H�!�'F��;:�����%�������� �<������� ����(���������

�3 ��! �FL��������������������� FL � � (�������0��#��;��$� ��)�)<������������������(� �� F� �(�������������(�����%������I6(�������� ��'/� �J�

Page 124: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������'��������!�����������������!��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������.

�� ��7�������(������������

7�������(������������

��!/

��'/

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

��')

��)/

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

�;�<�(��H�!� � � � ����������;�<�(��H�F�

�� ��7�������(������������

7�������(������������

����

��!//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

��!//

��'//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

�;�<�(��H�)� � � � ����������;�<�(��H�!/�

�� ��7�������(������������

7�������(������������

��'//

��9//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

��'//

��9//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

�;<�(��H�!)� � � � ����������;(<�(��H�'/�

Page 125: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

'�'�������!��������������������������!�����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'

�� ��7�������(������������

7�������(������������

��'//

��9//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

��')/

��)//

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

�;�<�(��H�')� � � � ����������;�<�(��H�F/�

������ '�1<���= �7�����%� �������� �(� ��� �������� �� ��� ���� �� � � ��� ������ ����������� (������� ����� ���(� (� �������� �(����(����%������(���� ����H�!�'F��;:�����%�������� �<������� ����(��������� �3 ��! �FL��������������������� FL � � �(�������0��#��;��$� ��)�)<������������������(�

�� F� ��(�������������(�����%������

'���������!����������������������������

��� ������ �� ������� ����� ��� � �(����(��� �%������ � ����� ���������%��(������ �� ����

������ ��� �� ��� �� ���������� ��������� �� ���� ������� 4�� ��� ��� ��� �� ���� ����� ���

�� �������������#�� ���(��������������%������������������� ��������������(��������

�� ���������� ������� (���� :��N�9����� ;'//F<����������� �� (��� ���� �(��� ���

�� ������������������$� ��)�#���������������������(�������� ���� �%������ ���

������ 0 ��#���������������������������%����=����� + ����������������������

�(������ �������� � ����������������������������� �����������%������ �(����

��������������'�� �/����%��(��������� ���(������-����������%���������������#���

0 �

6 �

� � � �+ �

6 �(����(������%�����

������ ���

Page 126: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������'��������!�����������������!��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

:���������������� > �������� ���������������(�������������(�����%������������

�� ������������� ��������

<; ���+�� ��� �� ;)��<�

���� � � �� ������ ���(� ����%��������� � � �� ����� ���� �����?����7 ����� ;)��<��

��� �������%�������� (������������������� (��������(� ��� �� ���������� ����

���� ��%���������)�9��6�����7 �����;)�)<�(����%�������(��� > ��� ����

� � $ %""

�!

/

!

/

<;��<;<���;<����;-

,,,

�,�

,,�

>

� ��

� (����(�5,�,-3�(,- , ���� � �� ;)�G<�

27 ����� ;)�G<� �������� ��� �� ��� ������ ��� ��� �%����� � �(��� ��� /�� �� 4(� � � �����

������ 8���� ��� 7 ������� ��� ��� �� ����� ��� (���� �� ��� �� ��� ��� � �(��� �(� ���

�%������

:�� ���������!)�������� ������������������������� 0 ��#������������������

�����(�������!�)��������������(������������ ���(�������� �(����(�����%�����

;��� ��� �� H� !�'F�<� �� !��� 2���� �� ��� �� �������� ��� ���� (�7 ��%�� 7((����

�������%������#����������������������� (��������� ������������ �������)�!�� 4��

������� (��� ��� ��� ��� �� ���� ����� ���� ��� �� ���� ������ ��� #�� ��� ��� ���� �� �(�

�((����������������������������������������������������((�����������%������#�

��������� ��� ������ (��� ���� �� ������� �� ������ �� ��� ���� �� � � ��� ��� !)� �����

�� �����(��������%� �������������������� ��� �� ��� �� ������ ��$� ��)�"� (��� �������

)�(� ������(� �������������������� ��������������%������ ���������������������

����������������� ������� ���������������� �(����(����%�����������������$� ��

Page 127: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

'���������!����������������������������

&������$�� ��������� � ����������� ����������1

)�9������� ������ ��� �� ��� (��� �� ����� ����� �� ��� (��� )�(� ��;��%� ��� ������ �� ���

���� �� ����� ��� ��� �((���� ������� ��� ��� ������� �(� ���� �� ���� �� ���

�������������� �����(��� �������������� ��������� ����� �����(��������� ���

�����������������������������7 �������� ���(���#�����������������(�7 ��%���

9������ ��� �� ����� ������� ����� ���� ���� (�� ���� ��� ��� ��� �� ���� �� �������

���� �� ���� �� #����� ����� ���� �(� ��� �� ���� �� �������� �� �((���� (�7 ��%��

������� ��� ���� ((��� �� ���� ���� ���� ���������� ������� �� ��� �������

����������������� ��� ���� �� ��� ���������������� �������)�!��� ������ (�7 ����

����� ��� (���� )/98� ��� 9//98�� ���� ��� ������� �� ��� ������� )/98�� ���� ���

(�7 ��%��(�#����������������(�')98�(��������� ��� ����������(��������� �������

9//98������� ������� ������� ��� ������������ �������������(�!)�������� ����

�(��((�����������%������ �������(�7 ��������������$� ��)�!/������� ���������

����� ��� ���� �� ������� ���� ���� �� ����� �� ��� �((���� ������������ ��� �� ���

������� ��$� ��)�"�� (��� ��� ��� �� ����(� ���� (�7 ��%����� ������ �� ��� ���(�

�((���� (�7 ���� ���� ��� ��� (�7 ��%� ������� ��� ���(���� �(� ��� �((������

�������� ������������(�����%���������������������6��(�����%����=��� ���������

���� ��(� �� ��������������6��(�����%������

+�������#���������(������������������(���������� ����(������#�� ����� �����

�� �������%�������������(����� �����#�������=��������������6�����������

������� ��� ������ �� ��� ���� �� ��� ��� � �(��� �(� ��� �%�������� �� ���� ����� ��� ��

�������������������������������������������� �������� �����

Page 128: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������'��������!�����������������!��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

�������=������ ����������������@��

!� -!/�F)9�-�#�G##�

'� -F�'!G'�-�F�!/!"�

F� G�)"!)�-�!�#!9F�

9� G�"#'�-�)�#G)G�

)� -F�'!#'�-�!#�"FF�

�� G�F"#�O�9�F'G"�

G� 9�"F)G�O�#�!��G�

#� F�"F!F�-�G��##!�

"� !��/9G�O�!�)/G)�

!/� -/�'#)�!�-�#�9'GF�

!!� 9�'9)�O�!F�99#�

!'� !�'!9#�-�#�/!'!�

!F� #�F)9�-�)�G#9F�

!9� -/�9F!9F�O�"�/9'�

!)� -!!�9"G�O�)�9G"F�

)�����'� �+������%����������(���((���������� �����

��)/

��!//

��!)/

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

�:

7�������(���������

������'�� �7�����%���������(� ��� �������� ������� ����� ���� �(����(����%������(� ��� ����H�!�'F��;:�����%�������� �<�� ����������� ����(��((�����������%������ �������������;�������)�!<��(���

)�(� ��I6(�������� ��'/� �J�

Page 129: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

'���������!����������������������������

&������$�� ��������� � ����������� �����������

��)/

��!//

��!)/

F/

'!/

�/

'9/

"/

'G/

!'/

F//

!)/

FF/

!#/ /

7�������(����������

�:

������'�( �7�����%���������(������������ ������� ��������� �(����(����%������(���� ����H�!�'F��;:�����%�������� �<�� ����������� ����(��((�����������%������ �������������;�������)�!<���������� ���(�7 ����(����)/�98����9//98��I6(�������� ��'/� �J�

'�1�"����������

4��������)�9����������������� ��������� ������� ��������� �(����(����%������ ������

����� �� ��� �������� ��� �� (��� ������� (���� ��� �%����� ���� ��� �������� ����

�����������������������������������������F�F�F����������F��� ���((����������

���� ��������������� ������� ��� �� ��� ����� (���������� ������ �������� ��� �(���

������� (���� ��� �%������ ��� � ����������� ���� ����� ������� ��� ���%� �(� �� ���

��������� � ���������������������������� ��� �� ���� ������������� ���������� ��

(��� �������� (���� ��� �%������ �� ���� ��� ������ ����� (��� �� ����� ���� (�7 ��%� ���

�� ������� ������� ���������� �(����(����%������������%�� ��������� ����������

�������������� ������� ������� ������������������������

Page 130: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������'��������!�����������������!��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������((�

?���� ��� ����������� ��� �� ������� ����� ��� � �(����(� ����%������ � ����������

�� ��� �������� ��� ��� ����� ���� ������ ��� ��� �%����� ��������� �#�� ���� ���

���������� $��� ���� ����� ����� ��� �������� ���� ������ �� ��� ���� �� �������� ��� ���

� �(����(�����%�������������������(������� ����� ���(��(���4��������������������

(���������� ����(�7 ��%������������((�������������� ������� �����������������(�����

������� �����������������%���������������#������(������������ ���������������������

������ ��� ����%���������������#���� �� ����� ������� ��������� ���������� �� ����%�����

������%����������(������������ ��

����������������( ��������(��(���������� ��������� ������� ����������������

� �(����(�����%������ ����������� ������������!)�������� �����(��((�����������%�

�����������������������������%�����%�(�����������&������(����������� ����������

������� (�7 ��%� ; )�(� <=������((���� (�7 ���� (����)/98� ���9//98����� �� ����

�����������(������������������ ������� ��������������((�����

��������������������������������������������������#���������� ���������

�#�� �������� 4������ �� ( ��������(�� ��� �������� ��� �� ��� ���� �� (��� ��� ���

� �(����(����%������ �������7 ���������������������G����������������������

������������#���������������:� ����%�2�����3�����;:23<�����7 ��

Page 131: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������(

"�����������

������������A�� �

���������������

4�� ������� �� �������� ����%���������� ��� ������ ��� �� ������� ��������� ��� ���

� �(����(����%�����(������� ����������������(����������(��������%�����������(%�

����7 ��������#�������������� ���� �� �������������������� ���?�����%��(�

+����� ������ �� ��� � �(��� �� ������� �����������(����#���������%����� (���

���� �� (�7 ����� � ���������� �� ���������������� (��������������� ������(�

����#���������� ��������� ����� ������� ������������ ����%������ �(������%�(���

���������� ���� ��� ����%����� �� ����� 9��� ��� �� ��� �������� ���� ���� ��6�� ����

���� ���� ��� ����� �(� ���� #������ ���� ��� ������ ������ �� �� ������� ���

����%�����%������������ ������� ����������������� �(����(����%������ �������� ���

�������������(����������(��������%������

��������������������������

��� #�������� ���������� ���� ��� 9�G"�� #� F�"/�� #� F�"9�� ������� ������� ��

������ ��$� ����!��+�������%�������� B�� � ������ ��������� ��������� � �������

��������� ����������������%����� �F�/ ���� ���������� ������#���+�:N@�9!FF����(-

���� ��������� ���� ������ ���(� ��%� ������ ��� �%����� ������ ���� ���� ���

#���������%������ ��������������������(�������(������������ ���� �(����(����

�%�����������������$� ����!;�<��+��� ����6�����������������#����%�9�!�����%��

Page 132: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������������������A�� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������(�

3��������

�%�����

� �������

�������������������� ������������������������� �������������������������������������������������;�<�����������������������������������������������������������������������������������������;�<�

����� �� � ;�<� �� �� �(� ��� #�������� �� �� ���� ��� ������� �������� ;�<� ��� �� ������� ������������(��������������������#���������%������

?�C���� !��������� ������

;������������ !�99����

; ���������� /�!!9���2#���������%�����

5�������6���� /�//F)���

3��������9����;�������(�������

(����<�1�!�!F���

9����;���6�������(����

���(����<�1�!�!F���

6��6��7������(����(�����(����(�

����%�����1�9�!���

)������� � �%���������������(����#���������� ���

��

:� ����6��

Page 133: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������(*�

(��������%�����(�����(�������������6����������������#����%����������������

�����������������������4�����#�������������������(������������������%�

�������� ������6����������������� �� !#/L!#/ �������(���������(�����%���������

����� ������������������%�(����������6���������(��������(�����#�����������

��� ������� ������� ��!����� �� �� ������ (��� ��� �� ����6������ ������� �%� ���� ��

$ ������/������� ;9����� ��6���� FF'):<� ���� ������� ��� ��� �� ����6�� ���� ��� ��

����+���(�� ; ��%������ ���������<����� �� ��� ���� �� ��� ��� � �(��� �(� ���

�%������ ��������� ������������ ���(��������� ����6��������� ����%����:N@�

9!FF� ���(-����������������� � �� �� ������ �(� ���������������� ��������� ���� ��

$�7 ��%�+���%���;:N@�'!'/<�������� ��� ����7����+�7 �����6�(�����6��������

�����7+=�(��� �F�/ ����������(�����%����������������������������

��*�������������*��������������������

����� ������� ��������� �(����(����#���������%�����;�����������������������

��!'�G<�������� ��� (���#������� (�7 �����(�G//�98��!�)�698��F� 698�����)�698��

�������%����� ���������� �(� ���� ������ (�7 ��%� �� ��� #������ ��� ���� ��

�������'�������� ��������� ��6�� ���������7+=� ;7����+�7 �����6�(����<�

(�������/�/!����������(��������������(�������������(�����%������������������

������������� ������ ��������!//98������� �������(�#�!//� ������������ ���� (���

����������(�7 ��%���������� ����(���������� ��(�7 ���������������$� �����'�

��� ��)� �������%�� ��� �� ���� ������ ��� ��������� ������ ��� ��� ��� ��� �� ���

���� �� ������� �!#/ ��$���� ���� �� ���� �� �� �������� ��� �� ����� ��� �� ������� ��

����� ����������%��������%����%���������(�����(���; ��� !#/L!#/�� <��(�����%�����

Page 134: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������������������A�� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������(.�

���������������������%����������6�(���; �� /�� <��(�����%���������������(�������

������� ���� ��6����� F�F�'� ��������� F�� ���� �� �� �� ����(������� ���L���������

���(�����(���������((����������������������� ���������������(�����%������$���

��������� ���(��(�������������������������������������������� �(�������������(�

����%������ ����� ������� ������� ������%� ������� ������6��(� ����%������ � �����

�������� ����(����(�����(���������((����������������������� ���������������(�

����%�����������������$� ����'�(���(��H�/�GF�;���H�G//98<��;��������������������

������ ��(�(�� �� ������ ����� ������ ������������ �� ������� ����� ������ �(������

�������(�����%����������� ������� ������� ������%���������%����������6��(����

�%�������� �������� ����(����(�����(�����((��������������������������� �

�(��(���������������������$� �����F������)�(���#�������(�7 �����(�!�)698�;(��H�

!�)G<��F698�;(��H�F�!F<�����)698�;(��H�)�''<��������%�������� ��(�7 ��%��(�G//�

98����������(�7 �����(�!�)�698��F�698�����)�698���������������#���������

������((������������ ������� ������������������ �(����(����#���������%�����

�� ������������(����� ������(����������� ������ ��� ����%�������� �(���������

����������������������� ���%���(����

"���� ��������������� ������$������

<�=�

������� ��>����$������#���

�������������������

��

��G� ��9 � ��GF�

���� ������� ���G�F� ����9F� F��F�

��F����

�� ������� �����

)������� ���������������(����������� ��������������������!����������

Page 135: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��"������������*��������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������('�

#��� #��� #��� #�� � �� ��� ��� ���#�

#�

#9

#F

#�

#�

��

$�����%�������&��

�; :

<

;��'����<(8��&�������'��� �������� �$�����%����&� ������&������ �����&�(�����(� �����!������������)��� ���� (��� � ��H�G���*8��� �(��H���GF��

#��� #��� #��� #�� � �� ��� ��� ���#��

#��

#�

#�

#9

#�

��

$�����%�������&��

�; :

<

(8��&�������'��� ;��'����< ��������" �$�����%����&� ������&������ ���� �&�(�����(� �����!������������)��� ���� (��� ��H�����6*8��� �(��H����G��

Page 136: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������(��

#��� #��� #��� #�� � �� ��� ��� ���#��

#��

#�9

#��

#��

#�

#�

#9

#�

��

$�����%�������&��

�; :

<

(8��&�������'��� ;��'����< ��������+ �$�����%����&� ������&������ �����&�(�����(� �����!������������)��� ���� (��� � ��H�F�6*8� ��� � �(��H�F��F�����

#��� #��� #��� #�� � �� ��� ��� ���#��

#��

#��

#��

#�

��

$�����%�������&��

�; :

<

(8��&�������'��� ;��'����< ��������' �$�����%����&� ������&������ �����&�(�����(� �����!������������)��� ���� (��� � ��H���6*8� ��� � �(��H�������

Page 137: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��+�"�����������,��������$��������������������*�������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������(-�

��+�"�����������,��������$��������������������*�������

.�������)���������&��������������� �����������!��������������&���������������������/7&������

;���<������������ ���%� �����������%��&����������(�������������&��������������&�� ���������

����&�������������)���������&����(�������������&������������� ������ ���������(�9����(��������

�)��� ��������������!����������������'��������� �������� �����������!��������������&�����

0�'&���� ����� ��G�� ���� �� � �� � ����� ���� ������������ �������� ���� ��������� � ����)������

���&������ ��!��������������&����(���%����&��(��7&��������B���������������&���������'�������

��������&�� ���������!�������������������������(�������!����������������������������&�(����

��&� ������&������������ (�������������� � (��7&���)� �� ���������� �����)������ ���&��������

�������� � ����� (��� ����������� ����� ���� �!����������� ���&����� .��� ��&� � �����&��� ���

�� ���L��� � ������� � (���� ���� �!����������� ���&��� ��� ����� (��7&���)� ���� &�� � ���

���������� ���� ����)������ ���&���� .��� ��������� � ����)������ ��&� � �����&��� ������%��)�

�������������������������� �������� �����������!��������������&����(���%����&��(��7&�������

��� ������ 0�'&���� ����� ��� ���F�� .�� ����� ���� ������%��)� ��������� ��� ���� ������ (�'&����� ��

��(������� �����&��� �(� F� :� ��� ������� � ���� ����� &�� � (��� ����� ������ � (��7&���)� ���

������������������)�������� ��!�����������������%����&� ������&��� ������&�������������� ����

0�'&�������� ����� ��0���� ���������&���� ��������������� ����� ��������)���������&���������%��)�

'�� ��'������������� �����!����������� ���&�����0�������� (��7&���)� ������ ��������'��(������

�((������� �������� ���� ����)������ �� � �!����������� ��&� � �����&��� ���������� .��� ���)�

�((��������������������������������&� ������&�����'���& �������������'������������������

(��7&�������� ���������)� ��� ���� ���6� ��'���� �(� ���� �)��� ����.���� ��� ����&��� ��� ���� ������

(��7&������� �� ������ ���&����(� ��&� � ����')� ��� ��(����� � (���� �����������(� ���� ���������

�������� �� � ���� ���� �&�(���� �(� ���� �)��� ���� ������ � � � ����� ���� ������ ���&��� �(�

Page 138: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������(��

����(��������� �� � ������������� ����� ���&��� �������� ���� ���� �((����� � ��%��� ������'�

���&� �������� ���(������)��� �������&��������������� ���&� ������&���������& ���������� �

�������������)���������&�����0�����'����(��7&�������������������&� �����')������(����� ��)�

���� ������ �� � ���� �!����������� ���&���� ����� %��)� '�� � �'�������� ����� ���� ����)������

���&�����.���(����'������� '������������������������������������������������������%�����

��'����(��7&�������������� ����������������(��7&���������� ������((�����(�������(���������(�

��&� � ����')� (���� ���� ������ ��� ���� �����%����� ��� ���� �!����������� ���&���� ��� ��'����

(��7&�������� ������ ���� �'�������� �������� ���� �!����������� ���&���� �� � ���� ����)������

���&��������!���������1�������!����������������'�����������)��� ������������ ���������������

�(�����������������������������%��)�������������������������������������6������������ ����

���� ��'�����)� ��������� ������� ;���� 0�'&��� ����<�� ��� ���%� �� ���� ��!��&�� ��������

�������������)��� ����� �����6����.�����)����(������'�������������������������������&� �

��%������ &�� ��)���������6������������������%����%������� ��������(������������6������

���� �)��� ��� �&�(����� ���������)� ��� ���� ������ (��7&������� ������ ���� ��%�(����� ��� ���'��

������� ������ ������'���� (��7&�������� �(����� ������)�����)��(� �����!����������� ���&����

���&�� �� ���&���������0�'&���������� �� �� ��� � � �� ��������������&����(����� �((��������������

���������(���������������������������������������)��� ������������������ ������������&�����

�(���(����������(���&� �����')�(������������������������������((���� ��������������&����(�

����(��������� �� � ������������� ����� ���&��� �������� ���� ���� �((����� � ��%��� ������'�

���&� �������� ���(������)��� ����

Page 139: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��+�"�����������,��������$��������������������*�������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������(��

#��� #��� #��� #�� � �� ��� ��� ���#G

#�

#�

#9

#F

#�

#�

��

$�����%�������&��

�; :

<

/!����������(���)�����

(8��&�������'��� ;��'����< ������ ��� � 2���������� �������� ���� �!����������� �� � ��������� � ����)������ ���&���� (��� ������%�� ��&� ������&�����������&�(�����(������!������������)��� ����(������H�G���*8��� ��(��H���GF������

#��� #��� #��� #�� � �� ��� ��� ���#��

#��

#�

#�

#9

#�

��

$�����%�������&��

�; :

<

/!����������(���)�����

(8��&�������'��� ;��'����< ������ ��- � 2���������� �������� ���� �!����������� �� � ��������� � ����)������ ���&���� (��� ������%�� ��&� ������&�����������&�(�����(������!������������)��� ����(������H�����6*8��� ��(��H����G���

Page 140: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������(�

#��� #��� #��� #�� � �� ��� ��� ���#��

#��

#�9

#��

#��

#�

#�

#9

#�

��

$�����%�������&��

�; :

<

/!����������(���)�����

(8��&�������'��� ;��'����< ������ ��� � 2���������� �������� ���� �!����������� �� � ��������� � ����)������ ���&���� (��� ������%�� ��&� ������&�����������&�(�����(������!������������)��� ����(������H�F�6*8��� ��(��H�F��F������

#��� #��� #��� #�� � �� ��� ��� ���#��

#��

#��

#��

#�

��

$�����%�������&��

�; :

<

/!����������(���)�����

(8��&�������'��� ;��'����< ������ ��� � 2���������� �������� ���� �!����������� �� � ��������� � ����)������ ���&���� (��� ������%�� ��&� ������&�����������&�(�����(������!������������)��� ����(������H���6*8��� ��(��H��������

Page 141: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��+�"�����������,��������$��������������������*�������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

����

����

��F�

��9�

F�

#���

��

#���

# �

���

#��

���

#F�

��� �

� /!����������(���)�����

:

�����������(���� ������%�

������ ��( � 3�&� � �����&��� ������%��)� ����������� �������� ���� �!����������� �� � ��������� � ����)���������&������������&�(�����(������!������������)��� ����(������H�G���*8���� ��(��H���GF������

����

����

��F�

��9�

F�

#���

��

#���

# �

���

#��

���

#F�

��� �

�/!����������(���)�����

:

�����������(���� ������%�

������ �� � 3�&� � �����&��� ������%��)� ����������� �������� ���� �!����������� �� � ��������� � ����)���������&������������&�(�����(������!������������)��� ����(������H�����6*8���� ��(��H����G���

Page 142: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"��������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

����

����

��F�

��9�

F�

#���

��

#���

# �

���

#��

���

#F�

��� �

� /!����������(���)�����

:

�����������(���� ������%�

������ �� � 3�&� � �����&��� ������%��)� ����������� �������� ���� �!����������� �� � ��������� � ����)���������&������������&�(�����(������!������������)��� ����(������H�F�6*8���� ��(��H�F��F������

����

����

��F�

��9�

F�

#���

��

#���

# �

���

#��

���

#F�

��� �

� /!����������(���)�����

:

�����������(���� ������%�

������ ��" � 3�&� � �����&��� ������%��)� ����������� �������� ���� �!����������� �� � ��������� � ����)���������&������������&�(�����(������!������������)��� ����(������H���6*8���� ��(��H���������

Page 143: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�"����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������"�

��'�"����������

.�������������������������������)�������� ��!��������������&������������ �����������������

����� ����� ���� �������������� ��� &�� � ��� ��� ���� ���� ��&� � �����&��� ��� ���� �&�(���� �(� ��

�)��� ��������������&���������������� ������(������ ��������(���������)��� ������%��� ��.���

����������������)�����������(&�������!��� � �(����������&�����&����%���������(�#�((���� �������

�� � ���� ����� ��� ������� ������ ���� :�&� ��)�/�������4���� � ;:/4<� ������7&��� ��� ���

�������2���������������%����'������������:/4�������� &����7&�%���������&�����.���!��� �

������������������ �����������������������&�����&������� ���������� �(���������������� ����

����� ����'� ����7&�� ���� ���� ��%��� (���� �� ������ ��&���� �� � ����� ��&����� .����� ����

���&��� ����������!�����������

Page 144: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������+�

"�������-�

������ !�������� ����� ���� ��� ?��5���$� �������������������6����"$�������������*�����

-��������������

.����������������&������&�������� ��'��(�����&����%�������(�����'����&��&������������������)����

��������� ���� ���� ���� ��&� � (��� � ��� �����# ����������� �������.��� ��� �������� ���������

�������)�&�� � �������)��� �����# ����������� ��&� � (��� �� ��� �������� ��� ���������'������

��%��%�������� ������%�������������������������!����4�����N�0��������;� �F�<��� �4�����

N�1�'�� �;� ��<�&�� ����������'��������%��%������������������������������'��������%��

%���������� �(��� ����������%���&�����(�������%�����%�����'������������&���� ����������.����

������������������&�� ��������)���� ����������������&�������� ��'� &���������&���������� �

��� ��� ��������)� ��'��� ��� ���� �)��� ��� �!��� ;7�� ����� � � ����� ����=� C������� � � ����� ����=�

/���%��N�C��������������������<��.��)��������� ��������� ������%���������������������=�

���� �����'����'� ������ ��&���� ��� ���� �)��� ��� �!��� �� � ���� ������ �����'����'� ����'� ����

�)��� ����!�������%��&������������7&����%��������������

1����������)����'����(����������������������&�������� ��'������&����%����������7&�������(���

�������&����� ��� ��'�������)��� ��� &�� �������7&�� ���� ������������%�������� ���%� ��� �

&�� ��������3��&���8�%���������� �����������������������������������(������!����������&�����

�����&��� �!���������� &�� ��� ���� ��'���� �!��&��� ������ ;9������� � ��<�� 1�� ����� ���6�� ����

�����������(�������&� ���%����������� ��� ���������'����'������� ��&������������)��� ���

Page 145: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������-��������!��������������������?��5�����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�

�!��� �� � �������� ���������� ��� �����'����'� ����'� ���� �)��� ��� �!���� .��� (���� �(� ����

�7&����������'�%������;9�������� ��<�

���� ���<������; �(� ��(�� ��-3 � �� ;G��<�

������ ���� (����� �!���������� ��� (��� ���� ����������������� ��� ���� �)��� ��� �� � ���� ����� �

�!�������������(���������������������'������)��� ����:��������& ���������%��������'��� � ��

.����������7&�������������� �����������7&�� ��������(����������&����������������(����������

��� �����)��� ������������ ������%������� ���%�����'����� �������&������� ��� �������������%���

���� ���� ���� ����7&��)� ��� ���� �)��� ����*���%���� ���� �((���� �(� ��&���� ��������� ���� �����

��6������������&��������������)����&� ����6�������������������

1����������������������� ���������� �%����� ���� ���������������&� ������&���(��� � &�����

����7&�� ���� ������%��� ��� ���� �)��� ��� ������������'� �� ��������)� ���� ���� (�������.����

����� �����������!��� � � (&������ ��� ��%����'������:����'��)��� ����� ���$�����������%��

3����� :�&���� 8������� 0�����'� ;$3:80<�� � .��� ��%����'������� ��%�� ����� ���� ��� ����

(��7&���)� ���'�� (������*8� ��� 9���*8��0�������� ����:����'��)��� ����� � ����$3:80����

���'�� �&����� �(� ����&�������� ��%�� ����� ���� ��� %����&�� (��7&������� ��� ��������� ����

�!���������&� ������&���(��� ������'��������:����'��)��� ����� �����$3:80���� ��������&����

������������ ��������

-������������������������������!���������������?��5���$��������������������"$������

.�� ���������������&� ������&�����������&�(�����(����)��� ��� &���������7&������ ������%����

���������&�� ��������������������%��)���������((������������!���������&� ������&���(��� � &�����

���� �((�������� �(� ��&� ���%��� (���� ���� �� �� �(� ���� �)��� ����.��� �((�������� �(� ��&� �

Page 146: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

-��������� ���?��5�����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

� �

, �

0 �

6 �

,;

�;�

��%���(����������� ���(������)��� ���������&����'����� ��������(�������'�����)�����0�'&���

G�������������'������)��(�����7&��)����� ������%��������'��'�������)��� ���(��������&����

������ �������� 0 ��!����.����)��� ����!���������'�� ���������� � ��!����� ����� 6 ��!�����������

������ ��&������������������!����.�����'���� � �(�������������������(����������%������������

��� ���� �&�(���� �(� ���� �)��� ���� 0������ ����� ��� ���� �����&��� (��� � &�� ��� ���� ������%���

�����'����'� (���� �� ������ ��&���� ��� �� ��������� ������� ��� ���� 0 � �!����.���� (������� ����

��������� ���%� ����2����������3��������������������������������� ������%�����������7&�����

���� �)��� ���� ���� ���&������ ����&�(��������� ��&� ������&��� ��� ����������� ���� �)��� ��������

���� ��������)�������������������������0#6���������&�����������'����� � ��!����

.������������&�� ����������� ������(���������������(������)��� ����(����'��� * ���� � � ��������

���%�������������������'�����(������)��� ����������������&�����������&�������������%��&��� �

&�� ��� �� ������ ��&���� ��������� � ��� ���� 0 � �!��� ��� ������ ��� ���� 0�'&��� G���� :��� ����

���>��������������(������������(���������� 3 ��������0#6���������� 3 ��.�������������'��7&������

;��F<���������>���� � ��������� , �������������&���� ����(������<�

���������������

�����-� �7������)��(�����7&��)����� ������%���(��������# ������������)��� ������� �������!����

� �

, �

� �� �9�������&����

3 �

3 �

2)��� ���

Page 147: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������-��������!��������������������?��5�����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������-�

������� ����, �� ��� ;G��<�

.������&����������7&�� ������������������������&���� ����

�� �,, �� �� ;G�F<�

.�������� ���������(����������&����������������&������(������%���������������������)��� ���

�������

�� �,, �� �� �� ;G�9<�

3&�����&���'� �7&������ ;G�9<� ����� �7&������ ;��9<�� ���� ��������)� ���� ���� (������ - ���� ���

�������� ����

��

,(��, 3

��,-

�� � 9<�; � �� ;G��<�

������ 3 � ��� ���� ��&���� �����'����0�����)��&���'� ����� ��������)� ���� ���� (������� ���� ������

���&�����������&�����������&�(�����(������)��� ��������(&��������(� � �������� ���%� ����

� � $ %""

��

�<;���<;<���;�

<�����;-

,,,

�,�

,,

=

��

�� �

(����(�>,��,-

3��(,-

, ���

� �� �;G��<�

������ ���� (������&����������� ���� ��'������ ��� �� ��� (��� = ���������&������� � ��������� �

�&�����������������������(������� ������� �����7&�������;���<���

?���'� ���� ����� ��'� ����� �� ���� ������ ��&� � �����&��� ���� ����� ����&���� � ��� %����&��

%����������������������'� �����)��� ����(��� �&�� ���F��� ;:����'��)��� ����� �&�<��� � ����

���&�������������� ���0�'&���G��� (��� ��(� � (��������'�����������&�����(�������!������'���

�3 ��� L��F ������� ���� ������'���%�� 0 ��!�������� ���������(� �� �� ;� (�%�� ������ ����

�)��� ����� �&�<�(���������)��� ����!����� ���� ��� �(��������������(������)��� ����.���(�'&���

Page 148: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

-��������� ���?��5�����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

���

���

���

�F�

�F�

� �

.������

����&���

; :

<

�����H�������H�F�����H���

���

;��'����<(8��&�����(�'����

�����-� �.�������&� ������&������ �����&�(�����(����)��� ����(� �� �&�� ���H����F��� (���%����&�����'����� ��������'������)��� ���(����(��H����.�����������&�����(�������!������'����(��3 �H���O����FL����������� ������ ���������(�� �� �� �;(�%�������������)��� ����� �&�<�(���������)��� ����!���������H����I$�(������������&������9�J�

�����������������������&� ������&������������������������� �((���������'�����&��������������&� �

�����&�����'���& �� �� &������� �������'��� �����������.���� �������&��� ���� ���)��(���&����

�����'��� &�� ��� ��%�� �����'������ ���������� ��� ���� �������� (���� ���� ��&���� ��� ����

�����%��������������������)��� ��������������.������&�������������������������&� ������&���

��'���& �� ��� ������%��)� �������)� %��)��'� �� � ��� �� ��!��&�� ��� ���� ��'���� (����

�����!������)� ���� ���� ���� ���������(�����(�����(������)��� ����.�����&� ������&��������)�

(�&��&��������������'�����(���������!������)� �� ���� ���� ��� � ���� ���� �F�� ��(������)��� ����

.����������(����������%��������������0�'&����F�G;�<��� �F� ����2�������F�(����(��H����������

�������������������������������� ���%��������& �����������%��)��������)�%��)��'����������'����

(���������!������)� ���� ���� ���� �� ������)�(�&��&��������������'�����(���������!������)�

�� ���� ���� ��� � ���� ���� �F�� ��(������)��� ����.����(�&��&��������������&����(�����������%���� L����

Page 149: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������-��������!��������������������?��5�����������������

&������$�� ��������� � ���� ������������������������� �����������

��'���%�� �����(��������(� ���� ���� �((����� ���%��� ���%�����'� ���&� � ���� ���� �� ����(� ����

�)��� ���� 1�� ��� ����������� ����� ����� � ���� �)��� ��� ��� �� L �F�� �� ���� ������ ��&� � �����&���

��������������&�������'�� �������� ������&������6����&��� &�� ��� ����(����������(� ���� ����

�((����� ���%������%�����'����&� �������� ���(������)��� ���;3���0�'&����F�G;�<��� �F� ����

2�������F<��

-�"������������ �����������������6����"$������

.�������� � ���%� �����������%��&�������������������&�� ��������&����������!���������&� �

�����&����!�����'������&�(�����(���:����'��)��� ����.����%������ �����������(������)��� ���

����'�%������.�����G�����.����������������;���'������ �������������<��(������)��� ���������F��

������ ��� ������ ��� &���)�� (� (&��� ��%����'������ ���� ����� ���� ��� ���� (��7&���)� ���'�� �(�

���������(������*8����9���*8���

(����'�����������&�����(�������!������'����(�� �3 ��� L��F ��������������� ��� �����!����

���������'���%�� 0 ��!�������� ���������(� �� �� �(���������!����(������)��� ����������������

��� � ;���� 0�'&��� G��<�� .��� ������ ����&�(��������� ��&� � �����&��� ��� ���� �&�(���� �(� ����

:����'��)��� ��� &�� ��� ������������&��������������������� �&���'��7&������ ;G��<��0�'&����

G�F��� �G�9��������������������&�(�����������&� ������&��� ������&�������������� ����(�����

:����'��)��� ������%����&�� (��7&������� (������*8� ��� 9���*8��.��� ���&���� ����� ����� ����

��&� ������&�����'���& �����������%��)��������)�%��)��'��� ��������!��&�����������'����

(���� �����!������)� ���� � ��� ���� � ��� ���� (����� (���� �(� ���� �)��� ��� �� � %������ �����

�''�����%��)� ��� ���� ��'����� (���� �����!������)� �� � ��� ���� � �� � ���� � ��� �F�� � �(� ����

�)��� ���� .��� ������� ���� ����� ���&��� � ��� ���� ����� ��'� ����'����� �� � ��� �� ���&��� �(�

Page 150: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

-�"������������ �����������������6����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������(�

������%���� L�����'���%�������(��������(��������� �((����� ���%������%�����'����&� ���������

�� ��� �(� ���� �)��� ���� 1�� ��� ����������� ����� ����� � ���� �)��� ��� ��� �� L �F�� �� ���� ��&� �

�����&�����������������&����(�����(����������(��������� �((����� ���%������%�����'����&� �

����� �� �� �(� ���� �)��� ���� .��� ���&���� ����� ����� ����� ���� ��&� � �����&��� (�&��&������

���������� ��� ���� (��7&���)� �����������.��� �������� ���&��� ����%��&��)� ���3���������F� ���

2����������������������������������������������%����������(������&������&� ������)��� ���������

������%����'�����������������������������)��� �������&�(�����������&����'����������������

����������&����(������(��������(��������� �((����� ���%������%�����'����&� ����������� ����(�

�����)��� �����

�)�����-� �:����'��)��� �����)�����������������;*������� �����������<��

��

!������$� ������

2)��� ������������ G �;��9���<�

2)��� ���:��'��� ��� �;��G ��<�

NOTE: This table is included on page 120 of the print copy of the thesis held in the University of Adelaide Library.

Page 151: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������-��������!��������������������?��5�����������������

&������$�� ��������� � ���� ������������������������� ����������

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

���

���

���

�F�

� �

.������

����&���

; :

<�����H���*8�����H��F*8�����H���*8�����H����*8�����H����*8

(8 ��&�������'��������;��'����<

����

������-�" �.�������&� ������&��� ������&�����������(&��������(�����&�(�����������'�������%����&��(��7&�������(���� ��*8� ��� ���*8� ��� ������ ��� ; �F ����� <� �(� ���� :����'� �)��� ���� .��� ������ ��&���� �(� ������!������'����(�3 �H���O����FL����������� ������ ���������(� � �� �� (���������)��� ����!������ ���H����I$�(������������&�����P9�J�

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

���

���

���

�F�

�F�

�9�

� �

.������

����&���

; :

<

����H����*8����H����*8����H����*8����H�F��*8����H�9��*8�����

(8��&�������'��������;��'����<�

�����-�+ �.�������&� ������&��� ������&�����������(&��������(�����&�(�����������'�������%����&��(��7&�������(���� ���*8� ��� 9��*8� ��� ������ ��� ; �F ����� <� �(� ���� :����'� �)��� ����.��� ������ ��&���� �(� ������!������'����(�3 �H���O����FL����������� ������ ���������(� � �� �� (���������)��� ����!������ ���H����I$�(������������&�����P9�J�

Page 152: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

-�+������������ ������������������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������

-�+������������ �������������������������������������

1�� ����� �������� ���� ��� ������� ����� ���')� (��� ����7&�� ���� ���� ��%��� ��� �!��� � � ���

��%����'���������!���������&� ������&������� ���������$�����������%��3�����:�&����8�������

0�����'� ;$3:80<�����������������&�� � ������%��&�����6� ;*������� ������������������<��

.����%������ �����������(�����$3:80�����'�%������.�����G����1�������&����������)���������

$3:80� ���� ����� �%� � � ����� (�&�� ��������� ��� ������ ��� 0�'&��� G���� .�� ��������� ����

����&�(�����������&� ������&���������&���������������������������&�� ���������� ����(������

���������.��������!�������� �&���� �%������������������(����������������'�%������.�����G�F��

.�������� ���')� ���� ����� &�� � (��� ����� ������ ���������)� ��� ��� ���� ���� �!������� ��&� �

�����&����������(��7&���)����'���(����������(������*8����9���*8����

!������$� ������

4�!��&����������� ��������@%������:��'��� ��FF���

)�����-� �$3:80���)������ ��������������

����� ����������������?��� *���������

@��� ������ ��G�9�.��� ������ ��GG��.����� F����� ���9 �0�&�� 9�G99� ��9���

)�����-�" �(����!������������������(�(�&������������

(���������&�����(�������!������'����(� �L�� F�3 �� ��������������� ����������������(�

����$3:80����� ��� �����������'���%�� 0 ��!�������� ���������(� ���� �(���������!����(�����

$3:80��.����!���������&� ������&�����������%���������������������'�����$3:80� &���������

Page 153: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������-��������!��������������������?��5�����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������"�

��������

������������

������������������������������������������������������-�' �$3:80������#���������� ��� ���� � �((�����������������

3�����������

3�������������

3�������(�&��

3�����������

3�����(�&��

��FF���

3�����������

3���������

3���������

Page 154: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

-�+������������ ������������������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������+�

������ ��&���� ���� ����� �������� � &���'� �7&������ ;G��<�� .��� ������ ����&�(��������� ��&� ��

�����&��� ������&�������������&�(�����(�������������(�����$3:80����%����&��(��7&�������(����

��*8� ���9��*8� ��������� ���0�'&����G��;�#�<��G�G;�#�<��G��;�#�<��� �G� ;�#�<� ��������%��)��

.��� ���&���� ����� ����� ��� ��������&���� (��7&���)� ���� ������ ��&� ������&��� ����������� �����

������ ��� �������� ������ ���� (��7&���)� ��� &�����'� � �&�� ���� ��&� � �����&��� ������& ��

�������������������'��������������.������������&����(����� ���)��(���&� ������&���������& ��

��� ���� �������� (���� ���� ��&���� ;��� ��H��<� �����������.��� ���&��������� ����� ����� ���� ������

��&� ������&�����'���& �����������%��)��������)�%��)��'��� ��������!��&�����������'����

(���������!������)� ���� ���� ���� ��������(�����(�����(�����$3:80��.�����������&� ������&���

%������ ����� �''�����%��)� ��� ���� ��'����� (���� �����!������)� �� � ��� ���� � �� � ���� � ���

�F�� �(� ����$3:80� &�� ��� ����������%���� L�����'���%�� �����(��������(� ���� ���� �((����� �

��%��� ���%�����'� ���&� � ���� ���� �� ��� �(� ���� $3:80�� 1�� ��� ����������� ����� ����� � ����

$3:80� ��� �� L �F�� � ���� ��&� � �����&��� ���������� ����&��� �(� ����(��������� �(� ���� ����

�((����� � ��%��� ���%�����'� ���&� � ����� �� ��� 1�� ��� ����������'� ��� ����� ����� ���� ��&� �

�����&���(�&��&�����������������������(��7&���)���������������&���������%����'�����������

�������� ����� ���� $3:80� ����&�(�������� ���&����'� ��� ��� ��������� ��� ���� ���&��� �(�

�����(��������(��������� �((����� ���%������%�����'����&� �������� ���(�����$3:80���

Page 155: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������-��������!��������������������?��5�����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

��9

���

���

���

���

��9

���

���

� �

.������

����&���

; :

<�����H���*8�����H��F*8�����H���*8�����H����*8�����H����*8

(8��&�������'��������;��'����<

�����

������ -����� � .����� ����&�(��������� ��&� � �����&��� ��� %����&�� (��7&������� (���� ��*8� ��� ����*8� ��� �����&�(�����(������������(�����$3:80��.�����������&�����(�������!������'����(� �3 �H���O����FL����������� ������ ���������(� ���� (��������$3:80��!���������H����I$�(������������&�����P9�J�

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

���

���

�F�

�F�

�9�

� �

.������

����&���

; :

<

����H����*8����H����*8����H����*8����H�F��*8����H�9��*8

(8 ��&�������'��������;��'����<

���

��

������ -����� �.����� ����&�(��������� ��&� � �����&��� ��� %����&�� (��7&������� (���� ���*8� ��� 9���*8� ��� �����&�(�����(������������(�����$3:80��.�����������&�����(�������!������'����(� �3 �H���O����FL����������� ������ ���������(� ���� �(��������$3:80��!���������H����I$�(������������&�����P9�J�

Page 156: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

-�+������������ ������������������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

���

��9

���

���

���

���

��9

���

���

� �

.������

����&���

; :

<

�����H���*8�����H��F*8�����H���*8�����H����*8�����H����*8

(8 ��&�������'��������;��'����<

���

������ -�-��� � .����� ����&�(��������� ��&� � �����&��� ��� %����&�� (��7&������� (���� ��*8� ��� ����*8� ��� �����&�(�����(������������(�����$3:80��.�����������&�����(�������!������'����(��3 �H���O����FL����������� ������ ���������(� ���� �(��������$3:80��!���������H����I$�(������������&�����P9�J�

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

���

���

�F�

�F�

�9�

� �

.������

����&���

; :

<

����H����*8����H����*8����H����*8����H�F��*8����H�9��*8

(8 ��&�������'��������;��'����<

���

������ -�-��� �.����� ����&�(��������� ��&� � �����&��� ��� %����&�� (��7&������� (���� ���*8� ��� 9���*8� ��� �����&�(�����(������������(�����$3:80��.�����������&�����(�������!������'����(��3 �H���O����FL����������� ������ ���������(� ���� �(��������$3:80��!���������H����I$�(������������&�����P9�J�

Page 157: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������-��������!��������������������?��5�����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������-�

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

���

��9

���

���

���

���

��9

���

� �

.������

����&���

; :

<�����H���*8�����H��F*8�����H���*8�����H����*8�����H����*8

(8 ��&�������'��������;��'����<

���

������ -����� � .����� ����&�(��������� ��&� � �����&��� ��� %����&�� (��7&������� (���� ��*8� ��� ����*8� ��� �����&�(�����(��������������(�����$3:80��.�����������&�����(�������!������'����(��3 �H���O����FL����������� ������ ���������(� ���� (��������$3:80��!���������H����I$�(������������&�����P9�J�

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

���

���

�F�

�F�

�9�

� �

.������

����&���

; :

<

����H����*8����H����*8����H����*8����H�F��*8����H�9��*8

(8 ��&�������'��������;��'����<

���

������ -����� �.����� ����&�(��������� ��&� � �����&��� ��� %����&�� (��7&������� (���� ���*8� ��� 9���*8� ��� �����&�(�����(��������������(�����$3:80��.�����������&�����(�������!������'����(��3 �H���O����FL����������� ������ ���������(� ���� (��������$3:80��!���������H����I$�(������������&�����P9�J�

Page 158: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

-�+������������ ������������������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

���

��9

���

���

���

���

��9

� �

.������

����&���

; :

<

�����H���*8�����H��F*8�����H���*8�����H����*8�����H����*8

���

(8��&�������'��������;��'����<�

����� -����� � .����� ����&�(��������� ��&� � �����&��� ��� %����&�� (��7&������� (���� ��*8� ��� ����*8� ��� �����&�(�����(�������(�&���(�����$3:80��.�����������&�����(�������!������'����(��3 �H���O����FL����������� ������ ���������(� ���� �(��������$3:80��!���������H����I$�(������������&�����P9�J�

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9����9

���

���

���

���

��9

���

���

�F�

�F�

�F9

� �

.������

����&���

; :

<

����H����*8����H����*8����H����*8����H�F��*8����H�9��*8

��

(8 ��&�������'��������;��'����<�

����� -����� �.����� ����&�(��������� ��&� � �����&��� ��� %����&�� (��7&������� (���� ���*8� ��� 9���*8� ��� �����&�(�����(�������(�&���(�����$3:80��.�����������&�����(�������!������'����(��3 �H���O����FL����������� ������ ���������(� ���� �(��������$3:80��!���������H����I$�(������������&�����P9�J�

Page 159: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������-��������!��������������������?��5�����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

-�'�"����������

1�� �������� G����������� ���������� ������� � �������� ����� ���� ��&� ������&��� (��� ���� ����

�&�(�����(����)��� ��� &���������7&������ ������%����.�������� ���')���������������� ����

�� :����'� �)��� ��� ��� ��%����'���� ���� �&�(���� ��&� � �����&��� (��� � &�� ��� �� ������ ��&����

����� ����������'���%�� 0 ��!�������� ���������(��������������)��� ����� �&��(���������)��� ���

�!��� �� � ��� �� ���'��� �7&��� ��� ����� �(� ���� ����� �(� ���� �)��� ����.��� ������ ����&�(���������

��&� ������&��� ������&��������������� ����(������)��� ������%����&��(��7&�������(������*8�

���9��*8���%��������������� ��

3������������ ���')���������������� � ������$3:80������� ����$3:80���������� �%� � �

�����(�&������������0��������������������� �%� &��������������������������&�� �������������

��������&�(�����������&� ������&���(��� ���� �����&�(�����(� �����������.��� ���&������%�������

�������� �(���������(�����(�&����������.������&������ �����������������&� ������&��������������

��������&����(��7&���)����������������������������&��������&� ������&���������& �� ���������

��� ���� ���'��� ���������� ����&��� ���� ���)� �(� ��&���� �����'��� &�� �����%�� �����'������

����������������� ������������������������������������������������(����'����

0���� ���� ����)������ ���&���� �(� ����� ���� :����'� �)��� ��� �� � ���� $3:80�� ��� ���� ���

�����& � ������������!��&����&� ������&������&������������������� ���� ��������(�����(�����(�

����:����'��)��� ����� �����$3:80�������������&� ���%�������'����.�����&� ������&���

������& �����������%��)��������)�%���������������'����(���������!������)� ���� ���� ���� ����

����(�����(�����(�����:����'��)��� ����� �����$3:80��.�����&� ������&��������)�(�&��&�����

��� ���� ��'����� (���������!������)� �� � ��� ���� ��� � ���� � ��� �F�� ���� ���� ����� (�����(� ����

:����'� �)��� ��� �� � ���� $3:80� &�� ��� ������%�� �� L��� ��'���%�� �����(������� �(� ����

Page 160: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

-�'�"����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������"(�

�((����� ���%��� ���%�����'����&� � ���� ������ ��� ����� �� �������6��(� ����:����'��)��� ���

�� � ���� $3:80�� .��� ��&� � �����&��� (�&��&������ ���������� ��� ���� (��7&���)� ����������

����&��� �����(������� �(� ���� ���� �((����� � ��%��� ���������� ��� ���� ���6� �(� ���� :����'�

�)��� ����� �����$3:80��.�����&� ������&����������������������������� �� L �F�� ������ �����

:����'� �)��� ��� �� � ���� $3:80� &�� ��� ����(��������� �(� ���� ���� �((����� � ��%���

���%�����'����&� �������� ���

.�������� ���')� ������� ������������������������������������� �����&� � �((���������(����

������ ���(�����:����'��)��� ����� �����$3:80��.������&� ������%����'��� ����(&�&������6��

�����������((����� &����������� ����&� ������6������������&������ �%���������(&���������������

�� ����*���%����(��������&������ �%������������������������'��(��������������������������

��������%�������&���'�����:�&� ��)�/�������4���� �;:/4<���������������� ���&��� ����

������!�� ���������?���'� ��� ����)�������� ��� ����� �!��& ��� �((�������� ���&� � ���� �� �� ���

�&((�������)� ���&����� ��� ���� ��� �� ����6� ���� %��� ��)� �(� ���� :/4��� ���� .����(����� ����

����� ���')���������&�� ����������!�����������������6�����%��� ��)��(�����:/4��� ���(���

����7&������ ������%���(��������������&������ ����������&������

Page 161: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������"�

"���������

=������� "����������� � � ���� ������ !�������������

���������������

.��� ���&����� ��� �� �� &�� ���� ������)��� � (�����'� &���'� ��&�����(� �� ������ %������� ����

���������� �������&����������&����)����������%����������6��#����&�������)��������������� �

��� (&������������ ���� ���������(� ��6�#�((��.������ ��������(� ���������&����� ��� �� ��� �((��&���

&�� ��� ���� ������!� '������)� �(� ���� ��)��� � (�����'� �� � ���� ������!� ���&����� (��� �

'������� ��)��������6�����������.���������!�(�����'�'������)����&����������������� ���%��

��(�������� �� � �((���������.��� ����������������� �� ������� � ��� �������%��&�� ����������(�

����� ������� ��%�� ����� �%����� � �!�����%��)� (��� �� ������ ��&����� ����� ��&���� �� � ����7&��

��%����� ��������������(���� �����'� ��������&�(������������&����������&��� (��� �� ����& ��'�

�����((�����(� ������������ ����&����������&��� (���� �����)��� ����&�(�����*���%���� ���)�����

���� �&������� (���������!�'������)�����&��� ���)� ����������&��� (��� �((�������� (���� ����

�� �� �(� ���� �)��� ��� �� � ����$�����������%��3�����:�&����8�������0�����'� ;$3:80�� ���

����� )��������� � ��� ���� ���%��&�� ��������� .��� �������� �(� ������!� '������)� ���� ���

�%��������)�&���'�����&����������&������������)������� � �������������� ��� �����&�>�����(�

��������������

.���:�&� ��)�/�������4���� � ;:/4<� ������7&�� ���������� �������&������(� �������,��� ��

/� �#����1��� ��� �������� �������8� ���&� ��)�������������������������������� �������0���

�������������(����������'�� ���� ����'���������� ������&� ��)� ������)������(������,,������A �

Page 162: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������=�������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������"�

�� ���������� �������.����(���������F��;�����# ����������<����������'�������������� &�� ����

���� �������8������ �(� �� ��� ;���# ����������<� ��&� ��)� �&�(����� *����� (��� �� ��� ����

��7&��� � (����&�(����������'�� ���&����'� ��� ���������&��������� ����� ����� �(�0������/�������

(���)����;0/(<����&�� ��

.������������&��������:/4�������7&�������� �����������&�������� ���������:����'��)��� ���

�� � ����$3:80��.��� :/4� ��(������ &�� � ����� ����������� ���4(.:(:� �� � ��� �&�����)�

�%�������� ��(������ 6����� ��� @���� :/4�� ������ ���� ����� �����)� �%����� � �)� ����

(��&�����:��������)��.���������?��%�����)��(�������6��.���@����:/4��� ���������������

����������F���� ��!��)������������������1�������&���������6������������ �F��������7&���

��%�������&�� �������%�� ��������� �F����������'�����������.����&�����������&����&���'�

���:/4�(��������!������������)��� �������������� ��������������)�������� ��!�����������

���&���� ������� ����2���������������&�������%��� ��)��(���������&�����������&�����(���������

�&�������� ���&���� &���'� F�� :/4� (��� �� �������� ���'� �)��� ��� ���� ������� � ����� ����

����)���������&����&���'���������� � ������� �����������%��&����������������&�������%��� ��)�

�(�����F���&�����������&�����

���6������$�������������������� ������������ �����

��������������������������������&��&���������&��� �� ��&���&���������&������ � ������������

���������&������������������&��� � �� ����� ������ ������&��� !"�������� 3 ����� � ����� ����

������������������������ � 3� � ����� � �� � � �������������� ����� �������������� ��������!� #��������

������� ���� ��� ���� ������������ ������ ��� ���� ��&������ ���� ���� ������ ��� ���� ������ ������ ���

��&��������������������������������� �� ��� �� ������� � !�$��������������%����& ����� ��������

Page 163: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�(������$�������������������� �����������5������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������))�

3 ��� �

� �

3�

�������,��� ������ ����&���������������������������&��������������&��������������������&����

����������������������������

� � <;9�<; ���3�3 ����%* ��� � ��� ; !"<��

������ * ��������������&���������% ������������%����& ����� ���9�$���������7&������; !"<�

��� ������������ ��&������ ���������� ��� ��7&����!�+�� ����&������ ��� ���� &�6����� �����&���

�������������������6���������������������&��������������&����������������&������ � ���������

&��������������������&���������������!�$��������������������������������������������� � ��������

�����������������&�����������������;C&����",,F=�5&���---<.�

<;<;

3�3 �����/

����!

!�� ; !�<�

������ / ����� �� ����� �������&����������&��������&����������������������������������������

3 �������������������� �� ������������&���������!�$�����������������������������&�����������

������� ��� ��������� ���&����� �������� �� �� �0������� ��� �� ������� ����� ��� �&������ � �� ����������

��,,������& ������������������������������;9�������", "<.�

� �$ % -��� ��3

����/� �� �� ; !F<�

��������

� ��

��������������������������������������������� �7����������������0���������&�������������!�

#�����������&���� �� �

/0����������&���� �� �

#�����������,,���������&������

3� �

� �

3&������ � �

Page 164: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������1�������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������)2�

������ �� �������������������������������������������������������� � ������������������!��$����������

�������&��������������������������������������&��������������8�������� �3� ����%����& � ������

���� � 6�����������,��� ������ ��������������;C&����",,F=�5&���---<�

!<�;

<;<;

<�;

<�;<;

<;<�; �

�����%

�/��/

��%

���

��%�/

�/��%

�33

3�3

�33

3�3

66

���

����

!

!

!

!

���

��

!

!

!

!

; !9<�

3&�����&������7&�������; !"<�����; !�<�������7&������; !9<��������

�<�;

<;<�;<;<;<;9 66 ���

����

!

!��

�33�33��

�33 �����%

�/��%��������/ ��� ��

; !3<�

������ ��� ���� ��7&����� ���,��� �� �� �#���� ���� ���� ���� ���� :�&������ /������� 4������

;:/4<!�$���������������������������������7&������; !3<���������������������������������� � �

�����������������������&����������&�����������&�����!�*������7&������; !3<���������������������

���������;3�������� ���!��", 3��", 5��",,-=�3�������N��������", =�C�&���",,F=�5&���---<�

�<;<;<;<;<;<; ���6%3/6%3���/�/

��6 ���

��

!!

�� �� ��

�; !5<�

������ �3 ��6 � ��������������������� <;�/ ������������������������&���������� .�

��

�����36�

���/

7�

7���

����

!!

��

7�

6!9

=<�;

"9

=-<;

�; !G<�

Page 165: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��)�*������������������������� ������������!������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������)'�

��)�*������������������������� ������������!������

/7&������ ; !5<��������&���� ���������&�� ������������������ �&������ ��&��� ���������� �������

���&��&��!��#�����������������������&������������������7&�����������&�������������������&�&��

��������������������������������������������������� ���� ���������6����������������������

�������&�����������������������&�������������&�����������&��������&�������������������!�$���&���

��� ����� ������7&���������������&����� ���������� ��� ���� �������&���� �&������@��������� ���!�

;", ,<�� ��������� N� @�������� ;",,"<�� 3���� � � ��!� ;",,"��� ",,"�<�� C����� N� 4�������

;",,�<�� ���� 4������ � � ��!� ;�--9<!� *�������� ������ ���� ���� ��� ���� �&������ ���6� ��� ���

���������������������������������������������������������������������������������������������

����7&������; !5<�������������������&��������������������������������������������������������

��������&�����������������������������������������������&�����!�*����������������������������

�������������7&������; !5<����&�������

6 ���

����

!!

�36*���

�36�

�3/�/�/

<�;<;<;<;

<�;�� ; ! <�

������<�;

<;<�;

�36�6%

�3�*6

� =�������������������%����& ����� ���!��

���������������&�����������������������������������&��������&���������������������

<;9<�;

<;<;<;<�;

�/���36

��

3/�/�/ /

�36*� ���

����

!!

� 6

�� ; !,<�

������ // ���������������������������&��������&��!��

Page 166: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������1�������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������)��

��2�1�������������������

/7&������; !,<������������&������&���������������������8����������&�������&����������� = �

�&��������������!�$�����������8�����������������������7&������; !,<�������������0����������

�����&�������������������������������������������.�

<;9<�;

<;<;<;

"

<�;�/��

�36�

�3/�/�/ /

=

� �

�36*�

�����

����

���

����

!!

�" 6�

�� ; !"-<�

������ <;3/� ����� ������������������������&���� ����������������!�$�����������������&�����

�������������������������������������&��������������������&�����������

<;9<�;

<;<;<;<;"

<�;�/��

�36�

�=3/�/�/ /

=

�36*�

�� � ����

����

���

����

!!

�"�

�� ; !""<�

������ <;��= � ���� ���� �������� ������ �&�������!����� �� �&������ ����&������������� 3� � ��

�������� = �����&�������������������������������������&��������7&������; !""<����������������

����������������������0������

$ %& ' & '$ % +����, 9�� �� ; !"�<�

������ $ %, �������� ,, 8 ���������������0��������������������������������������������&������

���� ��� �7&��� ��� -, � � ���� ���� �&������ ����&�������� ���� $ %� � ��� ��� �� 8 � ������������

�����0� ��� ���� ��7 � ����&������� ������� ��� ���� ��� � ��������!�*���� ����� $ %, � ���� $ %� � ����

6������&��& '� ����&�6����!�$����������������& '� ���7&������; !"�<����&�������

$ %& ' +��� 9� �� ;���F<�

��� $ % $ %��� � ���

Page 167: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

��'���� �������� �?���� ���� ������$�����������������

������� :��� ���� ������ ����+��+:� ��� ! �" #"� $�� %&� ��� F&� � "'���� ;C(�"��

�))F<��*������������������!�$�� �������$����%&� ���F&�:��� ��������������+

�������� "� �����+�������� "���#"��,�������� � "'��������!"'������� ��

���:��������7(���("��#�-�����$(���$�����:���,��'"���� ������./�01�����

���������������-�� "� ��(��������(�"� ���,���

��'����� �������� �'�� ����

1����� �" �� � !�� �� �� ���6� ��� "� ��� � �'"���� �$� ��(�� � � �� �������� $��

���� ����� #���� ��� � "'��� "� ��� %&� :��� �("���� *�� ��� ��(��� �� �� ��� ��(���

� !�� � � !""��,� $��� "$�� ��� �,���� ��� �" �� � !� ���'� ��!�� ��� �� ��� F��

� ���(" "'� 7( ����� ;F���<� $�� ��� ��� "� ���(�$��� "� ��(��� ���(� �� ��� �'"����

�($ ���� �� (��� ��� ������ ��� � "'��� "� �("��� ��� ���� ������� ��� �(��� "�

�("��� �� ! ��(�� $7(������ 1�� ��� �(��� "� � "�(" ������ ��� �'"���� �($ �� � ��

��!���� �����92�"������� ���"����� �� ������������ ��������������� ��� ���

�������� "��2�������������($ ��� �������� ���1�,(���%����� ������������������

��(������(� /3 �$��7( �����;���F<���("��#�� "�(" ���$���" ��� !�� ��$�""���4�

605�/ �33 �� �� ;���9<�

��� 0 � ��� 6 � ����� ��� ���� ��������� "��,� ��� 6 � ��� Q � ������ ���

�����!"'�� ��� ��� "� ��(��� ���(� ���� ������ #���� ��� � "'��� "� ���

�(��� "��("��� ��! ��(��$7(����� ����������1�,(����F�; +�<��*������������,����

���� ��������,���� ,����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� ����$$����

Page 168: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

6

Q

�'"�����($ �����B�������B���

��������' ��%&�:����($ ��������8 ������$� ��'"�����$� ��(��������� ����92�"����� ����2�������������($ ���6�� ���Q����������������� ����$�����'"���������!"'��

$7(���������������� ����� �����%&�:���� �������������(������(��������($ ��

��( �"'� ������ "�����!����$(���!�$�� ������$����! "����'��$���� � "'��� "��("����

*��!�� ���� �� $�(��� �� �� ���%&�:��� �����7(� �����"'� ��"�� #"����� �805� � ;���

�����������(����������$�""����,�� , ��<��*��1�,(����F�; +�<������ ��#������ �����

� "'��� "� ���%&�:��� �("���,�!�- ��"'� ���� ��! "(�� $�� ��� ,(����� 5� ��(�� ���

�8�� *$� �8#5� �� ��� %&� :��� �����7(� $ �"�� ��� ���(�� � "� #"� �("�� �� ��� �($ ��

���� ������� ��� � "'��� "� �("��� �� ������ ��� 1�,(� ��9� $�� ��� � �� �9�5� �����

�������" ��'� #���� ��� � "'��� "� ��� %&� :��� �("��� ��� ��� ���� �9#5� �� ��

���������1�,(���8�$�� %2�5� ���

�����#"������#�� #�!� ��� ��""+6�������#"�� $�� ��� :��� �����7(��1�� ���

Page 169: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

-���� :��� � ��� ��� ���, ����� �$����,��� :� �;�� ���� ���� ���� #� !� (��7("'� ��

�� ����� ��������$7(�����; "���6����� �� ����,�$7(����<�;5(��%222<��/'#��

N�.�, > �� ;�)�G<� ����� �� �� ������(��7(������#"�� ��� $(""'�� ��� ��� "� ���

����� ��������$7(������ !������'��� "�� ���,�$�����-����#�(�� '���#"���

*��,� "��������(���������� �� �����-��� �����$7(��'���� ��������,�$7(�����

��������� "��($ ���#��������"��"'��� ���;���6���6��N�:##� ���))�<��+�����

���� ��� ����� ��� 8��� ��� �($ �� ���, ����� # 6�� ����� �� ��� ��$$������ � ��-�

#����� ���,(" ����� ��#"�� ��� �������� � ""�� R����+�� �� # 6����S� ;� ���8��

�))�=� �(� �� �� �)))<�� ����� ���+(��7(���� ��#"�� � �� #� ��"!�� (���,� �**�1�

;���#����*"���"�8�*��, "��7( �����1��(" ����<�������� �� ������ �����������($ ��

���, ������������ ���""������#'�C�("�;�))F<� ������ "��� ! �" #"�����������:���

��$�� �� �6 ,��������(��7(������#"����("��#� ��!���, ��� ��� $(�(���6��1��

����(�����6�� $(��� ��!���, ���������%&�:��� � "'���������$���� ��� ��� �,�

�805� �#� (�������� �� �,��$���� ,(���� 5� ������($ �����, �������������# 6�

����� �� ��� ��$$������ � ��-� � ���� ���+���,(" � �("���,� ��� ��� ���(��7(����

��#"�� ���� "������ � "'��� "� ���%&�:����("��� ,��""���

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2)2

)%

)9

)9

)�

�22

B����(�#

��� "��

��(

�;�

:<

�%&�:��+� "' ��� "

B����(�#�9���� "����������� �� !

������������ ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� ������($ ���$� ��'"�����$� ��(�����$������������" ��� !��� !""��,�$���"$������,����$��5��H����I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� ���3 9 J�

Page 170: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<(�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2G8

�2

�8

)2

)8

�22

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

%&�:��+� "'��� "

B����(�#�9���� "������������ !

������������ ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� ������($ ���$� ��'"�����$� ��(�����$�����������" ��� !��� !""��,�$���"$������,����$���5��H�8��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� ���3 9 J�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2G2

G8

�2

�8

)2

)8

�22

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

%&�:��+� "'��� "

B����(�#�9���� "������������ !

������������ ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� ������($ ���$� ��'"�����$� ��(�����$�����������" ��� !��� !""��,�$���"$������,����$��5��H��2��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� ���3 9 J�

Page 171: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2G2

G8

�2

�8

)2

)8

�22

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

%&�:��+� "'��� "

B����(�#�9���� "������������� !

������������ ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� ������($ ���$� ��'"�����$� ��(�����$�����������" ��� !��� !""��,�$���"$������,����$��5��H��8��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� ���3 9 J�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �298

G2

G8

�2

�8

)2

)8

�22

�28

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

%&�:��+� "'��� "

B����(�#�9���� "������������� !

��������< ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� ������($ ���$� ��'"�����$� ��(�����$�����������" ��� !��� !""��,�$���"$�� ����,����$��5��H��9��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� ���3 9 J�

Page 172: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<'�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �292

98

G2

G8

�2

�8

)2

)8

�22

�28

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

%&�:��+� "'��� "

B����(�#�9���� "������������ !

��������' ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� ������($ ���$� ��'"�����$� ��(�����$�����������" ��� !��� !""��,�$���"$�� ����,����$��5��H�%2��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� ���3 9 J�

+���������(�� �� ����� ����$� �6�H� +�9���� ���Q�H�2��$��� ��������$� ��'"�����$�

��(��2�28G�� ;��� ��(���$� ��� -����� "� �'"����� ��2�28G�<��� �� �������� ���

��� ��� ���� � ��� �(��� "� �("��� ����� ��� � "'��� "� ��� -����� "� �("���

������ ����� ���9� ;1�,(��9�9� ���9�)<��1�� ����(��� "�� "�(" ������� ����'"����

�($ ��� ����!����������92�"������� ���"����� �������������� ���������������

�������������� "��2������� �����������1�,(���%���������������(������(� /3 �

�$����7( �����;���F<���� ��������(���� ���������(��� ��#�� "�(" ����(��� ""'� ��

$�""���4�

65� / �6

3�3

�� � 9

� �� ;���8<�

��� <�;<�; %% 603Q6;6 � �� ��� ������� ��� #���� ��� ���, ����� ������ ��� 603 �

Page 173: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<��

��������(�������� ��� Q6; �� ��� 3 ��������(�� ��"��(���1�,(����9����G������ �����)�

����� ��� -����� "� ��� ��� "���� � "'��� "� ��� �(��� "� �("��� $�� ! ��(��

$7(������B����� ��������-����� "�$�����,�������(�����,���� ������� �(���

*��� ��� ��(�� ��"��(�� �L�� F�� � � �� (��� $�� ��� � "'��� "� ��� �(��� "�

� "�(" ������� ��������� "���� � "'��� "� ����(��� "��("��� ����������1�,(����9�

��� ��)�� ��� " ��!� ��(��� ���(� �� �� ��2���2 �� �#� ���� $��� ��� -����� "�

�("�� �� ���$7(��'��� ��#��(��� ������ "��� ��� � "'��� "� ����(��� "��("����

�����������!'�,���� ,������������-����� "��("���������$$������" ��!�

��(��� ���(� � ,���(�� �� ��� # �6� �$� ��� -����� "� �'"���� #���� ���

-����� "� ��� � "'��� "��("���� �� " �'�#������(���� ����� ���9� ;/������9�9<�

$��$7(������$�G22*8� �����8�6*8������!"'��*��� ��#������ �������(������(�

��"��(�� �� �� 2�� � �����# �6��$�����'"�����(���,��(��� "�� "�(" ���������!'��"���

��� ��� � "'��� "��("���� *�� ��������������,� �� ����"'��2��($ ���������(��� $�� ���

�(��� "�� "�(" ���������6���������(� ���� "������ � , #"�����������!'��� ""��*��

������$� �� ��� $�� ��� $7(��'� ��� ��������,��$�� �����$$���#���� ��� � "'��� "�

����(��� "���(������(�� ���������������� ����� �����:��������7(�� ��#�(���

$����������(��� "�(" ������$���������"-���(��(���(��� �����:���,��'"���� ���

���./�01��

Page 174: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<<�

+%22 +�82 +�22 +82 2 82 �22 �82 %22+G

+9

+8

+9

+F

+%

+�

2

��

." ��!����(

�;�

:<

�-����� "+� "'��� "%&�:��

+8��(�� "� �,"� ;&,�<�

����� ��� � ���� ������ #���� ��� -����� "�� � "'��� "� ��� %&� :��� �("��� $�� ���(� �� ����($ ���$����-����� "��'"�����$� ��(��2�28G���$�� *8G22�� � ����5��H�2�GF��

+%22 +�82 +�22 +82 2 82 �22 �82 %22+�%

+�2

+�

+9

+9

+%

2

%

��

." ��!����(

�;�

:<

�-����� "+� "'��� "%&�:��

+8��(�� "� �,"� ;&,�< ������ ��� � ���� ������ #���� ��� -����� "�� � "'��� "� ��� %&� :��� �("��� $�� ���(� �� ����($ ���$����-����� "��'"�����$� ��(��2�28G���$�� 6*88���� ����5��H���8G��

Page 175: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<'�

+%22 +�82 +�22 +82 2 82 �22 �82 %22+��

+�9

+�9

+�%

+�2

+�

+9

+9

+%

2

%

��

." ��!����(

�;�

:<

�-����� "+� "'��� "%&�:��

+8��(�� "� �,"� ;&,�< ������ ��� � ���� ������ #���� ��� -����� "�� � "'��� "� ��� %&� :��� �("��� $�� ���(� �� ����($ ���$����-����� "��'"�����$� ��(��2�28G���$�� 6*8F�� ����5��H�F��F��

+%22 +�82 +�22 +82 2 82 �22 �82 %22+%8

+%2

+�8

+�2

+8

2

8

��

." ��!����(

�;�

:<

�-����� "+� "'��� "%&�:��

+8��(�� "� �,"� ;&,�< ������ ��� � ���� ������ #���� ��� -����� "�� � "'��� "� ��� %&� :��� �("��� $�� ���(� �� ����($ ���$����-����� "��'"�����$� ��(��2�28G���$�� 6*88�� ����5��H�8�%%��

Page 176: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<��

+����� ������ ��� ��#���� ���(���$� ��� "�����(�� ���'���!�� ����� ���8�

��� ��� � �� ��#"�� ��"!�� �� (���,� %&� :���� *�� ����� � ��� ����� � � ������ ��(����

<�; Q6;� �� � "�� ��� �(����� ��� ��"��� �($ ��� ��� ���� ���� #���� , � ���, �����

�������� <�; 603, �� ��� � ���(���������� � �Q6;� � ����� ���#�������� $�� ��� ��������

��(������(��("���,�$��� �����(���*��������,��������$����7( �����;���F<�� ��

#�� "�(" ��� ��$�""���4�

"

��

2 9

=

65� / �6

3�3

�� � �� ;���9<�

��� <�;<�; %% 603Q6;6 ,� � �� � �� � ��� � =� � � ��� ������ ��(�� �(�#� ��� ��� "�

�(�#��$������� ��(��� ��� �� '� ����,� �� � "��� ��(�� �����!"'�� ��� 3 � ��� ���

��(�� ��"��(�������������� ���$��8���������(����" ��� "��,�����, ��!� 6 � -���

�(����� �$� � �'"���� �$� ��(�� 2�28G�� ;��1�,(�8��� ����� ��� 8� $�� ��� "��� ��(��

�,���<�� ������ ��� ��� ��(�� �$� ��� -����� "� �'"����� ��� ���� ��� #����

��(��������8���������� ����$����� �����(��$�������'"�����($ ���������� ���

��(�� ,� ��� ��� � �� $7(��'����� ��� "� ��(��� ���(� ���� ����� #���� ���

� "'��� "� ��� %&� :��� �("��� �(� ��� ��� �8� ������ ��(��� �$� #�� '� ��"��(��� ���

������� ���;� #"�8�������� ���8�� ��#��(���$�� #�� '� ��"��(��� ����� ��<�

������������1�,(����2�$�� 8�5� �������������,���� ,����#������� � "'��� "� ���

:����("��� �������� ����� �����:��������7(�� ��#�(���$��"�����(��� "�(" ������

$���������"-���(��(���(��� �����:���,��'"���� ������./�01��

Page 177: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<��

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2�92

�98

�82

�88

�92

�98

B���B(�#

��� "��

��

(�

;�:

<

%&�:��+� "' ��� "

B����(�#�9���� "������������ !

��������( ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("���$�� �"�����(���$��8���������(����$� #�� '� ��"��(��� ����� ���;��� #"�8�������� ���8<��" ����������, ��!�6� -���$���5��H�8����� ��(���$�����'"�������2�28G���I.$������(�%2�9 J�

1�� ""'������("���$��������! �����,�!������� ���9������ "�(" �������(������(�

$�"�� �� "�� ������ �(����� �$� � �'"������ ���� ������� �("��� � "�(" ��� (���,� %&�

:����*�������� ���$������:����������$�!���������(������(��������#�� "�(" ���

��� ��� $�"�� ������� �(����� ��� �($ ��� ��� ���� ��-� $��(" ����� $�� ��� ��� "� ��(���

���(�������$�"���������#�����

& ' $ %& ' +���� ���� � �� ;���G<�

��� ��� �(#������� � � ��� � � ����� ��� $�"�� ������� ��� ��� ���, ����� ������� ��� ���

�($ �������!"'�� $ %�� ���������$$������� ��-�$�����$�"����������� +�� ���������������

��(������(���� ���$�"��������� ��� & '�� � ��� ������(� ����� �������� ����������

����($ ��� & '�� �� ��#�� "�(" ������ �����" �� '� ������� ������7( �����;���F<�$�����

Page 178: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<��

��� "� ���(� ��� ��� �($ ��� ��� ��� $�"�� ���� ��� �������� ��(��� ���(� /�3 � �$�

7( �����;���G<�� ��#�� "�(" ���$���" ��� !�� ��$�""���4�

605�/� �33 �� �� ;����<�

��� 0 � ��� 6 � ����� ��� $�"�� ���� ��������� "��,� ��� 6 � ��� Q � ������ ���

�����!"'������ "�(" ����"'������ ������(������(� �����$�"���������������������

��(������(����,�!�����7( �����;���G<�� ��#���������������� ������ �������

#���� ��� � "'��� "� ���%&�:��� �("��� ;��������,��" �� ��������� !�� � !""��,�

$��� "$�� ��� �,��<� $�� ����� ���� ��� ��� "���(������(������#(��������� ����2� $�"��

��������" ������(�$��� ""'� �� ����� ����$� �8 ;$�!����������'"���� ��(�<�$������

��,����$� ��'"�����$� ��(�����$����$$���! "(���$� 5� ����1�,(������; +�<� ������%; +

�<� �����!"'����� �("��� �����!'�,���� ,����#���� ��� � "'��� "� ���:���

�����7(��� 1��� ���� �("��� ��� � �� #� ����"(��� �� �� ��� � ��� ��� "� ��! ������

����������� ���9� ��(�� #"�$��� "�(" ���,������(������(�$�"�� �� �'�"�� �����

$��� ��'"������� "�� ��!"'� ���� ��#��� ��� �� �� ���:��� �����7(� ��� "����(�� #"��

*��!������ ��#��������� �����%&�:��������7(�������� ��"�� #"����� �8#5� �����

����� ����� #���� ��� � "'��� "� ��� :��� �("��� $�� ��� �� ���� ��� ��� "� ��(���

���(����� ��� $�"��������� �(��� ��'"�����$� ��(���� � ������ $�� ���� ������

%2�5� ����1�,(�����F� ������9��*�������� #"��� ���������� �����#������� � "'��� "�

��� :��� �("��� � ������ �� $�� 5�� H� %2� ��� ���� $�� 5�� H� �9�� #� (�� ���

����� �����#��������("��� �����" "'�!���#"������5��H�%2���

Page 179: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������<��

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �22

2��

2�%

2�F

2�9

2�8

2�9

2�G

2��

B����(�#

/� �������(

�;9

<

�%&�:��+� "'��� "

B����(�#�9���� "������������ !

������ ����� � /� ���� ��(��� ���(� ���� ����� #���� ��� � "'��� "� ��� %&� :��� �("��� �� ����� ����$�8�� ;$�!� ����� ����'"���� ��(�<� $��� �����,����$� ��'"�����$� ��(����� $�� ���������" ��� !��� !""��,�$���"$������,����$���5��H�8��I*����������(� ��"��(� 9 ���3 J�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �22

2�%

2�9

2�9

2��

��%

��9

B����(�#

/� �������(

�;9

<

�%&�:��+� "'��� "

B����(�#�9���� "������������� !

������ ����� � /� ���� ��(��� ���(� ���� ����� #���� ��� � "'��� "� ��� %&� :��� �("��� �� ����� ����$�8�� ;$�!� ����� ����'"���� ��(�<� $��� �����,����$� ��'"�����$� ��(����� $�� ���������" ��� !��� !""��,�$���"$������,����$���5��H��2��I*����������(� ��"��(� 9 ���3 J�

Page 180: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'(�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �22

2�%

2�9

2�9

2��

��%

��9

B����(�#

/� �������(

�;9

<

�%&�:��+� "'��� "

B����(�#�9���� "������������� !

������ ����� � /� ���� ��(��� ���(� ���� ����� #���� ��� � "'��� "� ��� %&� :��� �("��� �� ����� ����$�8�� ;$�!� ����� ����'"���� ��(�<� $��� �����,����$� ��'"�����$� ��(����� $�� ���������" ��� !��� !""��,�$���"$������,����$���5��H��8��I*����������(� ��"��(� 9 ���3 J�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2�9

��

)2

)%

)9

)9

)�

B����(�#

��� "��

��

(�

;�:

<

�%&�:��+� "' ��� "

B����(�#�9���� "������������ !

��������'��� ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� �� ����� ����$�8�� ;$�!� ����� ��� �'"���� ��(�<� $��� ��� ��,��� �$� � �'"���� �$� ��(�� ��� $�� �������� �" �� � !��� !""��,� $��� "$�� ��� �,���� $�� 5�� H� 8�� I.$��� ���(� %2�9 � ��� �������� ���(� ��"��(��

9 ���3 J�

Page 181: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2�9

�9

��

)2

)%

)9

)9

)�

B����(�#

��� "��

��

(�

;�:

<

�%&�:��+� "' ��� "

B����(�#�9���� "������������ !

��������'��� ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� �� ����� ����$�8�� ;$�!� ����� ��� �'"���� ��(�<� $��� ��� ��,��� �$� � �'"���� �$� ��(�� ��� $�� �������� �" �� � !��� !""��,� $��� "$�� ��� �,���� $�� 5�� H� �2�� I.$��� ���(� %2�9 � ��� �������� ���(� ��"��(��

9 ���3 J�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2�2

�%

�9

�9

��

)2

)%

)9

)9

)�

B����(�#

��� "��

��

(�

;�:

<

%&�:��+� "' ��� "

B����(�#�9���� "����������� �� !

��������'��� ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� �� ����� ����$�8�� ;$�!� ����� ��� �'"���� ��(�<� $��� ��� ��,��� �$� � �'"���� �$� ��(�� ��� $�� �������� �" �� � !��� !""��,� $��� "$�� ��� �,���� $�� 5�� H� �8�� I.$��� ���(� %2�9 � ��� �������� ���(� ��"��(��

9 ���3 J�

Page 182: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2 )22

2�8

��8

B����(�#

/� �����

��(

�;9

<

�%&�:��+� "' ��� "

B����(�#�9���� "����������� �� !

��������� �/� ������(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� �� ����� ����$�8�� ;$�!� ����� ��� �'"���� ��(�<� $��� �����,����$� � �'"�����$� ��(����� $�� ���������" ��� !��� !""��,�$���"$������,����$���5��H�%2��I*����������(� ��"��(� 9 ���3 J�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2 )2G8

�2

�8

)2

)8

�22

B����(�#

��� "��

��

(�

;�:

<

�%&�:��+� "' ��� "

B����(�#�9���� "������������ !

��������< ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���%&�:����("��� �� ����� ����$�8��;$�!����������'"���� ��(�<�$��������,����$� ��'"�����$� ��(�����$�����������" ��� !��� !""��,�$���"$������,����$���5��H�%2��I.$������(�%2�9 � ��������������(� ��"��(� 9 ���3 J�

Page 183: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'��

��'�'���� �������� ���� ���

1�� ��� F&� :��� !�$�� ����� ��� -����� "� �'"���� � �� (��� ��� � $7(��'� �$�

��86*8� ;��� � �� �� ��!���, ��� ��� ��� -�����<� � �� ��"���� ��� �(���� �$� �����

!�$�� ������ �� ��� ������� ��� F&� :��� �����7(� ��("�� ,�!� ,���� �("��� $�� ���

�� ""��� ����'"����;�� ������2���9�� ��� ����� ��������%�G<�����,���'��$����

�'"����� �� #(�"�� ���+B/=/� (���,� 7( � ���� �,��� ���� "������ �� ������ ��� 1�,(�

���8; <�� +� K���+��"'D� "����� ������ ��� ��/*%22�� � �� (��� ��� ,� �� �($ ��

"����� ���������1�,(����8;#<� ������ ���1�+����"��$� ��� -����� "� �'"����

#(�"�����+B/=/��������"�����������$�%22�"����� ���8�%�������������($ ���*��� ��

�����������������+��+:�$��F&�:��� � "'�����1�,(����9��������������������"�

�$����-����� "��'"���� ��� "�������������($ ��"����� ���������

��������'��� ��+����7( � ����"�����

��������'��� �1�+����"��$����-����� "��'"�����

�� %�

F�9�

8�

9�

G�

��

��

Page 184: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'<�

��������� �:������"��$����-����� "��'"����������,�����($ ��"����� ���������

+��$����� ��" ��� !����( ������ ������������������(����� ��(���"�� ��� �� ����$�����

���� ���$�������'"������������� !��� !""��,�������������!�6�����������1�������� ������

�������� ��(��� ���(� /3 � �$� 7( ����� ;���F<� ��� ��� ���� �(� ��� �" ��� !�� ��("�� #�

� "�(" ����(��� ""'� ��$�""���4��

:605�/ �33 �� �� ;���)<�

���0��6� ���:���������������������� "��,����6��Q� ���>������� ��������!"'�����

��� "���(������(�� "�(" ���(���,�:���������������1�,(�����G�; +#<�$��$7(��'����H���8�6*8�

;5��H���8G<��������(���� ������(�$��� "����� ���������"��$�����'"����;����� �������

#'�,�����"�����1�,(�����G � ������G#<�� ��� "�(" ���(���,�:��� � "'���� ������� �������

��� � "'��� "��("��� "�(" ���(���,�7( �����;F���<��������� �����������������1�,(�������������

������,���� ,����#������������("��������� ""���$$��������(������(�� ,���(��

#��������("������(��#� (�����:��� � "'����� ��� 6������ ���(��������$$ ������$$�����(�

���#���������$����-����� "��'"������ ����� � "'��� "����"� ��(�������'"����"�,������

#���$������������������*��� ��#�������1�,(�����G; +#<��� �������(������(����� -��(��� �

��������$�����'"�����(������$$ ������ �(���#������������:��� � "'����� �����������

Page 185: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''�

��(������(�� ���������$� ��,����#>���#'�(���,� �7( �+�����������7(�; F% ?� <�$��� ���"�

!"����'� � � ��� �,� �$� ��� �,��� �#>���� ��� �� ��� ���� ��� $��� ��� �,�� ����� ��� ���

���-�� ������������������ ������ ���"�!"����'�����������$����'� ������������8��������� ��#��

-�" ��������� �"�#'�C(�"�;�))F<��@�$��(� �"'������������'�������#"������������� �� � "'��� ""'��

*��!������ ��#��������� ����� � "'��� "� ���:����("���� ������� ��( �"'��$������,����$�

����'"����������:������"����� ���($$�����"'�" ,������ ������ !���$$ ������$�������������

�������"��$�����'"��������(������ ������,��$�� ��� ��(����1�,(�����)�; +#<������������ "�

��(������(������#(�������� ��� �($ ���$� ���-������'"�����$� "�,���8�� ; ����� ���� ���

9F��9<�� 1�� ����� � ��� ��� ���(� ���� ����� #���� ��� � "'��� "� ��� :��� �("��� ��� ���

���(�$��� "������ ���������"��$�����'"����������������1�,(���%2��������� ���������� ���

�� �����:��������7(�� �����(���("����� �� ,��""��������� � "'��� "��("���������� �����

���������,���: �����������6��$�C(�"�;�))F<������ ��#� ��(����� �����7( �+�����������7(�� ��

��( �"'�� 6������ ���(��������$$ ������$$����$����������$�����:��� � "'�����

�������������� ���������������������; <�1����$ �� � � � ��������������������������������;#<�. �$ �������� �������� � B(��� "� �("��� �$� ��� ��� "� ��(��� ���(� �����#(����� �� ��� �($ �� �$� ���-����� "��'"�����$���" ��� !����������������$����$ ���$�����H���8�6*8� ����5��H���8G�����,�����"�������������(�$��� "������ ���������"��$�����'"�����I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� 9 ���3 J�

Page 186: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'��

2 % 9 9 � �2 �% �9 �9 �� %2��

�)

)2

)�

)%

)F

)9

)8

)9

)G

)�

))

�22

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#������ "������������ !

��������� ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���F&�:����("���� "�(" ������������(�$��� "������ �� �������"� ;:�H�2�G8�����1�,(�����G � ������G#<��$� ���-����� "��'"�����$���" ��� !�� ����������� ��� $���� $ ��� $�� �� H���86*8� ���5�� H���8G�� I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� 9 ���3 J�

���������������� ��������������������; <�1����$ �� � � � ��������������������������������;#<�. �$ ��

�������������� �B(��� "��("����$� ��� ��� "���(������(������#(����� �� ����($ ���$� ���-������'"�����$���" ��� !����������������$����$ ���$�����H���8�6*8� ����5��H���8G�����,�����"�������������(�$��� "������ �� �������"��$� ����'"����� � I.$������(�%2�9 � ��� �����������(�� ,���(� 9 ���3 J�

Page 187: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'��

2 % 9 9 � �2 �% �9 �9 �� %2��

�)

)2

)�

)%

)F

)9

)8

)9

)G

)�

))

�22

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#������ "������������ !

��������'( ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���F&�:����("���� "�(" ������������(�$��� "� ����� �� �������"� ;:� H� %�8��� �� 1�,(�� ���) � ��� ���)#<� �$� ��� -����� �'"���� �$�"�,���8��� $���" ��� !�� ����������� ���$���� $ ��� $�� � ��H���86*8� ��� �5��H���8G�� I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� 9 ���3 J�

��� "������,�! "(��$� 5� � $��! "���:��� � "'���� $�� ���-������'"�����$� "�,���8��

��� ��(�� �28G�2�� ; ����� �������9F��9<�� ����!���, �������-������'"����� ��

����������� !�������$$�����$���$$ �������$���(���$���#������������������"��$����

�'"����������� ��("������#� ��"'����""�� � "'��� ""'������(��� "� �("��� $�� ���

��(������(������#(����� ������($ ���$�����'"����$�� 8� �����5� ������!"'�� �

������ ��� 1�,(�� ��%�; +�<�� ��� ��(��� ���(�� ��� ��� ���(�$��� "� ���� �� ���

����"��$�����'"���� ;>�H�%�8�������� �������#'�,�����"�����1�,(�����) � ���

���)#<� � �� � "�(" ��� (���,� :��� ��� ���� �� ����� ��� � "'��� "� �("��� � "�(" ���

(���,�7( ����� ;F���<� ���1�,(����%%� �����%F������!"'��������� �����������,����

,������������ � "'��� "��("����*��!������ 9�5� �����F&�:��� � "'����# 6��

Page 188: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'��

�����$��(���,�7( � �����,�������"������1�������� ���(" �� �������(��� "��("��

��� ������ ��� 1�,(�� ��%9; +#<� ��� ��� ���� ����� ����� ��� � "'��� "� �("�� � "�(" ���

(���,�7( �����;F���<�������������1�,(���%8����� ������ ��'�� ��#�����+�� " �'�

����(���� ��� ��� �����,� �������� ��� ���� �$� ����� �'�� �$� # 6� ����� ��� �� �� ���

���, ����� �$� ���,��� :� �;�� ���� ���� ���� #� !� (��7("'� �� � �� ��� �� ��������

$7(��'����(���*��� ��#�����"(����� �����F&�:��� � "'����(���,�7( � �����,�������

"�����,�!�� "� #"� �("��� $�� ���-������'"�����$� "�,���8�� ��� ��(��2�28G��

$��! "(���$�5��(����� 8�5� ; 6*8��90� <��*$����! "(��$� 5� ���� ���#'����5��H�8�����

� "'����# 6������� ; �� " �'� ������ $�� ���� ��� 5�� H�9<��*��!�� ��� �,��!�

������F&�:���,�!��,�����("�����("��#� ��� ���#'� ��� ���,� ��������'��$������

��� "����� ��� ��� �($ ��� #(�� ����� ��("�� �("�� ��� �� -����!� ��� �� ��� ���

����(� ���� "� ��������� "���"�#�$��� �������� ���������� $�� ��� �(����(��� "�

� "'����

��������������������� ���������������������; <�1����$ ����5��H�������������������������������������������������������������������;#<�. �$ ����5��H����

Page 189: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'��

����������������������� ����������������������;�<�1����$ ����5��H�8��������������������������������������������������������������;�<�. �$ ����5��H�8��

��������'����� �B(��� "��("����$�������� "���(������(������#(����� ������($ ���$����-������'"�����$�"�,���8���$���" ��� !����������������$����$ ���$��5��H���� ���8������!"'��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� 9 ���3 J�

2 % 9 9 � �2 �% �9 �9 �� %2)2

)�

)%

)F

)9

)8

)9

)G

)�

))

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#������ "������������� !

��������'' ���� "�/�(������(����� �����#������� � "'��� "� ���F&�:����("���� "�(" ������������(�$��� "� ����� �� �������"� ;:� H� %�8��� �� 1�,(�� ���) � ��� ���)#<� �$� ��� -����� �'"���� �$�"�,���8��� $���" ��� !�� ����������� ��� $���� $ ��� $��5��H���� I.$������(�%2�9 � ��� �����������(�� ,���(� 9 ���3 J�

Page 190: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������(�

2 % 9 9 � �2 �% �9 �9 �� %2�2

�8

)2

)8

�22

�28

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#������ "������������ !

��������'� ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���F&�:����("���� "�(" ������������(�$��� "� ����� �� �������"� ;:� H� %�8��� �� 1�,(�� ���) � ��� ���)#<� �$� ��� -����� �'"���� �$�"�,���8��� $���" ��� !�� ����������� ��� $���� $ ��� $��5��H�8�� I.$������(�%2�9 � ��� �����������(�� ,���(� 9 ���3 J��

������������������������� ���������������������; <�1����$ ���5��H�9����������������������������������������������������������������;#<�. �$ ��5��H�9��

��������'<����� �B(��� "��("����$� ��� ��� "���(������(������#(����� �� ����($ ���$� ���-������'"�����$�"�,���8���$���" ��� !����������������$����$ ���$��5��H�9��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� 9 ���3 J�

Page 191: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

2 % 9 9 � �2 �% �9 �9 �� %2�%

�9

�9

��

)2

)%

)9

)9

)�

�22

�2%

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#������ "������������ !

��������'' ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���F&�:����("���� "�(" ������������(�$��� "� ����� �� �������"� ;8� H� %�8��� ��1�,(�� ���) � ��� ���)#<� �$� ��� -����� �'"���� �$�"�,���8��� $���" ��� !�� ����������� ��� $���� $ ��� $��5��H�9�� I.$������(�%2�9 � ��� �����������(�� ,���(� 9 ���3 J�

+�����!�$�� ������$����F&�:��������7(�� ������(����#'��" ���,� ���������(���$�

��"��(�� L��� F�� � �� � "�� ����� ���9�6 ;� �� �� (��� ��� ��� -�����<��

�2�Q ��� �2�> � ;������� 1�,(� G��� $�� ��� ��(�� ,���'<�� ��� �������,� ���

��(��������(��������($ ���$����-������'"�����$�"�,���8�� ��� ��(��2�28G��

; ����� �������9F��9<��1�������� �����������������(� /3 ��$�7( �����;���F<���� ���

�����(���� ���������(��� '�#�� "�(" ����(��� ""'� ��$�""���4�

65� / �6

3�3

�� � 9� �� ;��%2<�

��� <��;<��; %% :603>Q6;6 � � ��� ��� ���� ��� #���� ��� ���, ����� ������

���� :603 �� ��������(�������� ���� >Q6; � ��� 3 ��������(�� ��"��(���1�,(����%9; +

Page 192: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'�

#<����������(��� "��("���$�������� "���(������(������#(����� ������($ ���$����

�'"���� $� 6*88���� ;5�� H� ��8G<��/���" "'� �� #$��� ��� ��� "� ��(��� ���(� ��� ���

���(�$��� "� ����� �� � ��,��� �$� 8� H� ��F)�� ;�� 1�,(�� ��%9 � ��� ��%9#<� �$� ���

�'"����� �� � "�(" ��� (���,� :��� ��� ���� ������� ��� � "'��� "� �("�� � "�(" ���

(���,�7( �����;G�9<�$�� ���������(���1�������� ��������(������(����� "�(" ���

(���,�:������������(�$��� "������ �� ���,����$�:�H���F)���$�����'"������������

� -��(�����(����(�� �����#�������$�����'"����$�������(�������������"������

����'"������������ �����������������1�,(���%G��������� ��#������ �������(���

���(�� ,���(�����"����� ������("���������!��(�"'����1�,(���%2���������� ��("��

�$� ���������(�� �� �$��������� ���$�������'"������,��� ����� �� ��" ��� !�#��,�

(��� �������� ����� �����F&�:��������7(�� ��#�(���$�� ���������(��� "�(" �����

$���������"-���(��(���(��� �����:���,��'"���� ������./�01��

����������������������� ���������������������; <�1����$ �������������������������������������������������������������������������������;#<�. �$ ��

��������'������ �B(��� "��("����$� ��� ��� "���(������(������#(����� �� ����($ ���$� ���-������'"�����$�"�,���8�� ��� ��(��2�28G����(���� ���������(���$����H���8�6*8� ���5��H���8G�����" ��� �� �"�� ����� �$� ���9�6 �� �2�Q ��� �2�> � ;������� 1�,(� G��� $�� ��� ��(�� ,���'<�� ��� ,�����"�������������(�$��� "������ �� ���,����$��:�H���F)���$�����'"�����I.$������(�%2�9 J�

Page 193: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

2 % 9 9 � �2 �% �9 �9 �� %2�F9

�F�

�92

�9%

�99

�99

�9�

�82

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#������ "������������ !

��������'� ���� "���(������(����� �����#������� � "'��� "� ���F&�:����("���� "�(" ������������(�$��� "� ����� �� ���,����$� :� H���F)�� ;��1�,(����%9 � �����%9#<��$� ��� -����� �'"�����$�"�,���8�� ��� ��(��2�28G����(���� ���������(���$����H���8�6*8� ����5��H���8G�����" ��� �� �"�� ������$��6�H��+�9����� �2�Q � ��� 2��> �;�������1�,(�G���$�������(��,���'<��I.$������(�%2�9 J�

1�� ""'�� ����� ������ ������(������������"�����(�����'���!������� ���G� ���

���� ����#"����"!��(���,�F&�:���$�����-������'"�����$�"�,���8�� ��� ��(��

2�28G�� ; ����� ���� ���9F��9<�� *�� ������ ��� � ���������(���� ���� >Q6;� �� � "�� ��� ��

���� ���� �(����� ��� ��"��� �($ ���*���� ��� ���� ���� #���� , � ���, ����� �������

���� :603, �� ��� � � ��(�� ������� ���� >Q6;� �� ��� ��� #� ������� $�� ��� ��������

��(��� ���(� $��� ��� ��(���*���� ��� �,��� ���� �$� ��� 7( ����� ;���F<�� '� #�

� "�(" ��� ��$�""���4�

"

��

29

=

65� / �6

3�3

�� � �� ;��%�<�

��� <��;<��; %% :603>Q6;6 ,� � �� ��� � ��� �=� � � �����������(���(�#� ��� ��� "�

Page 194: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������<�

Q�

>�

9�����/�(��

�'"����

�(�#��$������� ��(��� ��� �� '� ����,� �� � "��� ��(�� �����!"'�� ��� 3 � ��� ���

��(�� ��"��(��� ������� �8� ������ ��(��� �� ��� ��8�� � �� ��� �" ��� "��,� ���

�, ��!� 6 � -����(������$�����'"���� �����������1�,(���%����(����� ��������� ����$�

��� � ��� ��(�� $��� ��� �'"���� �($ �� ��� ���� � ��� ��(�� ,� ��� ��� � ��

$7(��'���86*8� ;5��H���8G<��1�,(����%); +#<� ����� ����(��� "� �("��� $�� ��� ��� "�

��(��� ���(� �����#(����� �� ��� �($ �� �$� ��� �'"���� �(� ��� �8� ������ ��(��� �$�

#�� '� ��"��(��� ��� ������� ��� ;� #"�8���� ��(���$�� ��� #�� '� ��"��(���

��� �� ��<����� ��� "� ��(��� ���(� ���� ����� #���� ��� F&� :��� �("�� ��� ���

� "'��� "��("��� "�(" ���(���,�7( �����;G�9<����������(�$��� "������ ���������"�

; �8�%�: �� �� 1�,(�� ���) � ��� ���)#<� �$� ��� �'"���� ��� ������ ��� 1�,(� ��F2� $��

8G���5� ������� ������,���� ,����#���� ��� � "'��� "� ��� F&� :��� �("��� ���

����� ��� �� �� ��� F&� :��� �����7(� � �� #� (��� $�� "��� ��(�� � "�(" ������ $�����

����"-���(��(���(��� �����:���,��'"���� ������./�01��

�������'� �F&� �,�����$� �"�����(���

�6�

Page 195: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���� �������� �?���� ���

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'�

���������������������� ���������������������; <�1����$ �������������������������������������������������������������������������������;#<�. �$ ��

��������'������ �B(��� "��("����$� ��� ��� "���(������(������#(����� �� ����($ ���$� ���-������'"�����$�"�,���8�� ��� ��(��2�28G����(���� �"�����(���$��8���������(����$� #�� '� ��"��(��� ����� ���;� #"�8���� ��(��<��" ����������, ��!�6� -����$�����H���86*8� ���5��H���8G��I.$������(�%2�9 J�

2 % 9 9 � �2 �% �9 �9 �� %2�9%

�99

�99

�9�

�82

�8%

�89

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#������ "������������ !

���������( ���� "���(������(����� �����#�������F&�:��� ��� � "'��� "��("���� "�(" ������������(�$��� "� ����� �� �������"� ;:� H� %�8��� �� 1�,(�� ���) � ��� ���)#<� �$� ��� -����� �'"���� �$�"�,���8�� ��� ��(��2�28G����(� ��� � "�����(���$��8���������(����$� #�� '� ��"��(��� ����� ���;� #"�8���� ��(��<��" ������ ����, ��!�6� -���� $�� � ��H���86*8� ��� �5��H���899�� I.$������(�%2�9 J�

Page 196: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

��'���"��������*�������

1�����������,��("�������� ��#�����"(����� ��#����%&� ���F&�:��������7(����

! "�� ����*��� ��$�(����� ������ ���������� � "'��� "��("�������%&�:��� ,���""�

��� ��� �,� �805� � ; *8F99�9�0� <�� �� �� ��� F&� :��� ,�� �""� ��� ��� �,�

805� �; 6*8��90� <��$�����-������'"����������� �� ��� ""��� ����$���"'�2���9��

��� ����� �����$� 9F��9����� �,��$� F&�:�����("��#� ��� ��� $�� ����'"����#'�

��� ���,� ��������'��$������ ���"�������� ����($ ���!� �� ��(��� ��� ����(���

� "'����*��!����� �,��$�F&�:�������� ����� �����! "(��$� 5� ���("��#���� ���

$�� �" ,��'"�����(��� �����:���,��'"����;�� ����8�H�%�99�<�#(������ -��(��

��"���$7(��'�;��! "(��$� 5 <���("��#�"������� ����������-������'"����������

��� !�$��� ���("� ��(�"'� ����� ��� � "'���� �$� ��� :���,� �'"���� ��� ��� �-�� �������

#$�� ���F&�:��� ��� ��"��� ��� ���./�01���! ""�� ���:���� ��#�(��� ��� ��� "���

$7(��'� �,���� � "'�����-�� "����(�-��� �������$�����"-���(��(���(��� ��

���:���,��'"���� ������./�01��

��������������� � �������$�������� ����"$������

*�����������������:��������7(����-����������!���, �������(������(�-�� "����

���:���,��'"��������:���,��'"���� ��� �����������'"���������(����#'�:���,�

$�����@/�+��1���������(" �� �" (����!���"�������'��� "������������$����:���,�

�'"���� �,�!�� ���� #"� G��� ����� ��� G��������� �� �� ����� �����$����F��/! "�

� "'���������(�����(��� ""'� ��� �����(����������$�""����,����������+�" ,�

�(�#��$��(��� "��("���$�����:���,��'"���� � "����������

Page 197: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$�������� ����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

�����'�� ���*�������

���%&�:��� � "'����� ��#������(��������������������������� ������%&�,���'��$����

:���,��'"������� � "'�������(������(�$�"���+��(���,��" ��� !���� , ����� "��,����

������!� 6� -��� ��� ��� ��� �'"����� � " ,� �(�#� �$� %&� � "�(" ������ �� ����(����

�(��� ""'��������������� ���� ������ "���(������(�$�"��� �(�������'"��������

� "�(" ��������� �����92�92��$�"����������(���������'"����$��! ��(��! "(���$��5���(�����

�8��B(��� "��("��� �,�!��$��! ��(��! "(���$�� 5� ����1�,(����F�; +><�����$�,(�� � �

!'�,�������� ������$������ ���� ������ "����(�� �����$�� ���! "(��$��5��� �(���

����'"����� *��� ��#���� �� �� ����� ���� ��� ��� "���(������(� � " ��!"'�������"'�

! '��,��� -��(�� �� ��� $���� ;"$�� ���� �$� ��� $�,(�<� �$� ��� �'"���� ��� ! '��,����

,,���!"'� �� ��� # �6� ;�,��� ���� �$� ��� $�,(�<� �$� ��� �'"�������� ���� ��� �(� ��� ���

������!� ��L���, ��!����$����$����������$$ ����� !��� !""��,� �(���������������

�$�����'"�����B����� ������� ���� ������ "���(������(�� �����$�� ���! "(��$��5��� �

����" ��������������� � "'��� ""'������ ����F� ���9���

1�,(� ��F%� ������ ��� �(��� "� �("��� $�� ��� ��� "� ��(��� ���(� �� ��� �($ �� �$� ���

:���,��'"����$���5��H�8���(���� ���������(���$� #�� '� ��"��(����O����FL���" ��� �� �

���� ��� 86 %2� �� ;8� H� �� ��� �$� ��� �'"���<� ��� 2�Q ��� ��� ������ !'� ,����

,���� ���� ������� ��� � "'��� "� �("�� � "�(" ���(���,� 7( ����� ;8�8<�� ���� ��(��

��������� 86 %2� ��� ��������#� (������ ��������� ��$�� ���982+��(��+��(�����"���

$("���6���,���������(�� �� �� ���-�� �"'� �� ����� ���%2��� ���������� ��

�$������88"�-����������"���$7(��'� �,�;� '��� ������)8)<��

������ "���(������(�� "�(" ���(���,�%&�:��� ������($ ���$����:���,��'"�����(���� �

Page 198: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

"�����(������� ����,��8���������(����$� #�� '� ��"��(��� ����� ���;��� #"�8��<����� "���

���������1�,(���FF�$���5��H�8��*������(��� "�� "�(" ������ ""������(������" ��� "��,����

�, ��!��6�� -����(��������:���,��'"���� �����������1�,(�8�������� ���8��������� ���

#���� ����$������ ����8���������� ����$����� �����(��$�������'"�����($ ��� ��

����� �����(��,� ��� ���� �� $7(��'� ;5��H�8<����� ��� "���(������(����� �����

#�������%&�:����("�� �������("��� "�(" ���(���,�7( �����;8�G<���� "������������1�,(�

��FF�$���5��H�8��������������,���� ,����#������������������������ ""���$$�������

���(�� ,���(��� � ��("���$���$$ ������ �(������������������ "�,���'��$�����'"����

���������� 6������� ���(���������:��� � "'����#(������������ � "'��� "����"��

������ ����������������; <�/� �������(���5��H�������������������������������������������������;#<���� "����(���5��H����

������ ������������������;�<�/� �������(���5��HF����������������������������������������������;�<���� "����(��5��H�F��

Page 199: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$�������� ����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

������� �������������������;<�/� �������(���5��H�8�������������������������������������������;$<���� "����(���5��H�8��

������ ������������������;,<�/� �������(���5��H��2����������������������������������������;�<���� "����(���5��H��2��

������ ������������������;�<�/� �������(���5��H��8�����������������������������������������;><���� "����(���5��H��8��

������������A� �%&�:����("���������,������ ���� ������ "����(�$�"��� �(������:���,��'"�����$���" ��� !����������$������"$���$����$$���! "(���$�5�������� "��$������� ���� ������ "����(�� �;9 <� ���;�:<������!"'��I*����������(�� ,���(�� 9 ���3 � ���$������(�%2�9 J�

Page 200: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������(�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2)2

)8

�22

�28

��2

��8

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

�%&�:��+� "'��� "

B����(�#�9���� "������������ !

���������' ���� "���(������(����� �����#�������%&�:��� ��� � "'��� "��("��� ������($ ���$����:���,��'"�����$�� ���������(������" ��� ���6�H�+%28��� ���Q�H�2���$���5��H�8���I&� ����$�����'"�������8�H�%�99�� ���$������(�%2�9 J�

2 �2 %2 F2 92 82 92 G2 �2��8

�%2

�%8

�F2

�F8

�92

B����(�#

��� "��

��(;�:

<

�%&�:��+� "'��� "

B����(�#�9���� "������������ !

���������� ���� "���(������(����� �����#�������%&�:��� ��� � "'��� "��("��� ������($ ���$����:���,��'"�����$�� �"�����(���$��8���������(����$� #�� '� ��"��(��� ����� ���;��� #"�8��<��" ����������, ��!�6� -����$���5��H�8���I.$������(�%2�9 J�

Page 201: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$�������� ����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

����'���� ���*�������

���F&�:��� � "'����� ��#������(��������������������������� ������F&�,���'��$�

��� :���,� �'"���� ��� � "'�� ��� ��(��� ���(� $�"��� 1�� F&� :��� � "'���� �$� ���

:���,��'"����������� �� � ����� �����$����F�� �����" ������7(�� �� ��"��� ��(���

$�����:��� � "'�����$����-����� "��'"��������1�+����"��$����:���,��'"����

��� ������ ��� 1�,(� ��F9��+� 7( � ���� �,��� ���� "���� �� ��� �� (��� ��� #(�"�� ���

���"��������� ��9)%�"����� ����992������ �� ����($ �� ������������" "'� ���

1�,(���F8��������"�� ���������������+��+:�$���(��� "� � "'������

/! "��(��� "� � "'���� !�#������(���������!���, �����-�� "���(������(�

-��� ������ �$� ��� :���,� �'"���� �(� ��� �������� �" �� � !��� ������ ��(�� ��� "���

��(��� �������("��� �����(����������$�""����,����������

���������< �1�+����"��$����:���,��'"�����

������ ���' � :���,� �'"���� ,���'� ������,� ��� �($ �� "����� ��� ������ ��� ,�� ���"�� �������,���������������$�������(�$��� "������;92�����<� �� ���,����$�:�H���9G���$�����'"�����

Page 202: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'�

����'��������!�����������������������!�����B�����

B(��� "� � "'������� "�(" �������(������(��������($ ���$����:���,��'"�����(�

������������" ��� !����(��� 6��$����$$���! "(���$� 5� �(�������� ��(���,��" ��

� !��� !""��,�������������!�6���������� �������("��� �����������!��( ""'�$�� ���

! "(��$� 5� �� �����!"'�� ���1�,(����F9; +�<����� ��(������(����� ������(�$��� "�

�����;92�����<� �� ���,����$��:�H���9G��;��1�,(���F8<���� "�(" ���(���,�:���$��

���! "(��$� 5� � ��� ����������1�,(���FG�$���5��H����F� ���8��1�����! "(��$� ��5� �

;��H�F88*8<�� �����(������(������#(��������������(�$��� "������ �� ���,����$� �:�H�

��9G�� �$� ��� �'"����� �� ���� �� �� �"'������ ��� � "'��� "� �("�� � "�(" ��� (���,�

7( ����� ;F���<� ��� ��� ������ ���1�,(���F��� ���� ���� ����� ������ ,���� ,���� ���

! "�� ������F&�:��� � "'����$�����:���,��'"����(��������! "(��$� ��5� �����! "(��$��

5�� $�������� ����(��� � "'���� ���! "���� �� ��� ����!� �� �� $�� ��� �����-����� "�

�'"����#� (����������'��$������� ����� ���$�����:���,��'"�������� ����������

-����� "��'"��������(�������/��������8�%��*��!��$�� �#5� ����� � "'������������

�$����""�� �����������1�,(����F); +#<�$�� �2�5� ��1�������� ��������(������(����

������(�$��� "������;92�����<� �� ���,����$��:�H���9G���$�����'"����;��1�,(����F8<�

� ��� "�(" ���(���,�:��� ������� ������� ��� � "'��� "��("���� "�(" ���(���,�7( �����

;F���<��������� �����������������1�,(���92���������" "'��������� ��$��5��H��2����:���

� "'���� ���#�����,�!'� �� ��( ������ ������� ��� � "'��� "� �("������ � "'����� ��#�

����!�� #'� ��� ���,� ��� �����'� �$� ����� ��� "������ #(�� ����� ��""� ��� �� ���

����(� ���� "��������$���$������(��� "� � "'�����$����:���,��'"�����(���,�7( � ����

�,�������"���������� -��(�� ��"���$7(��'�$��"� #"��("���� ��F88*8�; ��5� <��

��(������("����$���� � "'��������������$�""����,��������� �$��! "(���$� �05� ��

Page 203: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$�������� ����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

������ ���������������������; <�1����$ ���5��H����������������������������������������������������������;#<�. �$ ���5��H����

����� ����������������������;�<�1����$ ���5��H�F�������������������������������������������������������;�<�. �$ ���5��H�F��

������ ���������������������;<�1����$ ���5��H�8��������������������������������������������������������;$<�. �$ ���5��H8���

Page 204: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������<�

����� �������������������������;,<�1����$ ���5��H�����������������������������������������������������������;�<�. �$ ���5��H����

��������������� �B(��� "� �("��� $�� ��� ��� "���(������(������#(����� �� ��� �($ ���$� ���:���,��'"�����(�������������" ��� !��������$����$ ��$��! ��(��! "(���$� �5���I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� 9 ���3 J�����

2 8 �2 �8 %2 %8 F2 F8 92 98 82 88 92G2

G8

�2

�8

)2

)8

�22

�28

��� "��

��(�

;�:

<

B����(�#

����H������H�F����H�8

5�5�

B����(�#�F���� "������������ !

5�

���������� ���� "���(������(�� "�(" ���(���,�:������������(�$��� "������;92�����<� �� ���,����$��:�H���9G��;��1�,(���F8<��$����:���,��'"�����$�����������" ��� !��������$����$ ���$��! ��(��! "(���$��5���I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� 9 ���3 J�

Page 205: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$�������� ����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'�

2 �2 %2 F2 92 82 92G2

G8

�2

�8

)2

)8

�22

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

F&�:��+� "'��� "

B����(�#�F���� "������������ !

���������� ���� "���(������(����� �����#�������F&�:��� ��� � "'��� "��("���� "�(" ������������(�$��� "������ �� ���,����$�:�H���9G�� ;��1�,(���F8<��$� ���:���,��'"�����$���" �� ��������� !��������$����$ ���$��5��H����I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� 9 ���3 J������

����� �������������������������������; <�1����$ �����������������������������������������������������������������������������;#<�. �$ ����������������� �B(��� "��("���$�������(������(������#(����� ������($ ���$����:���,��'"�����(�������������" ��� !��������$����$ ���$��5��H��2��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� 9 ���3 J�

Page 206: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

2 �2 %2 F2 92 82 92G8

�2

�8

)2

)8

�22

�28

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#�F���� "������������ !

��������<( ���� "���(������(����� ������#�������F&�:��� ��� � "'��� "��("���� "�(" ������92����(�$��� "������ �� ���,����$�:�H��9G�� ;��1�,(���F8<��$� ���:���,��'"����� $���" �� ��������� !��������$����$ ���$��5��H��2��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� 9 ���3 J��

����'�'�������!�����������������!�����������

+���������(���$� #�� '� ��"��(�� ��� �FL��� ���" ��� ���6�H�+%28���;8�H��� ���

�$�����'"���<��Q�H�2��� ����>�H�2��;���1�,(�G���$�������(��,���'<���-��� �����

�� �$7(��'�%82*8�� �� ��"��� �������("��� ����������1�,(����9�; +#<��*��� ��#�

����� ��� -��(����(������(����(��� ���������$�����'"����#� (����� � �

, �� ��$$ ������ �$� ��(��� � !�� ���(��,� $��� ��� ���� �$� ��� �'"�������� ��(���

���(����������(�$��� "������ �� ���,����$�:�H���9G��;��1�,(���F8<��$�����'"����

� ��� "�(" ��� ������� ������� ��� � "'��� "� �("��� "�(" ���(���,�7( ����� ;G�9<� ��� ���

������ ���1�,(���9%����� ���� ����� ������,���� ,��������� ��� � "'��� "� �("���#(��

������ ��"�,�����$$���������(�� ,���(���#��������("��� ������ ��("���$���$$ ������

�(�����������$����:���,��'"�������������� 6������� ���(���������:��� � "'����#(������

������ � "'��� "����"���

Page 207: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$�������� ����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

������ ��������������������������; <�1����$ ���������������������������������������������������������������������������;#<�. �$ ��

��������<����� �B(��� "� �("��� $�� ��� ��� "���(������(������#(����� �� ��� �($ ���$� ���:���,��'"�����(���� ���������(���$�%82*8��" ��� ��6�H�+�%28����Q�H�2�� ���>�H�2��;��1�,(�G���$�������(��,���'<��I&� ����$�����'"�����8�H�%�99�� ���$������(�%2�9 J�

���

2 �2 %2 F2 92 82 92)2

)8

�22

�28

��2

��8

B����(�#

��� "��

��(;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#�F���� "������������ !

��������<' ���� "���(������(����� �����#�������F&�:��� ��� � "'��� "��("���� "�(" ������������(�$��� "������ ;92�����<� �� ���,����$�:�H��9G����� ���:���,��'"������(� ��� ���������(���$�%82*8��" ��� ���6�H�+%28����Q�H�2�� ����>�H�2��;��1�,(�G���$�������(��,���'<��I&� ����$�����'"�����8�H�%�99��� ���$������(�%2�9 J�

Page 208: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

����'���������!����������������������������

��� ��(��� ���(� �� ��� �($ �� �$� ��� :���,� �'"���� �(� ��� �� #�� �"'� �,��

���8��� "� "��� ��(�� " ��� ��� ��� �, ��!� 6� -��� � �� ��!���, ���� ��� �'"���� � ��

�,������� ������ -������!��� "� ������"�����(�����������,��$�$�$�����������(������

��� ����8��� "�"������ "�������#�������,��$�����'"����;��1�,(���%�<��1�����"���

��(�� �,�������$������(��� ��"�� ��� �� ����� ����$����$�������($ ���$����

�'"���� ����� ��8�� 7( "� �� ��� #���� ��� �> ���� ��(��� ��� #�� '� ��(��

��"��(������������� #"�8�����(���$������� � "'�����1�,(����9F; +#<���������

�(��� "��("���$�������(������(�"� ���,�������:���,��'"�����($ ����(���� �

"�����(�����������,��$�$�$�����������(���� ���,� ���,� �$7(��'��$�%82*8�����

��(��� ���(� �����#(����� ��� ��� ���(�$��� "� ����� �� � ��,��� �$� :� H� ��9G�� ;��

1�,(���F8<�� ��� "�(" ���(���,�:��� ������� ���������� � "'��� "��("��� "�(" ���

(���,�7( ����� ;G�9<�� ��� ��������� ���1�,(���99��1�� ������ ��� ������(������#(�����

� �������������(�$��� "������ ���������"��$�����'"�����������" �������� ��$�� �

��������(���$�%82*8�"�� ��� �� ����� ����$�%28���$�������($ ���$�����'"���� ��

���������1�,(���9%�������"'���$$�������� ��������(� ��"��(�����, ��#� (��

$�$�����������(����$� #�� '� ��"��(�����(���$�����"�����(���

+����� � ��� �� ��!���, ������ ��������� ��(�� ,� ��� � ��$$��� $7(��'��

1�� �� �� � ��� � "��� ��(�� ���������,� �$� ���� ������ ��(���� �� �������� "��,� ���

�, ��!�6� -��� �����#�������$�����'"���������" ������� �,��������(����������

�!��(��� , ����1������"����'����+�������� !�# �������$7(�����$���82*8����

F�8*8��������#(���$�� �����(���������"�������(��,� ���82*8����������

$7(��'� �$� -��� ����� ��� ���,� ��� �LF� ��� !� ����� (���"� �� ��� $ ����� ��(�� ��� ���

Page 209: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$�������� ����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

F�8*8����� ��(��� ���(� �����#(����� � "�(" ��� (���,� F&� :��� �� ��� �($ �� �$� ���

:���,� �'"���� ��� ������ ��� 1�,(�� ��98; +#<�� ��� ��(��� ���(� �����#(����� ��� ���

���(�$��� "������ �� ���,����$�:�H���9G��;��1�,(���F8<��$�����'"����� "�(" ���

(���,� :��� ��� ��� ���� �� ��� 1�,(� ��99� ����� ��� � "'��� "� �("�� � "�(" ��� (���,�

7( ����� ;G�9<�� ��� ���� ����� ������ ,���� ,���� #���� ��� ���� ��������

*��!��������(� ��"��(���� "�(" ���(���,�:�����������������( ��� �����# �6�

�$�����'"���������,������ ���������� � "'��� "��("������ ������("��#����$$���

�$�������!����$����$������$$ ������(���� !���!���������$�����'"���� ���� ��

��,���# �6��$� ����'"���� ��� ����� ������������#"� ��� � 6� ����� ���(��� ��� ��� � "'��� "�

���"�������� ��(�������'"����"�,������#���$������������������

��

���� ����������������������������������������������; <�1����$ �����������������������������������������������������������������������;#<�. �$ �����������<������ �B(��� "� �("��� $�� ��� ��� "���(������(������#(����� �� ��� �($ ���$� ���:���,��'"����� �(� ��� � "��� ��(�� �$� $�$��� ������ ��(��� ;�� 1�,(� ��%�� $�� ��� "��� ��(�� ,���'<� �$� #�� '� ��"��(��� ;��� #"�8��<���" ������ ����, ��!�6� -����� ��� ��(��,� ��� � $7(��'��$�%82*8��I.$������(�%2�9 J��

Page 210: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������(�

2 �2 %2 F2 92 82 92��8

�%2

�%8

�F2

�F8

�92

B����(�#

��� "��

��(;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#�F���� "������������� !

������ ��<< ���� "� ��(������(� ���� �����#���� ��� :��� ��� � "'��� "� �("��� � "�(" ������ ������(�$��� "������ �� ���,����$�:�H���9G��������:���,��'"������(���� � "�����(���$�$�$�����������(���;��1�,(���%��$�����"�����(��,���'<��$� #�� '� ��"��(���;��� #"�8��<���" ����������, ��!� 6� -��� �� ��� #������ �$� ��� :���,� �'"����� � ��� ��(�� ,� ��� � $7(��'� �$� %82*8��I.$������(�%2�9 J����

���� ���������������������������������������; <�1����$ ������������������������������������������������������������������������;#<�. �$ �����������<'����� �B(��� "� �("��� $�� ��� ��� "���(������(������#(����� �� ��� �($ ���$� ���:���,��'"������(� ��� � "��� ��(���$�! '��,� $7(����� ���������,� �����+����+��� !� ���� $7(�����$���82*8� ��� F�8*8��+#�� '� ���,����,�!�� ���� #"�8�����(��� $�� ��������� ��(��� I.$������(�%2�9 J�

Page 211: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$�������� ����"$������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

2 �2 %2 F2 92 82 92�%2

�%8

�F2

�F8

�92

�98

�82

B����(�#

��� "��

��(�

;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#�F���� "������������ !

������ ��<� ���� "� ��(������(� ���� �����#���� ��� :��� ��� � "'��� "� �("��� � "�(" ������ ������(�$��� "������ �� ���,����$� :� H��9G����� ��� :���,� �'"������(� ��� � "��� ��(���$�������������(��� ;��1�,(� ��%�� $�� ��� "��� ��(�� ,���'<� �$� ! '��,� $7(����� ���������,� ��� ��+�������� !����� $7(����� $���82*8� ���F�8*8���" ������ ����, ��!�6� -��� �� ���#�������$� ���:���,��'"�����+#�� '����,����,�!������ #"�8�����(���$�� �����������(���I.$������(�%2�9 J��

��������������� � �������$���������*�����

*������!��(���(��� "� � "'�����$� �:���,��'"����;�� ����8�H���%F�<������ ��#��

����� ��$�������� "������'����������� � "'�������! "���(�����5��H������ ��� ����� �� �

� -��(��-��� �����$7(��'� �(���F88*8�� ��! "���$�����:���,��'"�����/�������

� -��(���� ����$����./�01������88%��; ��(��2�GG9������ #"�G�%������ ���G<�

��� � ����" � ��� "� �����'� � �� (��� �� $�� ��� :���,� �'"����� ���� -��(�� ! "���

��"���$7(��'���""�#� �(���89%*8������(�"� #"��("������$������$7(��'�

�,�82*8����922*8�� ��(����������(����(��� "� � "'����������������-�� "�

��(������(�-��� �����������./�01��

Page 212: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'�

���1�+����"��$����./�01�����������1�,(���9G��� ��(���$������(��� "� � "'�����

������"�� ��#(�"��(���,� 7( � ����� �,������� "������������ � ��� � �� ����

(���$�� ���:���,��'"�����������"�����������$�G%9�"����� ���%�%2������ �� ���

�($ �����������1�,(���9���������� ���������������+��+:�$���(��� "� � "'�����

��������<� �1�+����"��$� ��./�01�

��������<� �./�01��($ ��"����� ���������C���'��������������������:�������#"(����"�������������(�$��� "������ �� ���,����$��:�H�%�298��������./�01��

Page 213: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$���������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

�����������!�����������������������!�����B�����

�����(������(� ������($ ���$����./�01��(�������������" ��� !��� !""��,����

���������!� 6 ������������ "�(" ����(��� ""'�$��! ��(��$7(�����$���82*8����

922*8��1�,(����9)�; +�<�����������(������(�-��� ������ ������($ ���$����./�01�

��! ��(���LF+��� !�# �������$7(�����$���82*8����922*8������("���������� ��

�� ��� "��� $7(������ ��� ��,�� ��(��� ���(�� � �����#(��� ����"'� �� ��� ������

�������;��1�,(�G�8������ ���G<��$����./�01���������" ��� !������,��$����

��� "��� ����� ������� ����������������$� ���./�01��+�� ��� $7(��'� ��� ��� ���

��(��� ���(� -��� ������ ��� �� ��� ��� ���"� #��'� �$� ��� ./�01� #� (�� ���

�� ����,��$� ��(���� !�� ��� ��� $��� ��� ������ ������� ��� ������� ���������$� ���

./�01�������� "���(������(������#(��������������(�$��� "������ �� ���,����$��:�

H�%�298�� ;��1�,(���9�<���� ���./�01�� �� � "�(" ���(���,� :��� $�� ��� ��"���

$7(��'� ���������������1�,(����82����8�� �����8%��1�,(���8F������� ����� ������$�

������ "���(������(������#(�����#�������:��� ��� � "'��� "��("���� "�(" ������

������(�$��� "������ �� ���,����$�:�H�%�298��������./�01��������� �����������

!'�,���� ,����#���� ��� ����������������� ""���$$���� �����(������(�

� ,���(���#������������("��� ��(���������$$ �������$���(���� �(�����������$�

���./�01�������� ��� � 6�� ����� ���(��� ��� ��� :��� � "'���� #(�� ���� ��� ��� � "'��� "�

���"��

Page 214: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������<�

��������� ��������������������������; <�1����$ ���82*8�����������������������������������������������������������;#<�. �$ ���82*8��

� ������� ����������������������������������������;�<�1����$ ���9F*8�������������������������������������������������������������;�<�. �$ ���9F*8��

��������� ������������������������;<�1����$ ����2*8�������������������������������������������������������������;$<�. �$ ����2*8��

Page 215: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$���������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'�

����������� �������������������������;,<�1����$ ����22*8����������������������������������������������������������;�<�. �$ ����22*8��

��������� �������������������������;�<�1����$ ����%8*8�����������������������������������������������������������;><�. �$ ����%8*8��

��������� �������������������������;6<�1����$ ����92*8��������������������������������������������������������;"<�. �$ ����92*8��

Page 216: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

���������� ������������������������;�<�1����$ ���%22*8�������������������������������������������������������;�<�. �$ ���%22*8��

���������� ��������������������������;�<�1����$ ���%82*8���������������������������������������������������������;�<�. �$ ���%82*8��

���������� �������������������������;7<�1����$ ���F�8*8�������������������������������������������������������;<�. �$ ���F�8*8��

Page 217: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$���������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

��������� ����������������������;�<�1����$ ���922*8����������������������������������������������������������;�<�. �$ ���922*8�

��������<�� ����� �B(��� "� �("��� $�� ��� ��(������(������#(����� �� ��� �($ ���$� ���./�01� $���" ��� !�� ����������� ��� $���� $ �� ��! ��(���LF+��� !�# ������� $7(����� $���82*8� ���922*8��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(� ���3 9 J�

2 8 �2 �8 %2 %8 F2�9

��

)2

)%

)9

)9

)�

�22

B����(�#

��� "��

��(;�:

<

����H�82*8����H�9F*8����H��2*8����H��22*8

B����(�#��9��� "������������� !

����

��������'( ���� "� ��(������(�� "�(" ���(���,�:������ ������(�$��� "������ �� ���,����$� � :� H��%�298��;��1�,(���9�<�������./�01��$���" ��� !����������������$����$ ���$��! ��(���LF+��� !�# ������� $7(����� $���82*8� ����22*8�� I.$������(�%2�9 � ��� �����������(�� ,���(��

���3 9 J�

Page 218: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

2 8 �2 �8 %2 %8 F2�9

�9

��

)2

)%

)9

)9

)�

�22

�2%

B����(�#

��� "��

��(;�:

<

����H�%22*8����H��92*8����H��%8*8�

��

B����(�#��9��� "������������� !

��������' ���� "� ��(������(�� "�(" ���(���,�:������ ������(�$��� "������ �� ���,����$� � :� H��%�298��;��1�,(���9�<�������./�01��$���" ��� !����������������$����$ ���$��! ��(���LF+��� !�# �������$7(�����$����%8*8����%22*8��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(��

���3 9 J�

2 8 �2 �8 %2 %8 F2G8

�2

�8

)2

)8

�22

�28

B����(�#

��� "��

��(;�:

<

����H�%82*8����H�F�8*8����H�922*8�

B����(�#��9��� "������������� !

��

��������'' ���� "� ��(������(�� "�(" ���(���,�:������ ������(�$��� "������ �� ���,����$� � :� H��%�298��;��1�,(���9�<�������./�01��$���" ��� !����������������$����$ ���$��! ��(���LF+��� !�# �������$7(�����$���%82*8����922*8��I.$������(�%2�9 � ��������������(�� ,���(��

���3 9 J��

Page 219: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$���������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

2 8 �2 �8 %2 %8 F2G8

�2

�8

)2

)8

�22

�28

B����(�#

��� "��

��(;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#��9��� "������������� !

������ ��'� ���� "� ��(������(� ���� �����#���� ��� :��� ��� � "'��� "� �("��� � "�(" ������ ������(�$��� "������ �� ���,����$��:�H��%�298��;��1�,(���9�<�������./�01��$���" ��� !������������� ��� $���� $ ��� $���LF+��� !�# ������� $7(��'��$�922*8�� I.$������(�%2�9 � ��� �����������(�� ,���(� ���3 9 J�

����'�������!�����������������!�����������

+���������(���$� #�� '� ��"��(�� ��� F ?�� �� ���������� ��6�H�+%28���;&� ����

8�H���%99�����1�,(�G�8<��Q�H�2�� ���>�H�2��;��1�,(�G���$�������(��,���'<�$���

���./�01� -�����-��� ����� �� � $7(��'�82*8�� �� ��"��� ��� ��� ��� "� ��(������(�

"� ���,� ������($ ���$����./�01��(�����������������(�����������������1�,(����89; +#<��

*�,�� ��(������(� "!"������"'����(� �� ��� $���� $ ���$� ���./�01����� ��� ��(���

� !� �����,��� ��� ��� "� ��(��� ���(� ��� ��� ���(�$��� "� ����� �� � ��,��� �$� :� H�

%�298��;��1�,(���9�<�� ��� "�(" ���(���,�:��� ������� ���������� � "'��� "��("��

� "�(" ��� (���,� 7( ����� ;G�9<� ��� ��� ������ ��� 1�,(� ��88����� ���� ����� ������ ,����

,���� ����� ��� � "'��� "� �("��� ����� ��� ��,��$�� ��� ��$$��� #���� ��� ���(�

Page 220: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������(�

� ������*��!��������(� ��"��(��#��������("��������$$������������#� (�����

:������ #"����������������$$ �������$���(���� !��$�������,���$����./�01��� ��

��� � "'��� "� ���"� ��(��� �� ��$����� "�,��� �'"���� ����� ��� �,��� � 1��� �����

��!���, ���������� ��#�����"(����� �������������#"���������������(������(�"� ���,����

���./�01��(��� ""'�#'������$'��,������(������������$�����" (����� ���

��������� ��������������������������; <�1����$ ��������������������������������������������������������������������������;#<�. �$ �����������'<����� �B(��� "��("���$�������(������(������#(����� ������($ ���$����./�01���(���� ���������(��;��1�,(�G���$�������������(��,���'<��$�82*8�"�� ��� ���6�H�+%28���;&� ����8�H���%99�����1�,(�G�8<��Q�H�2�� ���>�H�2���I.$������(�%2�9 J�

2 8 �2 �8 %2 %8 F2)9

)G

)�

))

�22

�2�

�2%

�2F

B����(�#

��� "��

��(;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#��9��� "������������� !

��������'' ���� "���(������(����� �����#�������F&�:��� ��� � "'��� "��("���� "�(" ������������(�$��� "������ �� ���,����$��:�H�%�298��;��1�,(���9�<�������./�01��$�� ���������(���$�82*8�"�� ��� ��6�H� +%28��� ;&� ����8�H���%99�����1�,(�G�8<��Q�H�2�� ���>�H�2��� I.$������(�%2�9 J�

Page 221: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$���������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

������������!����������������������������

1�� ��� "�����(�� �,����� $�$�����������(����$� #�� '� ��"��(��� ����� ���

;��� #"�8��<����������� ����" ����������, ��!� 6 � -���;��1�,(���%��$�����

"�����(�� �,���<��������� ���#�������./�01� -��� ������$������(��� ��

��9FF�� ���������� ���#���� �����(��� ����8��������(������(�-��� ����� ��

����($ ���$����./�01��(���������"�����(�����������,��$�$�$�����������(��������

""� �����������(��� �,� ���� �� $7(��'�82*8�� ��������� ���1�,(����89; +#<��

+������ ��� ����!���, ������ �����(��,� ��� ���$$���$7(��'������" �

������ �,��������(�������/��������9�%�F�$�����:���,��'"�����1�������� ������

��(��� ���(� �����#(����� ��� ��� �($ �� �$� ���./�01� $�� � "��� ��(�� �$� ��� ������

��(����������$$���$7(�����$���82*9����922*8�������������1�,(����8G; +#<��1��

���� ��������� "���(������(������#(��������������(�$��� "������ ���������"�

�$������������;��,����:�H�%�298������ #"�G�F� ���1�,(�G�8<�������������1�,(����8��

��� ��8)�� �����!"'�� ��� ��� "��� ���� ������� ��� � "'��� "� �("�� � "�(" ��� (���,�

7( �����;G�9<��������� �����������,���� ,����#������������������$�� �"���

��(���*��!����������$$���������(�� ,���(��#��������("����$��������

�������� �� ��� :��� ��� � � #"� �$� � 6��,� ����� ���(��� ��� ��(��� ��$$ ������ $��� ���

�,����� ����� � "'��� "����"� ��(������$$����(��������,����������("��#����

�(#>����$� ��-�������!���, �������*��!��$�������("������� ��#�����"(����� �����

��������#"����(�����:��� � "'����$��! "( ���,������(������(� ������($ ���$����

./�01��(���� �"�����(��$�����" (����� ����

Page 222: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'�

��������� ���������������������������; <�1����$ ���������������������������������������������������������������������;#<�. �$ ���

��������'������ �B(��� "��("��� $�� ��� ��� "���(������(������#(����� �� ����($ ���$� ���./�01���(� ��� � "��� ��(�� �$� $�$��� ������ ��(��� ;�� 1�,(� ��%�� $�� ��� "��� ��(�� ,���'<� �$� #�� '� ��"��(��� ;�� � #"� 8��<� �" ��� ��� ��� �, ��!� 6� -���� � ��� ��(�� ,� ��� � $7(��'� �$� 82*8��I.$������(�%2�9 J����������

���������� ���������������������������; <�1����$ ���������������������������������������������������������������������;#<�. �$ ���

��������'������ �B(��� "��("��� $�� ��� ��� "���(������(������#(����� �� ����($ ���$� ���./�01���(���� �"�����(�����������,��$������������(����$�! '��,�$7(��������������,������+����+��� !�# �������$7(�����$���82*8����922*8��+#�� '����,����,�!������ #"�8�����(���$�� �����������(���I.$������(�%2�9 J���

Page 223: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��������������� � �������$���������*�����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

2 8 �2 �8 %2 %8 F2��9

��G

���

��)

�%2

�%�

�%%

�%F

B����(�#

��� "��

��(;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#��9��� "������������� !

��������'� ���� "���(������(����� �����#�������F&�:��� ��� � "'��� "��("���� "�(" ������������(�$��� "������ �� ���,����$��:�H�%�298��;��1�,(���9�<�������./�01��$�� �"�����(�����������,��$�$�$�����������(���;��1�,(���%��$�����"�����(��,���'<��$� #�� '� ��"��(���;��� #"�8��<��" ����������, ��!�6� -����� �����(��,� ��� �$7(��'��$�82*8��I.$������(�%2�9 J�

2 8 �2 �8 %2 %8 F2�%2

�%8

�F2

�F8

�92

�98

B����(�#

��� "��

��(;�:

<

�F&�:��+� "'��� "

B����(�#��9��� "������������� !

��������'� ���� "���(������(����� �����#�������F&�:��� ��� � "'��� "��("���� "�(" ������������(�$��� "������ �� ���,����$�:�H�%�298��������./�01���(���� �"�����(�����������,��$������������(��� ;��1�,(� ��%�� $�� ��� "��� ��(�� ,���'<� �$� ! '��,� $7(����� ���������,� ��� ��+�������� !�# ��� ���� $7(����� $���82*8� ��� 922*8���" ������ ��� �, ��!�6� -��� �� ���#�������$� ���./�01��+#�� '����,����,�!������ #"�8�����(���$�� �����������(���I.$������(�%2�9 J�

Page 224: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������7��������"������������ �����������!�������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������<�

����"����������

�������"(������$��������6���������������� ��� 4�

�� �������:�����$�� �� �6 ,�����(�� #"�$���������,���� ��(��������(�-��� �����

������($ ���$����:���,��'"���� ���./�01�$ ���,��

�� ���%&��(��� "� �("��� ������,���� ,��������� ��� � "'��� "� ��� -����� "�

�("���$��! "(���$��5��(����� �8�5� ���

�� ���%&��(��� "����"��$�������� ���"�����(������(�������" ��("��������� � "'��� "�

�("������������� ���8� ���9�������!"'��

�� +�����%&��(��� "����"���������������������(�$�"���������$�"��������� � '�

$������#�(�� '��($ ��� "���, !�,���� ,������������ � "'��� "��("������������"�

� ��-�����������:���,��'"����� �������� ���� ������ "���(������(�� ��������

�����(���$�"������ "�(" ���$��! ��(��! "(���$�5� �������(������(�� ������ ���$'�

��� � "'��� "��("�������������� ����F��9� ���8��

�� ���F&��(��� "��("��� "��� ,��""��������� � "'��� "��("�������7( � �����,���

����"�������(������#(�"�����,��������

�� ��� ��� ��� ��� � "'��� "��("�������������� ���G� �$�� ����$����"'�"��,��'"���� ���

-�"(����$$ ������ �(�����������$�����'"�����&�$$ ������ �(�����������$�����'"����

� ��#�����������(��� ""'�$��$�����"�,����'"�����(���,����:��� ��� �������� ������

�-����!����� ������#������������� "� ����(��� "��("���� !�#������(����

��������,�������$$��� ����� ����=����-����� "��'"����; ����� ��������%�G<�� ���

��� -����� �'"���� ; ����� ���� ��� 9F��9<�� ��� �("��� ����� �� �� ��� � "'��� "� ���

�(��� "� �("��� � ���� ��� ��( �"'� ���� ��� ����� ���� ��� ��,�� ��� ��� � !�

��$$ ������$��������������������"��$�����'"��������(������ ������,��$�� ��� ��(����

Page 225: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

����"����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������'�

1��� �������� ������ ��� ����" � �� �� ��� ���'��!"���� ����� ���G�� �� ��( �"'�

������������(�"!"���������($ ���$�����'"����-�"(���,����$$�����$���$$ ������

�(�����������

1�� ���-������'"���� ��� � "'���� ��� ��� ����� ������ "������'����(��� "� #"�

�("������� ���������� � "'��� "��("���$��! "(���$��5��(������5��H�8�� ���# 6�������

�����5��[8��

���7( �+�����������7(�� ��$�(������#� ��� #"�� '������"!�$������,�$$�����*��

� �� ������ �� �� ��$$ ������ �("��� ��� �� ��� �� ��� ��� ���(�� ,���(��� � � ���

�'"��������#(������������,��$�� ��"'� $$�������! ""���(������(�� �����

�� ���F&��(��� "� � "'����� ��! "�� ������� ���������� � "'��� "��("���$����������

�" ��� !��� ���������(�� ��� �"�����(���

�� &����� ���:���,��'"���� ����� ����#��,����F�� ������� ������ ������!'�,����

,����#���� ��� � "'��� "� ����(��� "� �("����1�� ���:���,��'"����� ���F&�

�(��� "� � "'����� �� ! "�� ��� $�� ! "(�� �$� �05� ��������� ��� ��� � "'����� ��

�(�� #"�������"���$7(��'� �,�(�����F88*8��

�� ��� F&� � "'���� �$� ���./�01� ��� ��� $7(��'� �,� $��� 82*8� ��� 922*8� ���(���

"� #"� �("��� ���� �� ����� ��� � "'��� "� �("��� ��� ������ ��� ��(����� ���(�

-��� ������ ������($ ���$����./�01�$��! ��(���'����$� ��(�����"� ���,��

��� -�� "� ��(����� ���(� -��� ������ �$� ��� ./�01� $�� ! ��(�� "� ���,� ����������� ��

������� $�� #�� '� ��(�� ���,���� ��� "�� ������� *�� � �� #�� ������ ��� �� �� ��� F&�

�(��� "� � "'����� ��#�(��������������� ��(�����"� ���������$ ���,�,�!�������(�����,����

��� ���� "�� �����������-���� ��� ��!���, ��� ��� " (���� ��(������!������� ��� �����$'� ���

��(��"�� ������ ������,����� ���(�������" �F&��(��� "� � "'���� �������������������� ����

Page 226: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

"���������

!��������� ��������������������������������� ��� �� �����������������

���������������

*������!��(���� �������� ��#������� �������� "� ����(��� "����"�� � #"����

������ ��� ������� ��(����� "� ������ ����"� ��� ����"-� ��(��(�� $��! ��(�� ��(��

���$�,( ������� ��� ������ �� ����� �� ��(�� ���"� ��� ���$�,( ����� �� �� ��""�

��( �"'� ����� ��� ��6������� ��(���� ��� ������� '� ��� � 6� ����� ���(���! ��(��

����"�� ���� �����(��� ��!���"�,���'�����("������!�����$"������$�,( ������

��� " (����� �� ���$�,( ���������� ��(��� $�"���,� ���#'� " ,����("������!�����

��-������ ���-� (��� $"���� ��� � "����$"����#'� ����$"����#"��� ���!���"� ���

�� ���# �6� ��� ���!���"����� $"������� �����$$ ��������$� ��� ��(��� $�"������ ���

!���"� �� ��� ��� ���� �#>���� ��� �� � � ��� " (���� � �� � '� ��� �� ��� ��(�����

���(� $"(��( ������ ��� ��� !���"�� *��!�� ���� ""� ��� ���� '� � ���� �

6������������("��#������#"������������� ��(�����"� ���������!���"��B!��"�������

��������� �$� ��� ��(����� "� ���,� ��� " (���� !���"�� $ ��� �����(�� ������ "� ���

�����"�,�� "��� ""�,���(�������� �'�����"�� ���� ���� �������"-�,������

��!�"!���

*�� ���� ���� �������������$� ��(����� "� ��� ,� ��� #'� ������("������!������� ���

!���"� � �� #�� �$���� (���,� ���+����� "� � "'��� "� ������� # ��� ���

Page 227: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

-����� "�� � �;1 �6��� �������)92=�9������)99=�9����N����6���)99=�B+/++/9+

�2G%���)G�<��������������������� ��(�"����$������� "���6������B+/++/9+�2G%�

;�)G�<�� ��� �+!���"����,������ ����(�������� ��������������������� ���

��(�����"� ��� �� �������������!���"�(���,�������$$�����(�� ""�� ������������# ���

������-����� "�� � ��$������(�����������(�� �� ���#'�������("������!�����

���" � "��$"�������$����>���-� (����#'������6���,����� ��� ""�� ������$���������

,� �������(��� "��,����-� (����� ������������(��7(���(�� ""�� ������������

������ ��(��� �� �� ��� ��� � ���,"� 7(�! "��� ������ ��(�� "�� ����� "��,� ��� -� (���

$"��� -��� $�� ��� $7(��'������������ ��� ������+(��7(���(�� ""�� ������������

������ ��(��� �� �� ��� � � �(�#� �$� ������ ��(�� "�� ������� 6��,� � "��� ��(��

"��,� ��� -� (��� $"��� -��� $�� ��� $7(��'����� �� ����,� $$���� $��� ���!���"�

�($ ��������"�"'�������� ��� ������������9���� ;�)99<�����#�� �� � "'��� "�

������ ��� ���"���� ��� �� ����,� $$���� $��� ��� �($ ��������� ��!�"!�� ��� ��(��

""�� ����� �����7(�� ��� ��� # ��� ��� ��� ������ "� � "'��� $�� � ����"� �'"����

������#'����� ;�)F9<������N�1��# ��� ;�)8F#<� �������N� *�, �� ;�)�9<�� � *��

� ���(" ��9���D�������� ����#����� ���7( ����� ;F�%9<� ;���� ��� F��$� ����� �����<��

*��!�� ����� ������� ����� �� $��� "��,������ �� ����,� $��� �� �� " (����!���"�

�($ ��� �� " �'� ����(���� �!��(�"'�� � "#7(� � � ���� ;�)�G<�� "��� �������� ���

����� "���(�� ""�� ����������7(���� � "'�� ����� ����,��$��������� ��(������ !��

#'� ��� �($ �� �$� ��� +� �� *0� �� �� " (����� (���,� #�(�� '� ���, "� ��������

*��!������� � "'����- ����������(���$�"��������!������'��$����" (���� ����� ��

�����" (�����($ ����

������� �����!���, ������ ��(�����"� �������"(���,������ ����,�$$����������./�01���

Page 228: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

���������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

(���,������� ����(�� ""�� ������������ ���(,,�������B+/++/9+�2G%�;�)G�<�����

���������(������ ""�� �������(��"�� ���������������,������+����+��� !�# ���

����$7(����������� �,�$���82*8����922*8�� ���������������-�����(���,�

��� � "'��� "� ����(��� "����"���!"����������������������- ������� ��(�����"� ��� ��

����($ ���$����./�01����

��'����������� �����*�������������������7����

/!� ��(����� ����� ���(��� �(��,� ��� "�$�+�$$� �$� � " (���� !���"� ��� " ��� ��� ���

! ��(����'��� "� ����� ���,�������������$�����,��� ������-���������������$����$"����

��$��� $�� ��������� �(������ �! "� � ���� ��� ��� #� � 6�� ����� ���(����

�� ���,� ���-���� ����$��! ��(������� "���6���,���� �"��������� #"�)����

����,���K+D�� ���("���"���88"��;�,�����88"�<� ���������� !� ����,"���88"���

������ �������)������

)�����������������

�� ������������������$�

�� �� �����������������

�� �

�� ����� ��GG� G�� �� �� ��

:� G�9��� F���� G�9��� �����

�� �GF�� ���G� ��� �� F�9F�

&� ������ �� � ��F��� F� G�

�� G����� ���G� ��G �� 9��G�

�� �� ��� ����� � ��� �����

)������ ����6�������� !"�����"�#�$��� "!"��!%��I&"�"��"6��&!����"'%�� ��(��;����<J�

)*�"��+%���� �,!���!"�#�#'��*�!��6��������%�# �#�������*���*"���""� �,!�

�&��*�>��%�!"���)*�%��"��#�$ !%%#�#'��*�&�""�,����� �!��""�7+"�����"%�%+��%�#�

NOTE: This table is included on page 198 of the print copy of the thesis held in the University of Adelaide Library.

Page 229: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� ��

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������

���B�-�.-/.��G��;��G�<��"�% "�.0*��"�#%�����!��!�"�#��+���1�

�:�2 �����3� � �� ;���<�

,*!��

�3�2 �0!"""�"��+%���� �,!��5�

�� �+�#!��&���88"%�

� �*!+%���&�"�*�������B�

��: �&+""'�$ "�##�$���0"����'���L%�

)*��0!"""�"��+%���� �,!�"0"��%�;B�-�.-/.��G�����G�<��

<�����;"���� �� �- :�4 � ��#:�� ;���<�

����!#���� ��� �*� !&!��#�#��+����� �*�%�7+"�����"%%+�%� �*"�� �*�"��+%���� �,!� �%�

��� !���� �&� �*� ���""� ����� �,!��5�,0!�� �*� 7+"����� �%� �""!"'� %*�,%� �*"�� �*�

���%���!"������%����6��/���!�N��!��6!�;�� <�*"0�%+��%�#��*�K7���8��,� ���D����

�""�+""�� �*� �0!"""� ��!"�#� "��+%���� �,!�� "�#� �*!� "!� #�%�! "���%� ��� !%+"�%�

��� "!#�,��*��*�!%+"�%��#�"��#�+%����7+"����%�;���<�"�#�;���<��)*�K7���8��,� ���D��%�

#�%�+%%#� "�#� ��� "!#� ,��*� �*� !%+"�%� �#�"��#� +%���� 7+"����%� ;���<� "�#� ;���<� &�!�

�����K�D�����33����0�1��,*!��*�#�&&!���#�,���*��,��!%+"�%��%� �9G#:����!��*�

�+!!��� "�""'%�%� �*� 7+"����%� #!�0#� "#�0�,!� +%#� "�#� ��� �%� "%%+�#� �*"�� ���6� �&�

%�!"�� �,!��%����0!�#����"��+%���� �,!��)*��0!"""�"��+%���� �,!�"0"%�&�!�0"!��+%�

����%�"!�%*�,��������+!������,*!�����"��#�%���*"�������K�D���!"�%��*�*��*%��

"�#������ K�D���!"�%� �*� "�,%���0!"""�"��+%���� �,!� "0"��)*� !�"����������%�

��!"��""��%���*�%"��"��+����&��0!"""�"��+%���� �,!�"0"���

)*�"���*��&��*�%+ !%�������!���!"�#�#'��*�������%�#�!��"'�!""�#�����*�&+""'�$ "�##�

Page 230: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'���������� �����*������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'((�

��

��

F�

9�

��

G�

30!"""�"��+

%���

� �,

!�"0

"�

�� 9� "� �� �� ��

4 -� ;#

:<�

:"!��+%��' ��&��*���""�!��6������% �������� �30!"""�"��+%���� �,!�"0"%�&�!�0"!��+%�!��6������%�K�D����K�D��

� � � F 9 � G�

F

9

�$����"�*�B+�#!��

��!�"��

�*���0

� ;�

<�

-��

9

"

��������' ���!�"���*%�&�!�0"!��+%��*���""�!��6������%�K�D����K�D��

Page 231: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� ��

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'(�

$����"�*��+�#!��)*�"���*��&��*���!��"��#�#�!���#�"%�&�""�,%�;B�-�.-/.��G���

��G�<1�

� � �� 8-0 8�8� �F����9��F ��� ;��F<�

,*!� 0 � �%� �*� "���*��&� �*���!�� � �- � �%� �*��"�*��+�#!�"�#� �8 � �%� �*���88"�$���

#�"��!��;&��*�0*��"�*"%��+"�� "���88"%��"��$�����88"�#�"��!��"��#��""�+""�#�"%�

&�""�,%�;B�-�.-/.��G�����G�<1�

��� 8�8 � ��� ;��9<�

,*!� ��8 ��%��*�$���#�"��!��&��*���#�0�#+""���88"��)*���!�"���*%�"%%���"�#�,��*�

�*�0"!��+%� �*���""� ����%� "!� %*�,�� ������+!������������ K�D���!"�%� �*�*��*%��

��!�"���*��&�������������� K�D��,*��*�*"%��+"�� "���88"%����!"�%�"���!�"���*��&�

�� ������!��*��+!!���,�!6�������K�D�,"%��*�%��&�!��*� !#��������&�"��+%����"�"#%����

�*�!��6��&"�!����#�"+%����*"%��*�*��*%����!�"���*��

��<� E�����$� &����� "����������� ��� !������ ���� ��������������

��!��*��+!!���,�!6���*�����!'��*�%��&�!��*�"��+%����"�"#�����""�+""����%��%�%*�,�����

���+!� ��F�� )*� !��6�� �%� ""+��*#� 0!���"""'�� ,��*� "� ��� � #+�6�� #&"���!� �+!����� �*�

$*"+%�� %�!"��*�!�8���"""'��)*�%��"�%� �*"�� �*� &"�,� "$�%� �%� ! �#��+""!� ��� �*� 0*��"�

"$�%����!��*�%� "!���+""!��"%�����,"%�"%%+�#��*"��"""��*�%�+!�%�"!�%��+"�#�#"�,��*�!��6��

""�����*�$*"+%��&"�,�"$�%�%���*"��"""��*����������,"0%��� �����#"�7+"'�����*�!��6����

)*� !%���,�!6��%�����&��+%#�����*����!"�������&��*�%+ !%�����>��,��*��*�#&"���!�

"%��*�%��%�#'��#��*�%�� ��&��*�%��*%�%��;���*��+!!���,�!6��*� ��� �#+�6��#&"���!�,"%��

Page 232: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��<�E�����$�&�����"����������� �����������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'('�

��

�"+��*�:*��"�

���������������

��������< �C���!'��&�%�+!��"��"����%�!""��0�����*�0*��"�"�#�&"�,�"$�%��

�����%�#!#�"�#����*"%�#��"%%+�#��*"���*�%�+!��"""��"������%�""����"�"��� ! �#��+""!�

����*�0*��"�"$�%��

)*� "!"��!%�%*�,��������+!���F�"!�#&��#�"%�&�""�,%1�

�0 ��%��*�"$�""�#�%�"����&��*��#%!0"����� ������3������*�0*��"�&!����*���88"�

$��=�

�0 ��%��*�0!���""�#�%�"���&!����*���88"�$����&��*�%�+!�%�""�����*�&"�,�"$�%=�

F0 ��%��*�#�%�"����&��*�%�+!��&!����*�0*��"�"$�%�""�����*�&"�,�"$�%=�

�$�%��&�&"�,�

= �

B�!�""����0*��"�

3#%!0"����� ������3�

:+�6��

B�88"�

� �

6�

/�����%�+!��

�0 �

�0 �

F0 �

9 �

Page 233: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'(<�

� ����%��*�#�%�"����&��*�%�+!��&!����*���88"�$��=�

6 � �%��*�#�%�"���#�,���*�%�+!��"�#�"���0�� �������3������*�0*��"=�

� � �%� �*� ���"��� "��"� #�,�� �*� "��� >������� �*� �#%!0"����� ����� 3� ��� �*�

%�+!��"��"������"�#��*���!�""��&��*�0*��"�"$�%�"�#�

������������9 ����%��*�"��"�&!����*�*�!�8���""�"$�%��&��*����%�!"#�"������

��>� !�������� � � �������� ������ &��� ���� &�?��� ������������������������

)*���*�#�"��'� �*"�� +%#� *!� &�!� �*� !#������� �&� "��+%���� "�"#%� ��� �*� 0*��"� �%�

�+�"��#� ���B�-�.-/.��G�� ;��G�<��)*�%� ��*��7+�"%%+�%� �*"�� �*�!��6��$*"+%�����%�

�"��#���#""#� "%��!����"����� &!��� "� %���"�+��7+� &&���0� %�+!�� "��"����� ""���� �*�

&"�,� "$�%� ��� "�*� &!7+��'� #"�#� �&� ���!%��� ��!� �*� �+!!��� "�""'%�%�� ��.�*�!#.���"0�

#"�#����!�&!7+���%�&!�����58����9��58�"!�+%#��

��>��!�������������������

;�� �*�#��+���� !&!��#�"#�0�� �*���!�""�8#� !""��0� %�+�#� �,!� % ��!+�� "0"%�

&�!�0"!��+%��*���""�!��6�%�,��*�%���"���88"%��,*��*����"+#�"��*!+%��!"����&���� �6B�

���F������6B��"!���0������!�%��&�-�!�+*""��+�#!�� ���

����

:8�

��)*�" "!���"$�""�#�%�"���

�&� �*� %�+!�� &!��� �*���88"� ""�� �%� ""%����0�� ��� �!�%��&�-�!�+*""��+�#!�� :��*��&�

�*%� !%+"�%�,!� +%#� ��� %���"�� �*� %�+�#� �,!� "0"� "�#� &&���0� +��7+� %�+!��

"��"����� &�!� "�*� &!7+��'� #"�#� �&� ���!%��� )*� %���"�#� !%+"�%� &�!� �*� ��!�""�8#�

!""��0� %�+�#� �,!� "0"�"�#�" "!��� %�+!�� "��"����� &�!�"�*��LF����"0�#"�#����!�

Page 234: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��>�&�?���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'(>�

&!7+��'��&� ����� K�D� "!���0�� ������+!%���9� "�#������ !% ���0"'�� "%� "� &+��������&�

-�!�+*""��+�#!� ;&"�"� %���"�#� &!���B�-�.-/.��G�����G�<�����+!����� %*�,%� �*"�� ���

�*� "�,� &!7+��'� !"��� �*�%�+!�%�"!� "��"�#��+�*� &+!�*!�#�,�%�!"�� �*"��"��*��*!�

&!7+���%��5�,0!�� �*� ��!�""�8#� !""��0� %�+�#� �,!� % ��!+�� ;%*�,�� ��� ���+!�

��9<��"��#����0!�#����"�'�"��+%����#"�#,�#�*�"%�&�""�,%�;B�-�.-/.��G�����G�<1�

�"����"����<;"���� ����3�

��� +�

�-

�+- �

8:

48:

2�24 ���(

)

*+,

-� � ;���<�

,*!� � ��2 ���%��*�%�+�#� �,!� !�58�"�#�� +�� ���%��*�#"�#,�#�*��&��*�&!7+��'�#"�#��

,*��*�,"%��""�+""�#�&�!�"�*��LF����"0�#"�#����!�&!7+��'�&!�����58����9��58�+%����

:�%�N�5"�%�� ;���F<�����+!��� � %*�,%� �*��""�+""�#� %�+�#� �,!� "0"� &�!�"�*��LF�

���"0�#"�#,�#�*�&�!��*��+!!���"�""'%�%��

)*�#�!�����""��*"!"��!�%�����&��*�%�+�#�!"#�"�#�#"�6�����*�0*��"�# �#����-�!�+*""�

�+�#!�� $��� &"�,� #�!������� &&���0� %�+!�� "��"����� �&� �*� !��6�� $*"+%�� ���%� "�#�

�#%!0"����� �%������ ��� �*� 0*��"�� ���+!� ��G� %*�,%� �*� &"!.&�"#� #�!���0��'� �+!0� &�!�

�*���""� !��6�%��,*��*�,"%� %���"�#� &!��� B�-�.-/.��G�� ;��G�<�� ;�� �*� !&!��#�

#��+����� �*!� "!� �"�'� #�!���0��'� �+!0%� !%��#� ��� �!�%� �&� -�!�+*""� �+�#!��

���

����

:8�

�� ��!� %�� "����'� ��� %���"�� �*� #"�"�� ��"'� ��� #�!���0��'� �+!0�,"%� �*�%�� ��� �*�

�+!!���"�""'%�%�&�!������K�D�&�!�+%�,��*�"""��*�&!7+���%�"�#�%�+!��"��"����%��)��&��#�

�*�#�!���0��'� ��#$� &!������+!���G�� �*�#�!���0��'� "��"� 9 � !""��0� ��� �*� $*"+%�� "$�%�

�#%� ��� #� �""�+""�#� +%���� �*� 7+�0""��� %�+!�� �%������ &�!� "�*� &!7+��'� "�#�

�#%!0"����� ���������*�0*��"��

Page 235: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'('�

� ����� ���� ����� ���� ����� ���F ���F��

G

��

��

��

-�!�+*""��+�#!

�""��0�%�+�

#� �

,!

�%

��!+�

�"0

"�����

��

���8��;:

����

2��� �<�$�:

��

2<��$

���;#:

<���

"�� �

��8

��

������ ��> ��%���"�#� !""��0� %�+�#� �,!� "0"%� &�!� "�*� ��.�*�!#.���"0� #"�#� ���!� &!7+��'� &!�����58����9��58��I&"�"�%���"�#�&!������+!���� !%��#����B�-�.-/.��G��;��G�<J�

� ���� ��� ���� ��� ���� �� �� � �����

��

��

��

��

��

-�!�+*""��+�#!��� ��8��;�:

��

�%���

"�#

�%�+!�� �

%����

��� �

�;�

<�

������ ��' � �%���"�#� %�+!�� "��"����%� &�!� "�*� ��.�*�!#.���"0� #"�#� ���!� &!7+��'� &!��� ��58� ���9��58��I&"�"�%���"�#�&!������+!��9�� !%��#����B�-�.-/.��G��;��G�<J�

Page 236: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��>�&�?���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'(��

�� �� � �� �� �� �� �� �� ��� �

��

��

��

��

��

-�+�

#� �

,!

�"0

"�;#:

<

:"�#,�#�*� ��+���

��������� ��""�+""�#�%�+�#� �,!�"0"%�"��"�*���.�*�!#.���"0�#"�#,�#�*�&!�����58����9��58��

��� 9�� �� ��� ��� ��� �9� � � ���.��

.��

.��

.�

��

&�!����0��' �"��"�!""��0����#�!�������&�$*"+%��&"�,�

�&�!

���0��'

�;�#$�&;;

9<��#

:

9� ;&�!%<� ��������@ �-�� "�#�!���0��'��+!0� �%�+%#� ����""�+""����%�� I&"�"�%���"�#� &!������+!����� !%��#� ���B�-�.-/.��G��;��G�<J��

Page 237: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'(@�

)*�"��+%���� �,!��&�"�*�%�+!�� &�!�"�*� &!7+��'�#"�#��"��#�#�!���#� &!��� �*�

"��+%���� �,!�"0"�� +-4 � � !%��#����7+"�����;���<��"%�&�""�,%1�

���

��

� ���

��+-4

+2 ���5"��%� ;�� <�

,*!� �*� %+#%�!� �� + � ��#��"�%� �*� &!7+��'� #"�#�� )*� %�!���*� �&� "�*� %�+!��

��!!% ��#���� ��� "�*� &!7+��'� #"�#� �"�� #� #�!���#� "%� &�""�,%� ;:�%� N� 5"�%���

���F<1�

�823 +

+ � ��

9� ����FL%� ;��G<�

,*!� � �"�#� � �"!��*�% #�"�#�#�%��'��&�"�!�����*�$*"+%��&"�,��!% ���0"'�� 8 ��%��*�

,"0��+�#!� "�#� 3 � ��#��"�%� �*� %�!���*��&� %�+!���)*� %�+�#� !%%+!� "0"���� �*�

��!�+�&!���"!�+�#��*�0*��"�����"+#�����*�&&��%�#+�����*�!&"������%+!&"���&��*�

0*��"��&�!�"�#"�#����!#����"�'�&!7+��'��"��#�$ !%%#�"%�

� � /"<���!;�<&;;������"�����

���� �9�� �:;<

=>?

()*

+,-� + 3�A�8�6 �34

�+3 � ;���<�

,*!��*� !%%+!�7+"����'�� �3 ��! !%��%��*����""�%�+�#� !%%+!�����*�0*��"�#+����

����#���"�#�%�"��!#�,"0%��"�#� �%�"�&+��������&� �*�#�%�"��� �6 �&!��� �*�%�+!�� ��� �*�

�#%!0"����� ���������*�0*��"��,"0��+�#!� 8 ��!"#�+%��&��*�0*��"� � ��"0"�����*��*��

A �� "8��+�*""� "��"� �� � "�#� � %�+!�� %�!���*� + 3 � �� "�#� �*� �!�� <&;;9 � �%� �*� #�!���0��'�

��#$� #�!���#� &!��� ���+!� ��G�� )*�%� !%%+!� 7+"����'� �"�� #� #�!���#� +%����

7+"�����;G� <� !%��#�����*" �!�G�"�#�7+"����%�;���F<�"�#�;����<� !%��#�����*" �!�

��&�!��*�"�""'���""�"�#��+�!��""��""�+""����%�!% ���0"'��)*�&�!%��%+��"����� !%��#�

���7+"�����;G� <�"�#��*�%+��"����� !%��#����7+"�����;����<��#����#��"6�������

Page 238: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��>�&�?���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'(��

"���+��� &�!� """� �*� %�+!�%� �*"�� �%� &�!� """� �*� &!7+��'� #"�#%�� +%���� "��"!��*����

%+��"����� �&��+34 ��� �0!� �*� ���!� % ��!+��� )*�� �*� �0!"""� %�+�#� !%%+!� "0"�

�""�+""�#� #'� �*� "��"!��*���� %+��"����� �&��+34 ��� � �0!� �*� ���!� % ��!+�� #���%�

;B�-�.-/.��G�����G�<�

"�+

4

3�+3

�4

�""

����3���

��

��"�����

� �����;!���M/"<��

;���<�

;�� �*� "#�0� 7+"����%� ;���<� "�#� ;���<�� �*� %�+�#� !%%+!� #+� ��� %�"��!���� &!��� �*�

!&"������ %+!&"���&� �*�0*��"�"%�,""�"%� �*� % !"#����#+� ���#�%�"����"!� ���"+##��

)*�&&����&��*�%�"��!#�%�+�#�&�"#�����*�%�+�#� !%%+!�����*�%+!&"���&��*�0*��"�

,"%��������%�#!#�����*� !0��+%�"�""'%�%� !%��#�#'�B�-�.-/.��G��;��G�<��;���%�""%��

�����"#"��*"������*�"#�0�7+"����%��*� 9 ��!��*"%�#��+%#�#�"+%��*�#�!���0��'�

��#$�� � �9&; ���&��*�%�+�#�!"#�"�����!""��0�����*�$*"+%��"$�%����"+#%��*�&&����&��*�

%�+!�%�#����"��"�#����"�*"!#�%+!&"���

���>�'����������������������������

;�� �*�%� %������� �*� +��7+� %�+!�� """��"����� ��*��7+�� ,*��*� " !�$��"�%� �*� %�+�#�

��!"����� +%���� "�� 7+�0""��� %���"� ����� %�+!�� &�!� "�*� &!7+��'� #"�#� �&� ���!%��

""�����*�&"�,�"$�%��,"%�+%#���� !#�����*�"��+%����"�"#%�����*��-�:��#��*�"�""'���"""'�

"�#��+�!��"""'��:��*��""�+""����%�,!����#+��#�&�!�"�*���.�*�!#.���"0�#"�#����!�

&!7+��'��&!�����58����9��58��)*!�"!�������""����7+�0""��� �����%�+!�%�!""��0����

�*%���.�*�!#.���"0�#"�#����!� &!7+���%�� ;��,"%�"%%+�#� �*"�� �*� &"�!���� %�!+��+!�

"�#� �*� &"�,� "$�%� "!� %��+"�#� "�� �80 ��� � � + %�!"�� "�#� �80 �� � #�,�%�!"�� �&� �*�

Page 239: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'(��

0*��"�!% ���0"'����!&!��� �����,"%��*�%��"�� �� ��� ��,*��*��%��*�&!���� ��������

�*�0*��"�&"������*�$*"+%��&"�,��5��� �� ����� ��%��*�!"!� ���������*�0*��"����!�

%�� "����'�����,"%�"%%+�#��*"���*��� !"�+!�""�����*�&"�,�"$�%��%� �������� ������*"��

�� !"�+!� �*� % #� �&� %�+�#� "�#� #�%��'� ��� "�!� �%� G���9�� �L%� "�#� ����� 6�L�F�

!% ���0"'����

��!���� "!�%����#��*� �*�"�""'���""�"�#��+�!��""��""�+""����%�,!����#+��#�"!�+�#� �*�

��!�+�&!����&�%�������,��;%����+!�G�������*" �!�G<��"��"�*��*���&�A�H����G��&!����*�

#������ &"���&� �*��-�:���)*�%�*��*��,"%��*�%��#�"+%�"�� �*"��*��*�� �*!�"!� %�$�'�

��!�+�&!���""���#%��,*��*�"!�%+&&������ ���"�*�0�"��"��+!"���+�!��""�%���"������&�

�*� %�+�#� !%%+!� "��!�� &�!� ��� "!�%��� ,��*� �*� "�""'���""� !%+"��� )*� %���"�#� "�#�

�""�+""�#�0""+%��&�"""��*� "!"��!%��*"��,!�+%#�����*��""�+""����%�"!���0�����)"#"�

����&�!�"�*��LF����"0�#"�#����!�&!7+��'���"�#��*�#�!���0��'���#$�,"%�"%%+�#����#�

%"��&�!�"""��*���!�+�&!���""� �%�����%�"���*��#%!0"�����*��*������*�&"�!�����

������������

?���)����?������9����"������

���?����$��#���

���������������

��������������

�����������������������

������������*<���

���������������

� ����������

�������$�������\����������

���������������$�

����������\�����9��

"������������������!�,����������������

9���� ��� � �����

����������������

� � ��

��� ���

�� ��� ����� ���F� ���G9� ��F���� ��F��� F��9G� ���F���� �F� ����� ����� ���G�� ��F���� ��F��� FF�F�� ������F� ��� ����� ����� ����9� ��F���� ��F�9� F��G�� ���G��9� ���� ���9� ���G� ������ ��F���� ��F�F� FG�F�� �������� ���� ����� ���F� ������ ��F���� ��F��� F����� ����F��� ���� ����� ����� �G���� �����G� ��F��� 9��FF� ���GG�G� ���� ����� ���F� �G���� ����G�� ��F��� 9����� �������� ���� ����� ���F� �G���� ����9�� ������ 99�F�� ����9��� F��� ����� ��G�� �G���� ������� ������ 9����� �G������� 9��� ����� ����� ���F�� �����F� ����G� 9��9�� �9����

)������' �������%���� �������%� !"�%�� ;#��� ����$����%�&�'���!����!��'%�'�� K(D=��&�!�����"� %��"�)�,�!� ��&����*4 H�������$:=�%)��$����%� '$��'$�$�'%��+��'���!���� "������, ��%�G���9���L%��'$������6%L�F�!�%)�"��&��+�<�

Page 240: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��-�&�.���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'(�

��-�'������$�����*�������

/�!� ���� �'��+��"��� �"� %��"� ���$�'%� �'� ���� 01�2/� %�'%� ���� '�7 �� %� !"�� ����"����'�

��"�'�7 ���,��"���))!�3�����%�����%� '$�%�'�!����'� %�'%��'��7 �&���'��%�'%���)��'��%� !"��

��!���"���!�7 �'"+�#�'$�����'��!�%�������$������!����%�"���'��,���������01�2/�;%���/�% !��

G����'$�)�#���G�F��'�4��)��!�G<�,�%�"�'%�$�!�$���!��&�� ����'��������%� '$�)!�%% !����&��%����

��%� % !��"���!� '$� ����"�!" ���!�'�����)�%����'%��%��� � '"���'���� �8�� ������'%��%� �� ��)���

%"����!�'%� ��� %� '$� �!��� ���� % !��"�� ,�%� "�'%�$�!�$� �'� ���� "��" �����'%� �%� $�%"!�#�$� �'�

�7 ����'%�;���<��'$�;���<��/�% !�%�;���<��;���<��'$�;����<�%��,�����%� '$�)!�%% !����&��%��������

% !��"���������01�2/������"���'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!���!�7 �'"+��!������58����9��58��

"��" ����$� %�'%��7 ����'�;���<���������%�������6�H����G���!�������#��������"���������01�2/��

)����&�!���� %� '$�)!�%% !�� ��&��� ;718�<� ��!� ��'� �7 �&���'��)��'�� %� !"�%� �"��'%� �%��� ��'��

%� !"�����!������'��!��%)�"�! ������'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!���!�7 �'"+�!�'%���!�����58�

���9��58��"��" ����$� %�'%��7 ����'�;���<���������%�������6�H����G���!�������#��������"�����

����01�2/�� �%� %��,'� �'�/�% !��������)����&�!���� %� '$�)!�%% !�� ��&��� ;718�<�"��" ����$�

%�'%��7 ����'�;���<����������!,�!$� <�; ��� �'$�#�"6,�!$� <���; ��� �)��'���������01�2/��%�

������$:��'$���9�G�$:� !�%)�"��&��+��)���$�!�"��&��+�)����!'���� �����&�!���� %� '$�)!�%% !��

��&��� ;718�<� �%� ��%�� %��,'� �'�/�% !��������/!��� ���%�� !�% ��%�� ��� "�'�#�� %��'� ����� %� '$�

)!�%% !����)��� $��&�!��%�!�����&��+�%������+���������!�'���������01�2/���"�'%������3�� %��

���,��'$�&�!��%���!���%%!�%%�&��+��������#�"6��������01�2/��$ �����)�%���&���'$L�!�'�%���&��

�'��!��!�'"����������,��$���!�"��$�,�&�%��!�&����'%��!� '$������,��%�$�%��������01�2/��)���

%� '$�)!�%% !�� �� "� ����'� �'"!��%�%���� ����#�"6���� ����01�2/��%� ���� �!�7 �'"+� �'"!��%�%�

#�"� %�� ���� ��� '����� �'��!��!�'"����� ���� �,��$���!�"��$�,�&�%� �!�&����'%��!� '$� ���� �,��

%�$�%��������01�2/��'"!��%�%��

Page 241: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

��9

���

���

���

���

��9

��� ;��%!��%<�

1� '

$�)!�%% !�

���&����

� 43� 0+

0 ��;$

:<�

��58�F58��58���58

#8�� ������'%��� ��������� �#'��+��"���+� "��" ����$� %� '$�)!�%% !�� ��&��%� ��� ���� % !��"����� %�"���'� �,�� ;%���/�% !�� G��� �'�4��)��!�G<���������%�������6�H����G���!�������#��������"���������01�2/�� %�'%����� '�7 ��%� !"������"����'������$����!��'��7 �&���'��%�'%���)��'��%� !"����!���"���'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!���!�7 �'"+��!�����58�������58��/�!������7 �&���'��)��'��%� !"����"����'������"���!�7 �'"+�%���)�#��������I �80 ��� � �� �80 �� � ��'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J�

� �� ��� ��� ��� ��� F�� F�� 9�����

���

���

���

��9

���

���

���

���

��� ;��%!��%<�

1� '

$�)!�%% !�

���&����

� 430

+0��

;$:

<�

���58���58���58

#8�� ������'%��� ��������� �#'��+��"���+� "��" ����$� %� '$�)!�%% !�� ��&��%� ��� ���� % !��"����� %�"���'� �,�� ;%���/�% !�� G��� �'�4��)��!�G<���������%�������6�H����G���!�������#��������"���������01�2/�� %�'%����� '�7 ��%� !"������"����'������$�����!��'��7 �&���'��%�'%���)��'��%� !"����!���"���'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!���!�7 �'"+��!������58�������58��/�!� �����7 �&���'��)��'��%� !"�� ��"����'������"�� �!�7 �'"+�%���)�#�������� I �80 ��� � �� �80 �� � ��'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J�

Page 242: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��-�&�.���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''�

� �� ��� ��� ��� ��� �� �� ������

���

���

���

���

���

���

���

���

���

��� ;��%!��%<�

1� '

$�)!�%% !�

���&����

� 4 30+

0 ��

;$:

<

����� ���������

#8�� ������'%��� ��������( �#'��+��"���+�"��" ����$�%� '$�)!�%% !�� ��&��%���� ����% !��"�����%�"���'� �,�� ;%���/�% !��G��� �'�4��)��!�G<���������%�������6�H����G���!�������#��������"���������01�2/�� %�'%����� '�7 ��%� !"������"����'������$�����!��'��7 �&���'��%�'%���)��'��%� !"����!���"���'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!���!�7 �'"+��!������58����9��58��/�!� �����7 �&���'��)��'��%� !"�� ��"����'������"�� �!�7 �'"+�%���)�#�������� I �80 ��� � �� �80 �� � ��'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J�

� �� ��� ��� ��� ��� �� �� ������

���

���

���

���

���

���

���

���

���

����;��%!��%<�

7&�!����%� '

$�)!�%% !�

���&����4 3

0<�0 ��;$

:<

#8�� ������'%��� �������� �#'��+��"���+�"��" ����$��&�!����%� '$�)!�%% !����&����������% !��"�����%�"���'��,��;%���/�% !��G����'� 4��)��!� G<� ��� �� ���%��� ��� � 6� H� ���G�� �!��� ���� #������ ��"�� ��� ���� 01�2/�� %�'%� ���� '�7 �� %� !"������"����'������$�� � ��!� �����'��!��%)�"�! ������'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!�� �!�7 �'"+� !�'%�� �!�����58� ���9��58��/�!������7 �&���'��)��'��%� !"����"����'������"���!�7 �'"+�%���)�#��������I �80 ��� � �� �80 �� � ��'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J�

Page 243: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'��

����

�����

�����

�����

F�

���

��

�9�

��

�G�

���

F��

���

FF�

��� �

$:

��!�"���'�����'"�$�'��,�&�

��������' �#'��+��"���+�"��" ����$�$�!�"��&��+�)����!'���������&�!����%� '$�)!�%% !����&����������% !��"�����%�"���'��,��;%���/�% !��G����'�4��)��!�G<���������%�������6�H����G���!�������#��������"���������01�2/�� %�'%����� '�7 ��%� !"������"����'������$����!������'��!��%)�"�! ������'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!���!�7 �'"+�!�'%���!�����58����9��58��/�!������7 �&���'��)��'��%� !"����"����'������"���!�7 �'"+�%���)�#��������I �80 ��� � ��

�80 �� � ��'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J�

��-�'�'�9��������*�������

/�!� ���� ' ��!�"��� �'��+%�%� ���� :� '$�!+� (����'�� :����$� ;:(:<� ,�%� %�$�� )���

)�!�����!%� %�$���!�����' ��!�"���"��" �����'%��!��%�&�'��'�)�#����������!���"���7 �&���'��

)��'�� %� !"�� ��� ��"�� �'�����!$��"��&�� #�'$� "�'�!�� �!�7 �'"+� �!��� ��58� ��� 9��58��)���

' ��!�"���!�% ��%���!���"���'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!���!�7 �'"+��!��)!�%�'��$��'�/�% !�%�

���F� ;���<�� "��" ����$� %�'%� �7 ����'� ;���<�� )��� ' ��!�"��� !�% ��� ��� ���� �&�!���� %� '$�

)!�%% !��$�%�!�# ���'���!������'��!��%)�"�! ���&�!������!�7 �'"+�!�'%���!�����58����9��58�

�%�%��,'� �'�/�% !�%����9�;��#<��"��" ����$� %�'%��7 ����'� ;���<��)��� !�% ��%�%��,� ����� ��!�

&�!+���,��!�7 �'"��%�;��58�������58<��������%��%���"� %��"�)!�%% !�%���%��+��"" !��'�����

% !��"�����%�"���'%��'���'$��,��;%���/�% !��G����'�4��)��!�G<��������01�2/���%�%��,'��'�

/�% !�%����F;���<��)���!��%�'%���!����%��!�;�;�<�����%� !"�%��!����"���$�#���,�����01�2/=�

Page 244: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��-�&�.���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'-�

���'%������3�� %�����,��3�%���'$�;#<�����01�2/�$���'%��'��%�!�����&��+�%�����"��)�!�$����

����,�&���'%������ ����&�!+� ��,� �!�7 �'"+�'��%����'"��'���� "����� �����"� %��"�)!�%% !��

�'"�$�'�� �'� ���� 01�2/� �%� �#%�!#�$�� #%� ���� �!�7 �'"+� �'"!��%�%�� "�� ��� ���� �"� %��"�

)!�%% !�� �'"�$�'�� �'� ���� 01�2/� �%� �#%�!#�$� �'$� ���� ��%�� �"� %��"� )!�%% !�� #�"����

%"����!�$��&�!������'��!��01�2/�%�'"������01�2/�$���'%��'��%�'����'%�!�%�����!����'�����

�"� %��"�,�&���'%�����%�%��,'��'�/�% !�%����F;���<��1�'"����������%� !"�%��!��)��'��%� !"�%�

�'$��!����"���$�#���,�����01�2/�����'%������3�� %�����,��3�%������!�% ��%��!��'���%�����!�

��� ���%�� )!�%�'��$� ��!� )��'�� ,�&�%� �'� /�% !�%� ��9�� ;���<� �'� 4��)��!� ��� )��� )!�%% !��

��%'�� $�%� �!�� $����!�'�� ��� ���� )!�&�� %� !�% ��%� #�"� %�� ���� %� !"�� %�!�'%��� ��� ��"��

�7 �&���'��)��'��%� !"�����'%������3�� %�����,��3�%��%�,�����%�����$�"�+����%� '$�)!�%% !��

��)��� $��$ �����$�%��'"���!�������%� !"���������01�2/�,�!��"�'%�$�!�$���!����������,�'%�

' ��!�"���"��" �����'%��,��!��%��'� '����'"�$�'��%� '$�)!�%% !����)��� $���'$��'��'"�$�'��

)��'��,�&��!�'��,�!�� �%% ��$� �'� ����)!�&�� %� !�% ��%�� <�� �))��!%� ����� �����&�!���� %� '$�

)!�%% !����&���!��"��%��!� '$����$:���!���'��7 �&���'��%�'%���)��'��%� !"�%�%�� ���$�"��%��

��� ���� &���"���� ���'%� ���� �3�� %�� ���,�� �%� %��,'� �'� /�% !�%� ���9;��#<�� ��!� ���� �'��!��

%)�"�! ���&�!������!�7 �'"+�!�'%���!�����58����9��58��

)���%� '$�)!�%% !����&��%��'�����"�!" ���!�'�����'�$�%��������% !��"�����%�"���'��,��;%���/�% !��G���

�'�4��)��!�G<���������%�������6�H����G���!�������#��������"���������01�2/�,�!��"��" ����$� %�'%�

:(:���!���"���'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!���!�7 �'"+��'$��!��%��,'� �'�/�% !�%�������������'$�

���G�� )��� !�% ��%� %��,� %�����!� )!�%% !�� �� "� ����'%�� ��� ��"�� #�'$� "�'�!�� �!�7 �'"+�� ��� ����

�� "� ����'%��'������'��+��"���!�% ��%�%��,'��'�/�% !�%�����������'$�������,��"��,�!���#���'�$� %�'%�

���� '�7 ��%� !"������"����'���"�'�7 ���)��!���!��%��%���$����!�'"�%�#��,��'�)!�%% !����)��� $�%�

�#���'�$� %�'%�����' ��!�"����'$��'��+��"���"��" �����'%���%�%��,'��'�/�% !����������!������&�!����

Page 245: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''�

%� '$�)!�%% !����&����&�!������!�7 �'"+�!�'%���!�����58����9��58���)���!��%�'���!����%��%����������

$���!�"���'����%� '$�,�&�%��!� '$������'$%��������01�2/�,�%�'���"�'%�$�!�$��'��+��"���+��<'���"���

����" !!�'��,�!6��%�'����#������"�'%�$�!�����$���!�"���'����%� '$�,�&�%��'��+��"���+���!���"��)��3�

��!���$���'%��'���%�����!+�% "���%�����01�2/���

<����%�#��'��#%�!&�$���������� '�7 ��%� !"������"����'������$��%�"�)�#������)!�$�"��'%������"� %��"�

���$%� �'� ���� % !��"�� ��� ����01�2/� �'� ���� ��,� �!�7 �'"+� !�'%�� �!��� ��58� ��� 9��58�� # �� ���

�))!�3�����%�����%� '$�%�'�!����'� %�'%��'��7 �&���'��%�'%���)��'��%� !"����!���"���!�7 �'"+����

�'��!�%���'�+��<'�����'�3��%�"���'����'�'� '�7 ��%� !"������"����'������$��%��'&�%��%���$��'�������,�

�!�7 �'"+� !�'%�� �!�����58� ��� 9��58��,��"���%% ��%� ����� ���!���!����' �#�!����)��'�� %� !"��

��"����'%���6�'%�����'��%� !"�����'%������3�� %�����,���!���"���!�7 �'"+�����'��!�%���)��%��))!��"��

%�� �$� +���$���!�� �"" !���� !�% ��%� ���'� ���� '�7 �� %� !"�� ����"����'������$� $�%" %%�$� �'� ���%�

%�"���'��

Page 246: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��-�&�.���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'��

�������� ����������������������������������;�<�/!�'����"�����58���������������������������������������������������������������;#<�0��!���"�����58��

�������� �������������������������;"<�/!�'����"����F58����������������������������������������������������������������;$<�0��!���"����F58��

��������� ����������������������������������;�<�/!�'����"�����58���������������������������������������������������������������;�<�0��!���"�����58��

Page 247: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'=�

���������� ���������������������;%<�/!�'����"������58������������������������������������������������������������;�<�0��!���"������58��

���������� ����������������������;�<�/!�'����"������58�������������������������������������������������������������;><�0��!���"������58��

���������� ����������������������;6<�/!�'����"������58�������������������������������������������������������������;�<�0��!���"������58��

Page 248: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��-�&�.���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'��

����������� ���������������������;�<�/!�'����"������58�����������������������������������������������������������;'<�0��!���"������58��

�������� ������������������������;�<�/!�'����"������58����������������������������������������������������������;)<�0��!���"������58��

�������� ����������������������;7<�/!�'����"���F��58����������������������������������������������������������;!<�0��!���"���F��58��

Page 249: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'��

������� ��������������������;%<�/!�'����"���9��58������������������������������������������������������������;�<�0��!���"���9��58��

��������������� �B ��!�"���+�"��" ����$�%� '$�)!�%% !���3"������'��������% !��"���������01�2/� %�'%����� '�7 ��%� !"������"����'������$����!�&�!�� %��'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!���!�7 �'"��%��!�����58����9��58��/�!� ���� �7 �&���'�� )��'�� %� !"�� ��"����'� ��� ��"�� �!�7 �'"+� %��� )�#��� ����� I �80 ��� � �� �80 �� � � �'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J�

�������� ���������-� ���� �B ��!�"���+�"��" ����$��&�!���� %� '$�)!�%% !���3"������'���� ����% !��"����� ����01�2/� %�'%����� '�7 ��%� !"������"����'������$����!������'��!��%)�"�! ������'�����!$��"��&��#�'$�"�'�!���!�7 �'"+�!�'%�� �!��� ��58� ��� 9��58�� /�!� ���� �7 �&���'�� )��'�� %� !"�� ��"����'� ��� ��"�� �!�7 �'"+� %��� )�#��� �����I �80 ��� � �� �80 �� � ��'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J�

Page 250: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��-�&�.���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''(�

� �� �� � �� �� �����

���

���

���

���

���

���

���

B�$��' �#�!

1� '

$�)!�%% !�

���&����4 3

0+0 ��;$

:<

����� �����������

B�!��������'"�$�'�,�&�

��������' �B ��!�"���+�"��" ����$�%� '$�)!�%% !�� ��&��%��'� ����"�!" ���!�'�����'�$�%���������%������ �6�H����G���!�������#��������"���������01�2/�� %�'%����� '�7 ��%� !"������"����'������$����!�&�!�� %��'�����!$��"��&��"�'�!�� �!�7 �'"��%� �!�����58� ������58��/�!� �����7 �&���'��)��'��%� !"�� ��"����'������"�� �!�7 �'"+�%���)�#��������I �80 ��� � �� �80 �� � ��'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J����

� �� �� F� 9� �� �����

���

���

��9

���

���

���

���

B�$��' �#�!

1� '

$�)!�%% !�

���&���

4 30+

0 ���;$

:<�

���58���58���58

B�!��������'"�$�'�,�&�

��������� �B ��!�"���+�"��" ����$�%� '$�)!�%% !�� ��&��%��'� ����"�!" ���!�'�����'�$�%���������%������ �6�H����G���!�������#��������"���������01�2/�� %�'%����� '�7 ��%� !"������"����'������$����!�&�!�� %��'�����!$��"��&��"�'�!���!�7 �'"��%��!������58�������58��/�!������7 �&���'��)��'��%� !"����"����'������"���!�7 �'"+�%���)�#��������I �80 ��� � �� �80 �� � ��'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J�

Page 251: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''�

� �� �� F� 9� �� �����

���

���

��9

���

���

���

���

��9

���

B�$��' �#�!

1� '$�)!�%% !�

���&����

4 30+

0 ��

;$:

<����58F��589��58

B�!��������'"�$�'�,�&�

��������= �B ��!�"���+�"��" ����$�%� '$�)!�%% !�� ��&��%��'� ����"�!" ���!�'�����'�$�%���������%������ �6�H����G���!�������#��������"���������01�2/�� %�'%����� '�7 ��%� !"������"����'������$����!�&�!�� %��'�����!$��"��&��"�'�!���!�7 �'"��%��!������58����9��58��/�!������7 �&���'��)��'��%� !"����"����'������"���!�7 �'"+�%���)�#��������I �80 ��� � �� �80 �� � ��'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J�

� �� �� F� 9� �� �� G����

���

���

��9

���

���

���

���

��9

���

B�$��' �#�!

1� '

$�)!�%% !�

���&����4 3

0<�0 ��;$:

<�

#'��+��"��F��:(:

B�!��������'"�$�'�,�&�

��������� �4��)�!�%�'���� �����&�!����%� '$�)!�%% !�� ��&���#��,��'� ����' ��!�"����'$��'��+��"��� !�% ��%�"��" ����$��'�����"�!" ���!�'�����'�$�%���������%������ �6�H����G���!�������#�������������01�2/�� %�'%����� '�7 �� %� !"�� ����"����'������$�� ��!� ���� �'��!�� %)�"�! ������'�����!$��"��&��#�'$� "�'�!�� �!�7 �'"+� !�'%���!�����58����9��58��/�!������7 �&���'��)��'��%� !"����"����'������"���!�7 �'"+�%���)�#��������I �80 ��� � ��

�80 �� � ��'$�!���!�'"��)!�%% !�����8�J�

Page 252: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�9���&�.���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'''�

��'�!��������� ���������������&�������9���&�.���������������������������

)��� '�'� '�7 �� %� !"�� ����"����'������$� �%���!�� "��)��"���$� ���'� ���� '�7 �� %� !"��

����"����'� �����$� $�%"!�#�$� )!�&�� %�+�� )��� '�'� '�7 �� %� !"�� ����"����'� �����$�

!�"�%'�8�%� ����� ���� !�"6��� '��%�� �'� ��"�� �!�7 �'"+� #�'$� �%� %�'�!���$� ��!� %�� �� ����

�3�� %�����,���'$��� '�7 ���%�'%����7 �&���'��)��'��%� !"����"����'����'%��������,��3�%��%�

'����%% ��$��%� �'� ����)!�&�� %������$� ;B#1#�18���G�����G�<��)���'�'� '�7 �� %� !"��

����"����'������$���%+��%�#�%�$��'��3)�!���'����+����% !�$�$�����'$�'�!����8�$�!�% ��%��

�'$��%�$�%"!�#�$��'�$�������'������#�&��!���!�'"�$�$�" ��'���8!�$�"���'%�"�'�#����$����!�

%� !"�%� ��"���$� �'� ����'��!�����$� �%�,���� �%� ���� ��!�����$� ���'%� ���� �3�� %�� ���,�� <'� ���%�

%�"���'�� ���� �"� %��"� ���$�'%%� �'� ���� 01�2/� %�'%� ���� '�'� '�7 �� %� !"�� ����"����'�

��"�'�7 ��,�!���#%�!&�$��'�+�$ ���������%� !"�%�"��%�%���������&���"����)���!��%�'��%��'�+�

��'�)��'��%� !"�%�,�!�� %�$��'$�)�%����'�$�"��%���������&���"�������'%������3�� %�����,�����

6��)�����"��) �����'��������!��%�'�#�����!�����' ��!�"���"��" �����'%�����"� %��"����$�'%��

5�,�&�!�� ����'�'� '�7 ��%� !"������"����'� ��"�'�7 ��"� �$�#�� � !���!��3��'$�$� �'� � � !��

#+� %�'%���!���"� %��"�%� !"�%���

��'��!��������������������

/�!� ����)!�$�"���'���� �����"� %��"� ���$�'%��'� ����&���"���� ��� �%�'�"�%%�!+� ���$�%�!�# ��� ����

%� !"�%� �'� !������'� ��� ���� "�!�� ��'%��� ���'%� ���� �3�� %�� ���,�� )��� "�!�� ��'%��%� ��� ����

&�!�� %� !�"6��� �'%�'�%� ��&�� ��!��$+� #��'� $�%" %%�$� �'$� %��,'� �'� /�% !�� ����� )���

'�!����8�$� �&�!���� %� '$� )�,�!� )�!� '��� "�!�� ��'%��� ��!� %��'$�!$� "����"��� !�"6��%� �%�

!�)�!��$��'�B#1#�18���G��;��G�<��'$�,�%� %�$��'�����" !!�'��,�!6�����%�����������%� '$�

Page 253: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''��

)�,�!�)�!� '���"�!�� ��'%��� ��!��'%�'�� K(D��/�!�'��%��)!�$�"���'�) !)�%�%� ���� !�"6��� ���,�

"�'�#��$�&�$�$��'���' �#�!����%�%��'�%��'$������&�!�����"� %��"�)�,�!���!���"��%�%��'��

"�'����'�#��"��" ����$� %�'%������%������$�%� '$�)�,�!�)�!� '���"�!����'%����'$�������'%���

�����"��%�%��'���%������,%�;B#1#�18���G�����G�<;�

*

�#- 0

04*

�*04 �

��()

*+,

-� ��

7#��� ��%��

<;��%�� �� ;����<�

,��!��������!���� �

()

*+,

-

<�

*�*0

����%�� ��!���!%��������!�����&��%� '$�)�,�!�)�!� '���"�!����'%���

��� ��"����'� � � ;���� &�� �%� ,�!�� �%������$� �!��� B#1#�18���G�� ;��G�<� ��!� ���� " !!�'��

"��" �����'%��'$��!��)!�&�$�$� �'�)�#�����F<�� � ��* � �%� �����"� %��"�)�,�!��%��� � '"���'����

$�%��'"�� #��,��'� ���� '�88��� �3��� �'$� ���� %� !"��� <�* � �%� ���� �&�!���� �"� %��"� )�,�!�

%�'�!���$�#+�����!�"6����'%�'��� -4 ��%������&�!�����"� %��"�)�,�!���&����������!�"6����'%�'���

0� � �%� ���� ��'%��� ��� ��"�� %�%��'��� 0 � �%� ���� ������ "�!�� ��'%��� �'$� ���� % #%"!�)�� K �# D�

�'$�"���%�����%�%��'�%�����3�� %�����,��

)��� '�!����8�$� !�����&�� %� '$� )�,�!� %)�"�! �� ��&��� ,���� ��$����$� 1�!� ���� ' �#�!��

���

����

��

�>���

���%�%�&�'��'�����!���!�'"�$�$�" ��'���'$�,�%� %�$����)!�&�$���'��"� %��"�� �) ��

)�,�!��%���������!��'%�'��K(D��'�����" !!�'��,�!6��)��%�%� '$�)�,�!�%)�"�! ��"�'����'�#��

"�'&�!��$������"�'&�'���'����"� %��"�#�'$,�$����%������,%�;B#1#�18���G�����G�<;�

+�

�� �#-

��+ �#- �

���>

4���>

�*��*4 ���(

)

*+,

-� ��������� ��%����%��

<;<�;��%�� �� ;����<�

,��!��������!��� ()

*+,

-

���

���>

�*��*<;<�;��%�� �� ��!���!%��������!�����&��%� '$�)�,�!�%)�"�! ����&���

Page 254: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�9���&�.���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''-�

;����&�� �%�,�!���%������$� �!���B#1#�18���G�� ;��G�<� ��!� ����" !!�'��"��" �����'%��'$�

�!��)!�&�$�$��'�)�#�����9<�� �> ��%������3�� %��&���"��+�� �� ��%�����%)��$����%� '$��'���!�� �� �

�%� ���� %)��$���� %� '$� �'� ���� �3�� %�� ���,� ��� ����'�88��� �3���� � � �%� ����$�%��'"�� �!��� ����

'�88����������"�'�!�������"��%�%��'�����'%��������,��3�%��'$� +�� ��%�����#�'$,�$����������

�!�7 �'"+�#�'$��/�!�����" !!�'���'��+%�%�������"� %��"�)�,�!���&���� + �#-4 �� ��"�!!�%)�'$�'%�

�����"��%�%��'��,�%�"��" ����$� ��!���"���LF��"��&��#�'$�"�'�!�� �!�7 �'"+� �!�����58� ���

9��58��'$��!��)!�&�$�$��'�)�#��������

)����"� %��"�)�,�!������"��%� !"��"�!!�%)�'$�'%������"��%�%��'����!����!�7 �'"+�#�'$����

�'��!�%��"�'�#��$���!��'�$� �!��� �����"� %��"�)�,�!� ��&���� + �#-4 �� �)!�%�'��$� �'��7 ����'�

;����<���%������,%;�

���

����

���

��

��+ �#-4

+ �#* ���5���%� ;����<�

,��!�� ���� % #%"!�)�� + � �'$�"���%� ���� �!�7 �'"+� #�'$�� )��� %�!�'%��� ��� ��"�� %� !"��

"�!!�%)�'$�'%� ��� ��"�� %�%��'�� ��!� �� �!�7 �'"+� #�'$� ��� �'��!�%�� "�'� #�� $���!��'�$� �%�

�����,%�;:��%�N�5�'%�'�����F<;�

�?

*3 + �#

+ �# �

���

9� ����FL%� ;���F<�

,��!�� � ��'$� � ��!������%)��$��'$�$�'%��+������!��'������3�� %�����,��!�%)�"��&��+�� ? ��%�����

,�&��' �#�!���/�!�����" !!�'���'��+%�%������%� !"��%�!�'%���� + �# 3 �� ��"�!!�%)�'$�'%��������

��"�� %�%��'��,�%� "��" ����$� ��!� ��"�� �LF� �"��&�� #�'$� "�'�!�� �!�7 �'"+� �!��� ��58� ���

9��58��'$��!��)!�&�$�$��'�)�#���������

)��� %� '$�)!�%% !�� ��&����'� ���� "�!" ���!�'"�� �!� '$� ����&���"���� �'"� $�'%� ���� ����"�%�

Page 255: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'''�

$ �� ��� ���� !����"��'%� % !��"����� ����&���"���� ��!���#�'$�"�'�!�$��'��'+� �!�7 �'"+�"�'�#��

�3)!�%%�$��%�

� � 8�<���!�;�<�<;����%�� ������

����� �9�� �:;<

=>?

� ()*

+,- + �# �� �4 36�?63

�+ �#3 � ;���9<�

,��!������)!�%% !��7 �'���+�� �3 ��!�)!�%�'�%�����������%� '$�)!�%% !���'�����&���"���$ �����

�'"�$�'���'$�%"����!�$�,�&�%���'$� �%���� '"���'���� ����$�%��'"�� �6 ��!��� ����%� !"�� ��� ����

�#%�!&����'�)��'���'�����&���"����,�&��' �#�!� ? ��!�$� %��������&���"��� � �����&����'����%���

6 ���8�� ������'%��� �� ��'$��%� !"��%�!�'%��� + �# 3 �� ���'$�������!�� <�<;9 ��%�����$�!�"��&��+�

�'$�3�$���!��'�$��!���/�% !����G��#%�$�%" %%�$��'�1�"���'���9�������%�)!�%% !��7 �'���+�"�'�

#��$���!��'�$� %�'%��7 ����'�;G��<�)!�%�'��$��'�4��)��!�G��'$��7 ����'%�;���F<��'$�;����<�

)!�%�'��$��'�4��)��!�����!������'��+��"����'$�' ��!�"���"��" �����'%�!�%)�"��&��+��)�����!%��

% ������'�)!�%�'��$� �'��7 ����'� ;G��<��'$� ����% ������'�)!�%�'��$� �'��7 ����'� ;����<�

'��$� ���#�� ��6�� �'����""� '�� ��!����� ���� %� !"�%� ��!��� �!�7 �'"+�#�'$���� �'��!�%��� %�'%�

��%�!�����"�% ������'�����+ �#34 ���� ��!���������%�%��'�%��)��'������&�!����%� '$�)!�%% !��

��&���"��" ����$�#+�������%�!�����"�% ������'�����+ �#34 ���� ��&�!������'��!��%�%��'�%��������

�3�� %�����,���!����!�7 �'"+�#�'$�����'��!�%��#�"���%�;B#1#�18���G�����G�<�

"� �#

4

+0 �#3�+ �#3

�4

#��

������7#�

���

����%���

� ���;!����M8�<� ;����<�

#%��'���'������#�&���7 ����'%�;���9<��'$�;����<������%� '$�)!�%% !��$ �����%"����!�'%��!���

����!����"��'%�% !��"���������&���"����%�,�����%�����%)!��$�'%�$ �����$�%��'"����!���'"� $�$��

)�������"���������%"����!�$�%� '$�����$��'�����%� '$�)!�%% !���'�����% !��"���������&���"���

,�%�'���"�'%�$�!�$��'�����)!�&�� %��'��+%�%�)!�%�'��$�#+�B#1#�18���G��;��G�<��<���%���%��

'���"��#���������'������#�&���7 ����'%����� 9 ���!����%�#��'� %�$�#�"� %������$�!�"��&��+�

Page 256: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�9���&�.���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''��

�'$�3�� � �9�< ���������%� '$�!�$�����'�!�����&����������3�� %���3�%��'"� $�%���������"���������

%� !"�%�#��'%���"���$��'�����!$�% !��"���

��'�'����������������������������

/�!� �����'��+��"����'$�' ��!�"���)!�$�"���'�����"� %��"� ���$�'%%��'� ���� ���!�'%�� ����'�'�

'�7 ��%� !"������"����'������$��,��"���%������%����������!�"6���'��%���'���"���!�7 �'"+�

#�'$� �%� %�'�!���$� ��!� %�� �� ���� �3�� %�� ���,��,�%� %�$� �'� ���� �'�����!$��"��&�� #�'$�

"�'�!���!�7 �'"+�!�'%���!�����58����9��58��<��,�%��%% ��$�������������!�'%�%�! "� !���'$�

�������,��3�%��!��%�� ���$���� �80 ��� � � )%�!�����'$� �80 �� � �$�,'%�!�����������&���"���

!�%)�"��&��+��#� !���!�'"�� )��'��,�%� "��%�'� ��� �� ��� ��,��"�� �%� ���� �!�'�� )��'�� �'� ����

&���"��� ��"�'%� ���� �3�� %�� ���,��5�'"�� �� ����� � �%� ���� !��!� )��'�� �'� ���� &���"���� /�!�

%��)��"��+�����,�%��%% ��$�������������)�!�� !�����'%��������,��3�%��%� "������, ��#�������

���)�!�� !�� ���� %)��$� ��� %� '$� �'$� $�'%��+� �'� ��!� �%� G���9�� �L%� �'$� ����� 6%L�F�

!�%)�"��&��+���)������,��3�%�,�%�$�&�$�$��'������%�%��'�%����'%��������,�,�����'��%% ��$�

��'%��������� ��!���"��%�%��'���#�� ����"�'�!�������"����� �������%�%��'�%���)��'��%� !"��

"��)�����+� '"�!!�����$�,������������!�'�'��,�%��%% ��$��)���$�%��'"�%��!�������&���"���

�3�%� ��� ���� "�'�!�� ��� ��"�� %�%��'��,�!�� �%������$� �'$� %�$� ��� $���!��'�� ���� '�"�%%�!+�

)�!�����!%� ��!� ��"�� %� !"��� )��� %)�"���"����'%� ��� ��"�� %� !"��� �'$� ���� "��" ����$� �'$�

�%������$�&�� �%�������� ����)�!�����!%��!�� !�)�!��$� �'�)�#��%���F��'$���9��)���"��" ����$�

�"� %��"�)�,�!���&�����!���"��#�'$�����'��!�%��"�!!�%)�'$�'%������"��%�%��'���%�!�)�!��$��'�

)�#��������)���"��" ����$� %� !"�� %�!�'%��������"�� %� !"��"�!!�%)�'$�'%� �����"�� %�%��'��

��%��)!�&�$�$� �'�)�#��������)���%� !"��$�!�"��&��+� �'$�3�,�%��%% ��$� ���#�� ����%���� ��!�

Page 257: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''=�

!�$�����'� ��� ���� ���� "�!" ���!�'����� )�%����'%� �'� ���� &���"��� ��!� �'+� %)�"����$� ���&����'�

�'%����!�������%� !"������� '"��&���"�����

/�!�"��)�!�%�'��#���������'��+��"����'$�' ��!�"���"��" �����'%�,�!��"�'$ "��$��!� '$�����

"�!" ���!�'"�����%�"���'��,��;%���/�% !��G����'�4��)��!�G<����������%�������6�H����G���!���

����#������ ��"����� ����01�2/��)��%����%���,�%�"��%�'�#�"� %����� ��������%��� ���!���!��

%�3�+�"�!" ���!�'�����'�$�%�,��"���!��% ���"��'������"���&����#����!�' ��!�"����%�������'����

����%� '$�)!�%% !��)����!'���!�"��)�!�%�'�,���������'��+��"���!�% �����

�������9�����

����������������

���������*�����

������������������������

9�������������

����������������"����

��������*� ��

���������������

� ����������

�������$�������9 ����������

����������������$�����������

�����

���������������!�,��������

&���"�����������

���

����

7#

<;����%��

=�=�* �����

"������������������

!�,���������������

���� � �

�����

� � ��� �9� GGGF� ��G� �G�� ��G� F�9��

�� �� �F� F��� ��� � F� � �� � � � F���

F� F� F�� ���� ����� �F�� � � �� � 9��

9� 9� 9�� GG�� 9���� F � �� � �G � 9���

�� �� �F� �G � 9��� FGF�� ���� ��� 99 ��

�� �� �� �9� FG9�� 9���� �F � �� � 99��

G� G� G �� F��� FFF� 9���� �F�� �9�� 99���

�� �� � �� ���� ����� � � �F�� �F�� 9����

�� �� � G� G9�� �G G� ���F� �9 � �F� 9� ��

� � �� �9 � �9G � ��F � �9�� �F9� 9�G��

)�������� ������������ ������������ %��!�� � �� �7������������������� �"��!�#�;�����!��#����$���� ��#�!��������� %� ��K%D<�&������ %�!�� "��� ' =�()���������������$�,�����)�������!�����6���� %� ��� �����-4 #:=��� %�!�������!���%"� ���� "��' �I���������"���#����"�*�%�������$���� ��#�� �B+,+�,-�� G��;�G<J�

Page 258: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�.���&�/���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''��

�������������������������,������������������� ()

*+,

-

�� � 0

�1��1<;<�;��% ������������

.������'(#2� ��#2� �(#2� ((#2� ''#2� �(#2� '((#2� ''(#2� �'#2� 3((#2�

� �� � �� � �G � �� � ��� � �9 � ��G � ��� � �� � � � �

�� �G � �� � ��� � ��� � �F� � ��� � ��9�� � G�� ��� � �����

F� �� � �� � �9 � ����� ��� � ��9�� � � ��G � ��� � �G �

9� �� � �9 � ��� � ����� ��9 � ��� � ��� � �G� � �G �� ��G��

�� �9 � ����� ����� ��9�� � � ����� �� � �G � ��� � ���G�

�� ��G � ���G� �� � � � � ��G�� ��� � �G� � ����� ����� ��� �

G� ��� � ��� � � � � ���� ����� �G� � ����� ��G � ����� �G9��

�� ����� ��9�� � � ��G � ��� � �G � ��� � ���� ����� �G���

�� ��� � � � ��� � ��G � �G� � ��� � ����� ��G � �G� � ��� �

� ��9�� � � ��G � ��� � �G� � ��� � ��� � ��� � �G� � ��G �

)�������3 �%���"���#�������)����� #�$�,��� ��)������� �� ����������������!�LF�����)��#� #��� �������7�� �4����"�� 58����9 58����� %��!�� � �� �7������������������� �"��!�#�;�����!��#����$���� ��#�!��������� %� ��K%D<�&������ %�!�� "��� ' =�()���������������$�,�����)�������!�����6���� %� ��� �����-4 #:=�,$��#������� #� � � �!�� �3!����� ���,�� "L�9�G���� =� �� %�!� ��� ���!� ��%"� ���� "��' � I����� ����"���#� ���"�*�%����F��$���� ��#�� �B+,+�,-�� G��;�G<J�

�"��������������������,��������������������� ���������������� ��� �� �����

�������.������ '(#2� ��#2� �(#2� ((#2� ''#2� �(#2� '((#2� ''(#2� �'#2� 3((#2�

� ����� �9G�� ���9G� 9��F�� ������ �G�� � �9� ��FF�� F�F��� ��G99�

�� �F��� G��9�� �� �9� ��G�� ��9 �� 9��G� ��F�� �� �� � ��9�� ��G9��

F� �G� � G�F�� F�FF� �� 9� G���� �F��� �� G� �F G��� ����F�� �G�� �

9� ��� � 9��G� GF�G�� �FG�F� �9��9� �F �G�� �9FF��� �G �G� �����9� F ����

�� �G���� � G��� � �G9� ������ �9G ��� ���GG� ��G9��� F G��� F���� FF�G�

�� ������ � ��� ����G� �9 ���� ���9�� �� FG � F �� FG���� F������ FF��9�

G� � F�� ��F��� �F�G�G� ���F�� �G � �� ����F � F� �� FF ��� F9 G9�� F9���9�

�� ��9��� ��G���� ���9 9� �G� ��� ���G��� F�� G� FF9��� F9�G��� F�F9��� F��� �

�� ��G � ��� 9�� �G99�F� ���9� F�� �� FFF���� F9�GG� F�9� �� F���9�� F��F� �

� ���G � ��F�9�� �G����� ����F� F�F 9� FF� ��� F9GG�� F��9 G� F�G99�� F�����

)�������' �&��������#����������$�,�����)������� ���������������$� #� %���� ���%"� ����������!�LF�����)��#� #� �� ���� ���7�� �4� ���"� � 58� ��� 9 58����� %� �!�� � �� �7��� ������� ��������� �"��!�#� ;���� �!��#����$���� ��#� !���� ���� � %� �� K%D<� &���� �� %�!� "��� ' =� ()������ ��������� $�,��� ��)���� �����-4 � #:=�,$��#������� #�� ��!���3!��������,�� "L�9�G���� =��� %�!�������!���%"� ���� "��' �

Page 259: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������''��

���������������� + �# 3 �� ���6����������.������ '(#2� ��#2� �(#2� ((#2� ''#2� �(#2� '((#2� ''(#2� �'#2� 3((#2�

� 9��F� 9��� 9���� 9��G� 9��� 9� G� ���� 9���� 99�F� 9�9F�

�� �G9� 99�� ��F�� ����� ����� �� � ���G� �G� ���� �GGG�

F� G� G� G���� G��9� �F �� �9G� 9��� G���� ���F� G��� G�99�

9� ���F9� ����F� ������ �F��G� ����� ��FG�� �F9�9� ������ �� �� �F �9�

�� F���� 9 G� � F���9� FF GF� F���� F� ��� F� F�� F�G�� F�G�� F��9��

�� � G� 9�FG � 9����� 9�G �� 99��9� 99���� 9��9�� 99 � F��G9� F9��G�

G� �G� � ����� ��F�9� ��9� � �9F�� ���F� ��F9� � ��� 9�GG � F����

�� ������ ��FG� GF�G� �GG �� G�GF� G�� 9� ����� ��� ������ 9���9�

�� GG�9�� ��9�F� �F�� � ������ �F�� ���� � G�FF�� �G��� ����� 9F��

� G�F�F� �9 � � ��9F� ��G� � ��� �� ��F9� G� �� ���G�� ��9G � 9FFG �

)�������� �&��������#������������ %�!����� ���������������$� #� %���� ���%"� ����������!�LF�����)��#� #��� �������7�� �4����"�� 58����9 58����� %��!�� � �� �7������������������� �"��!�#�;�����!��#����$���� ��#�!��������� %� ��K%D<�&������ %�!� "��� ' =�()���������������$�,�����)���� �����-4 �#:=��� %�!�������!���%"� ���� "��' =� �$��#� ��� ��� #� � #� #� ���4� � � ���� ��� � ��7 � ��� G�9�� "L�� � #� ��� 6%L"F����$����)��4��

��'�'������$�����*�������

*��� �!�� ��������� ���#� %� ���������#� � ��4������4�� ��� %� �!�� � �� �7��� ������� ��������� �

"��!�#�� ,!��!� ����"����� �!��� �!�� ���6��� ����� � � ���!� ���7�� �4� #� #� ��� � ������� ���

%� �����#� �!���%!���� �!�� �3!����� ���,�� �!�� #��"����� ��� ������ � �,�� ��� �!��8,�9*� ;����

*�%����G��� #�)�#���GF�� �&!�$����G<�,������#������"� %��!����!��8,�9*�� #��!�����,�

�3��� ���� �������#� ��� �8' � � � �$�����"� � #� �8' �� � � #�, �����"� ��� �!�� )�!�����

���$����)��4� )!�� ���������� ��,���� �� #����#� �� ��#��� %� �!�� �"$����� ��� �!�� ��������#�

,�)������ %��7����� �� ;�9<�� #� ;��<����� �!����������� ���#� %�� � �!��8,�9*����"� �� �

$�� �������������� %�������� ��������������!�, �� �*�%�����F��������!�LF�����)��#� #��� ����

Page 260: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�.���&�/���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�(�

���7�� �4� ���"� � 58� ��� 9 58� *�%����� ���� �� � � #� ��� �!�,� �!�� �)������ ��� #�

$����������)��������!�������"���� �����������������!��8,�9*��������!�� ���!��#�����)��#� #�

�� ���� ���7�� �4� ���"� � 58� ��� 9 58�� ���� �� � $�� �� �������� ���� %� ��� �� �� �� ��������

���������#� ��� %� �7����� � ;��<� ��� �� !��%!�� ��� 6� H� �G"� ���"� �!�� #����"� ����� ��� �!��

8,�9*�)!�����������!�,��!��������!���"�����!�"��������6���� %� ��K%D��!����� #�$��������

��)�������!������� #��#:���� �!����� ����� �!��8,�9*����� %� �!���3!��������,������ �� �

$�� �� �������� ������#� ������ ��� �!�� )�!����� :�� ��� ������#��� �!��� �!�� � �� �7��� �������

��������� �"��!�#���������� �������������������$��������"�% ���#����"$���#�,��!��!����������

$���� ��#�� �*�%������������������ %��!��� �7������������������� �"��!�#�)!������� �����

�!��� ��� �!��� ���� ���!� ���7�� �4� #� #� ��� � �������� �!�� ������� ���� %�!� ��� ���!� �������

���������#� ��� %� �!�� � �� �7��� ������� ��������� � "��!�#� ,��� ����� ��"$���#� ,��!� �!��

������� ���� %�!� ��� �� �� %��� �7��)��� �� $�� �� ������� ���������#� ��� %� �!�� � �7��� �������

��������� �"��!�#� ;����)�#�������� #���� ��������������� %�!�<�)!�� ������������� � #������

�!��� ���� ���!� ���7�� �4� #� #� ��� � �������� ��� #� $�������� �"$����#�� )������ ������)��4�

�"���!�4�����!����� �����������!��8,�9*����� %��!���3!��������,�� #�)�������%%�����)��4����

�!��#��6�����!��8,�9*��#�������!����� �����"� ��� #��� �������� ��!����������#��,�� ��!��

#��������#�,�)���$���� %����� #����!���#������!��8,�9*�)!����� #�$������������������ �

� ������������!�����7�� �4�#� #����� �������� ��������#��������!���"�� ������ ������� ������

�!���,��#��������#�,�)���$���� %����� #��!���,����#�������!��8,�9*�� ��������

Page 261: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'��

� � � �� F F� 9 ��

�9

��

��

9

��� ;��%����<�

()���������

#�$�������

���)����

4 30<�

0 �#

0+0��;#

:<� � 58

�F58� 58 58

+8�"��!���� %����

�������� �+ ��4������4� ���������#��)������ ��� #�$�������� ��)��� ��� �!�� �����"���� ����� ����������� ������ ��,�� ;����*�%���� G�<� ��� ��!��%!����� 6� H��G"� ���"� �!��#����"� �������� �!��8,�9*����� %� �!�� � �� �7������������������� �"��!�#���������� ������������ �� #�)�#����$�� ������������� %��!���3!��������,�;����*�%�����F<���������!�� ���!��#�����)��#� #��� �������7�� �4����"�� 58���� 58�)!��#�������#������!��� ��4���������������� � ���� ���!� $�� �� ������� ���� %�)� � � � )�#���� �F�� �9�� ��� � #� ��� I �8' � � �� �8' �� � � � #������� ���$��������� �-�J�

� � � �� F F� 9 ��

9

��� ;��%����<�

()���������

#�$�������

���)����4 3

0<�

0 �#

0+0��

;#:

< ��58� 58� 58

+8�"��!���� %����

�������'( �+ ��4������4� ���������#��)������ ��� #�$�������� ��)��� ��� �!�� �����"���� ����� ����������� ������ ��,�� ;����*�%���� G�<� ��� ��!��%!����� 6� H��G"� ���"� �!��#����"� �������� �!��8,�9*����� %� �!�� � �� �7������������������� �"��!�#���������� ������������ �� #�)�#����$�� ������������� %��!���3!��������,�;����*�%�����F<���������!�� ���!��#�����)��#� #��� �������7�� �4����"���58����� 58�)!��#�������#������!��� ��4���������������� � ���� ���!� $�� �� ������� ���� %�)� � � � )�#���� �F�� �9�� ��� � #� ��� I �8' � � �� �8' �� � � � #������� ���$��������� �-�J�

Page 262: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�.���&�/���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�'�

� � � �� F F� 9 �9

��

��

9

��� ;��%����<�

()���������

#�$�������

���)����4 3

0<�0 �#

0+0 ��

;#:

< �� 58F�589 58

+8�"��!���� %����

�������' �+ ��4������4� ���������#��)������ ��� #�$�������� ��)��� ��� �!�� �����"���� ����� ����������� ������ ��,�� ;����*�%���� G�<� ��� ��!��%!����� 6� H��G"� ���"� �!��#����"� �������� �!��8,�9*����� %� �!�� � �� �7������������������� �"��!�#���������� ������������ �� #�)�#����$�� ������������� %��!���3!��������,�;����*�%�����F<���������!�� ���!��#�����)��#� #��� �������7�� �4����"��� 58����9 58�)!��#�������#������!��� ��4���������������� � ���� ���!� $�� �� ������� ���� %�)� � � � )�#���� �F�� �9�� ��� � #� ��� I �8' � � �� �8' �� � � � #������� ���$��������� �-�J�

��'�'�'�.��������*�������

*��� �!�� �"������� � ��4����� ��� %� �!�� � �� �7��� ������� ��������� � "��!�#�� �� � $�� ��

��������,�������#� ����� ���������� �� ������������ %� �!���3!��������,� ;����*�%�����F<������

���7�� ����� ������$� #� %� ��� � ���!��#�����)�� #� #� �� ���� ���7�� ����� ���"� � 58� ���

9 58�)!���$���������� ���������!��������%�)� �� �)�#�����F���9������ #����,�������#�

� ��!������������ ������������������#� %�� ��!��8,�9*������"� %��!����!��8,�9*�� #��!��

���,� �3��� ���� �������#� ��� �8' � � � �$�����"� � #� �8' �� � #�, �����"� ��� �!�� )�!�����

���$����)��4�)!�� �"������� �������� �������!�#� #��� ���� ���7�� �4������!�, � � �*�%�����

���;���<�����������#���� %��7����� �;��<�)!�����������!�,��!�������)��4���,����7�� �����

;� 58� ��� 58<�� �!��!�%!�������������$���������"����4�������� � �!�� ����������� ������ ��

� ��� #� �,�� ;����*�%����G�� � �&!�$����G<���� �!��8,�9*������!�, � � �*�%��������;��!<�

Page 263: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'���

)!������� �������!�������#�������#�� �,����� ��9���+���!�����7�� �4�� ��������"��!�����!��

���������$��������� ��#� ��� ��!��)�!���������#���#�#�� #��!��!�%!����������$��������#���"��

��������#��)����!��� �����8,�9*��� ����!��8,�9*�#�"� ��� ���� ���� %����"�������!� ��!��

���������,�)��� %�!������!�, �� �*�%��������;!��<�:���$$������!����!���)��������� #�$��������

��)��� ����!������� #���#:� ���� �� � � #�)�#����$�� �����������������#������� ��� �!��)�!�����

���� %� ��� �� �� �� �������� ��� %� �!�� �3!����� ���,�� ��� �!�, � � � *�%����� ���;���<� ���� �!��

���7�� �4����9 58�)!�����������!�,��!����!�� � �� �7������������������� �"��!�#���������

� �������������������$��������"�% ���#����"$���#�,��!��!����������$���� ��#�� �*�%������F�

��� ���� ��� %� �!�� � �7��� ������� ��������� �"��!�#� )!�� ����� �� #�������#� $��)�����4� � �

������ ������ ��� ���� ���!� ���7�� �4�#� #���� � �������� �!�� ������� ���� %�!���� ���!� �������

���������#���� %��!�� � �� �7������������������� �"��!�#�,����������"$���#�,��!��!���������

���� %�!���� �� �� %��� �7��)��� �� $�� �� ������� ���������#� ��� %� �!��� �7��� ������� ��������� �

"��!�#�;����)�#�������� #������������������� %�!�<�5�,�)�������%���������"$���������������

,�����)����#����"����������������#�#���� ��#���#�� ��!������������ ����� %��!���3!��������,�

B�)���!��������� ���������,������ ��#���#����#���������� �������!��$��$��������!��,��6�� ��!���

�!�����

)!�� ��� #� $�������� ��)���� � � �!�� �����"���� ����� �#��� ��� �� !��%!�� ��� 6� H� �G"� ���� #�

������ ��,��;����*�%����G��� �&!�$����G<�����!��8,�9*�,�������������#���� %��!��F��:%;�

���� ���!�� ���!��#�����)��#� #��� ���� ���7�� �4� � #����� �!�, � � �*�%�������F����9� � #�

����)!�����������!�,���"�����$������������������ ������!��� ��4���������������!�, �� �*�%�����

������ �� #�����,!��!�,�������������#���� %��!�� � �� �7������������������� �"��!�#�

)!���"����#������ ����� �$��������"�% ���#������������������#��������� ����� #��!��� #������!��

�4�� #���,!��!������6� �� �������� ��� ��!��:%;�� ��4����#��� ���� ��!��� ��4������"�#����

Page 264: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�.���&�/���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�3�

�������� �����������������������;�<�*�� ��������� 58�����������������������������������������������������������;#<�8����������� 58�

��������� �����������������������������������;�<�*�� ���������F58���������������������������������������������������������;#<�8�����������F58�

����������� �������������������;�<�*�� ��������� 58�����������������������������������������������������������;�<�8����������� 58�

Page 265: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�'�

��������� ������������������������������������;%<�*�� �������� 58����������������������������������������������������������;!<�8���������� 58�

��������� �����������������������;�<�*�� ����������58�����������������������������������������������������������;><�8������������58�

�������� �����������������������;6<�*�� ��������� 58����������������������������������������������������������;�<�8����������� 58�

Page 266: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�.���&�/���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'���

�������� ������������������������������;"<�*�� ��������� 58����������������������������������������������������������; <�8����������� 58��

��������� �����������������������;�<�*�� ���������� 58������������������������������������������������������������;$<�8������������ 58�

��������� ����������������������;7<�*�� ��������F�58������������������������������������������������������������;�<�8����������F�58�

Page 267: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'�<�

��������� ����������������������;�<�*�� ��������9 58������������������������������������������������������������;�<�8����������9 58�

��������''������ �B�"�������4����������#���� #�$���������3������� �����!��������������!��8,�9*����)�������� ���!��#�����)�� #� #� �� ���� ���7�� ����� ���"� � 58� ��� 9 58�� ��� %� �!�� � �� �7��� ������� ��������� �"��!�#�)!��#�������#����� �!�� �"����������������� ��������!�$�� �������������%�)� � � �)�#�����F���9������ #����I �8' � � �� �8' �� � �� #������� ���$��������� �-�J�������

� F 9 � � �

��

�9

��

��

9

()���������

#�$�������

���)����4 3

0<�0 �#

0+0 ��;#

:< � 58

�F58� 58 58

B�#�� �"#��

B��"������� ��#� �,�)�

��������'� �B�"�������4����������#���� #�$�������� ��)����� � �!�������"���� ����� �#��������!��%!����� �6�H��G"� ���"� �!�� #����"� ����� ��� �!��8,�9*� ��� )������� � ���!��#�����)�� �� ���� ���7�� ����� ���"� � 58� ��� 58����� %��!�� � �� �7������������������� �"��!�#�)!��#�������#������!�� �"����������������� ��������!�$�� �������������%�)� �� �)�#�����F���9������ #����I �8' � � �� �8' �� � �� #������� ���$��������� �-�J��

Page 268: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

��'�.���&�/���������������������������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'���

� F 9 � � ��

9

()���������

#�$�������

���)����4 3

0<�

0 �#

0+0 ��

;#:

< ��58� 58� 58

B�#�� �"#��

B��"������� ��#� �,�)�

��������'3 �B�"�������4����������#���� #�$�������� ��)����� � �!�������"���� ����� �#��������!��%!����� �6�H��G"� ���"� �!��#����"� �������� �!��8,�9*� ���)�������� ���!��#�����)�� �� ���� ���7�� ����� ���"���58� ���� 58����� %��!�� � �� �7������������������� �"��!�#�)!��#�������#������!�� �"����������������� ��������!�$�� �������������%�)� �� �)�#�����F���9������ #����I �8' � � �� �8' �� � �� #������� ���$��������� �-�J�

� F 9 � � �9

��

��

9

()��������� #�$�������

���)����4 3

0<�0 �#

0+0 ��

;#:

<� �� 58F�589 58

B�#�� �"#��

B��"������� ��#� �,�)�

��������'' �B�"�������4����������#���� #�$�������� ��)����� � �!�������"���� ����� �#��������!��%!����� 6�H��G"� ���"� �!��#����"� �������� �!��8,�9*� ���)�������� ���!��#�����)�� �� ���� ���7�� ����� ���"��� 58� ���9 58����� %��!�� � �� �7������������������� �"��!�#�)!��#�������#������!�� �"����������������� ��������!�$�� �������������%�)� �� �)�#�����F���9������ #����I �8' � � �� �8' �� � �� #������� ���$��������� �-�J�

Page 269: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"����������!��������� ��������������������������������� ��� �

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'���

����"����������

)!����������� �����%� �����#�#�������!����� �!��������� �!�)�!�����!���#�� �����"���#�������

�!�"����� ���6��� � %� �� K%D� +� %��"���4� �!��� ����"��� �!�� � %� �� �3!����� ����� ��� #��

���%� ��� %���� %��!���3!��������,��$��$� #�����������!��)�!������3����!���#�� ����#������!��

#����"� ���� �����!�����������$�����������#� %�����!��������������!��8,�9*�

),����$���������������������� �"��!�#��!�)��#�� ����#����#����"� ���!���������$������ ��

� #����� %�!����� %��!���3!��������,��3����������!�� ���!��#�����)��#� #��� �������7�� �4�

� ��!���� %�����"�� 58����9 58�)!��������"��!�#�����"�#��!����!�����6��� ���������#�#��

"�#����#� ��� %� �� �� %��� � �7��� ������� ������� � ��� %� �!�� ���,� �3��� ���� ���!� � ���!��#�

����)�����7�� �4�#� #�)!�� �"����������������#��� �#���� %��!���"��!�#��!�,�#��!����!��

�)��������� #�$����������)�������!������� #���#:������� ��7��)��� ���� %���$�� ����������

�������#�����������!��)�!��������� %�������� ������������� %��!���3!��������,�������!��� �����

�$�����"��)����!�����7�� �4��� %�����"�� 58����9 58��

)!������ #����������������� �"��!�#�����"�#��!����!���3!��������,�����#�#����$���� ��#�

#4� �� �"#��� ��� $�� �� �������� #�����#���#� �!���%!� �!�� ���,� ���� ���!� ���7�� �4� #� #� ���

� �������@�� %��!���"��!�#���� �� #�)�#����$�� ����������,������#�������4�$������ �#����������

�!��)�!�����)!�� �"������� �������� �!�,�#� �!��� �!���)������ ��� #�$�������� ��)��� ����!���

���� #���#:������!�����7�� �4����9 58�������� �� #�)�#����$�� �����������������#�������

����!��)�!��������� %�������� ������������� %��!���3!��������,��

:��!� ������� �!�� �"������� �������� $��#���#� ��"����� $�������� ���������� ��� ��� ���!� #� #� �� ����

���7�� �4������!������������ ��� ��!��� ��4���������������,!��!�,�����#��� �#���� %��!��� �7���� #�

Page 270: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

����"����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'3(�

� �� �7������������������� �"��!�#��)!����,���� �"����#������ ���� � �$��������"�% ���#��

#��,�� ��!�����������#��� �#�� ��4������4�� #� �"�������4�#����������#��������� ����� #��!��

�#%������ �!��8,�9*�,!��!�,��� ��6� � � ��� ����� �� � � �!�� :%;� � ��4����#��� ��� � � �!��

� ��4������"�#����

:�� !��� #�� � �#���)�#� �!��� �!�� � �� �7��� ������� ��������� � "��!�#� �������� � � �� �������

��������� $�������� "�% ���#�� ��"$���#� ,��!� �!�� � �7��� ������� ��������� � "��!�#� )!��

����� ������������!����7�� �4�#� #����� ���������!������ %�!�������!�����������������#���� %�

�!�� � �� �7������������������� �"��!�#�,��� �������"$���#�,��!� �!������ %�!�������� %���

�7��)��� ��$�� ������������������#���� %��!��� �7������������������� �"��!�#�

)!��"��!�#�#�����#�#� � �&!�$���� G� �����#��7���,�)���,������#� ����#��� � �!��� ��4������

��������$���� ��#�� ��!����!�$�����,!��!��!�,�#�%��#��%���"� ��,��!��!�� �"���������������

5�,�)���� �!�� #��������� � ��� ��� #� ,�)��� ,��� ��� ��6� � � ��� ����� �� � � �!�� � ��4������

���������� �� � ��� ������ ��� �!�������������������#���� %� �!��:%;� ���! �7���)!��������� �!��

$��������"�% ���#������!�����������#��� �#�� ��4������4�,������%!��4��"���������%��������!� �

�!�����������#��� �#���� %�:%;��

Page 271: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'3�

"�������(�

������$�����"����������

(��������$�

: ��!����!�������!���������������������!��� ��#� �����������#�� #���������� #�$������������#�����

�!�� �������� ��� �� �4�� #��� #��� ��� � ��#� �� $�� �� ,�)��� �!��� ����6�� ��"��� ��� �!��

�����"���� ������ �!���4�� #���!�)��#�� �#�����#�#� � �#������*��� �!�� �!����������� ��4�����

�!�� �4�� #���,��� ����"�#� � �� ���� � � �� %�!� ��� �)��#� �!�� �������� ��� #��������� � ��� ��� #�

,�)��� ���"� �!��� #����� �!���4�� #���*��� �!�� ��������� #�$������������������ ����������#���

"��!�"��������3$������ �,���#���)�#���� %�"��!�"�������#�����$��� �������!��� ��#� ��� #�

��������#� ��� #� $�������� ����#��� ,!��!� ��� �����#��� ���� � 4� ��%�"� �� ��� � =�� ;=� ��� ,�)��

�"#��� � #� �� ��� ��#���� ��� �!�� �4�� #��<� � #� #���� ��� ��7����� � 4� �4$�� ��� ��"������ � ���

���������� �� ���!���� �!������� �� %�,�)��� %�!��)!��$���� ��,��6�,�����"$���#�,��!� �!��

$��)�����,��6�;;�������F�=�;�����N�*��!#��!����F#=�;�����N�: %��#�����=�C� %���N�

*�������F<�� #��!����"$����� ����)����#��!��������!����� #�$������������#�����!�������������

�!�� �4�� #���� �!�� "��!�"������� #���)���� �� $���� ��#� � � �!��� �!����� �%���� ,���� ,��!�

"��!�"�������#���)���� ��$���� ��#�#4�C� %���N�*����;��F<��#��� ���,��!��!��#���)���� ��

������������� #�$������������#�$���� ��#�#4�;�����;�F�<��;�����N�*��!#��!�;��F#<�� #�

;�����N�: %��#�;���<�

*��"� �!�� �������� ��� ��� #� $�������� #�����#���� � ��� �!�� �������� ��� �!�� �4�� #���� ��� ,���

�#���)�#� �!��� �!����� #�$���������"$����#��)������ ������)��4��"���!�4� � � �!�� ��%�� � ���"�

�$$��3�"����4� � � ��� ��� � ��� �!�� ��� �� ����� ��� �!�� �4�� #���,!���� �!�� ��� #� ,�)���

Page 272: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������(��������$�����"����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'3'�

#������4��"$� %����� �� �)!����� #�$���������"$����#��)�������%%�����)��4�� ��!����%�� ��

���"��$$��3�"����4� � � ��� � �� #� ��� � ��� �F� ���� �!�� ����� �������� �!���4�� #���)!��

����� ������!���)������� �� ��"$����#������!���,�)�������#��������#����� #� �,����#�������!��

�4�� #���� ��!������6,����� #�� �������6,����#������� ��5!� �� ��,�)�����)������#���� ���

,!��!����� ��##� �"#������!����,�)��� %�!��"�����!� ��!��#���� ������)����#�#4��!����!����

�!�������#��������)��� ������� ���5!� ��!�4����)����!����"��#���� ������� �� ��%��� �"#���

���,�)��� %�!����!���������� �����"� ��� #���$��6���������

+��!��%!����,��� ����!��$��"��4�����������!����!�������!���!����������� ��4����,����3�� #�#�

��� $��#���� �!�� ��� #� $�������� ����#� ��� ������� �� � � �!�� ��������� ����#� ������ #� %� �!��

�4�� #���� #��� ��� � ��#� �� $�� �� ,�)��� �!��� ����6�� ��"��� ��� �!�� �����"���� ��� ��� �!��

�4�� #���:��,����!�, ��!����!��$���� ���!�����������$$����!�$��#��������������!����� )��%��

������������ ������!����������#�� #���������� #�$������������#������ 4�������� �� ��!����� #�

����#����"��!���4�� #���:��,���������!�, ��!����!��"��!�"��������3$������ ��#���)�#�� ��!���

�!�����#�� �����7�������4"$���������"�������"��������!����%�"� ����=��;=����,�)�� �"#���� #�

�� ��� ��#���� #���� ��� ��� �!�� �#���)���� � $�� �� � � �!�� ��� #� ����#� ���"� �!�� �4�� #��<� ����

�� )��%� ��� : � ��"$����� �� �!�� #���)���� �� $���� ��#� #4� ;����� ;�F�<�� ;����� N�

*��!#��!� ;��F#<� � #�;�����N� : %��#� ;���<� ���� ��7����� ��4"$������ ��"���� :��,��� �����

�#���)�#��!�������#����"� � %��!����� #�$������������#����������� ���� �� ��!��������������!��

�4�� #�����!������� ����% ����� ��#������ ���#��,�� ��!�����������#��� �#���� %��!��� ��4����

#���)�#�� ��!����!������ #��!��� ��4����$���� ��#�#4�C� %���N�*����;��F<�

:�� ,��� ��� #� �!��� �!�� �����"� ��� �#� �!���������� �$$����!���� � ���#� %� �!�� �!����������

���"�,��6����#�� ��!����!����������$��#���� %��!����� #�$������������#�����!��������������!��

Page 273: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

(��������$�

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'3��

�4�� #��������� �4������#�������� ��#� ��$�� ��,�)������"��������������"�#����#��������#����

� � � �� ���� #���� ��� ���"� �!�� �4�� #��� ��� �!��� $�� ��,�)��� ���� � ��#� �� � � �!�� �4�� #���

)!����������� �!����������"��!�#�,���#�)���$�#� � � �!��� �!������,!��!� ����#��� ���$��#���� �!��

��� #�$������������#�����!��������������!���4�� #���#��������$�� ���������� #����� ���������

������#� ��� �� �� ���� #���� ��� ���"� �!�� �4�� #��� )!�� �������� ��� %� �!�� �!����������"��!�#�

$���� ��#�!�����!�,��!���������$����#������$��#�����!����� #�$������������#�����!�������������

�!���4�� #���#4��#� ���4� %��!���������$������ �� #����� %�!��,!��!�,��� ���$����#������ %�

�����������"�$��)�����,��6�#4�;�����;�F�<��;�����N�*��!#��!�;��F#<��;�����N�: %��#�

;���<�� #�C� %���N�*����;��F<�

+ ��3$���"� ��,����� #����#�� �� �� ��!�����!�"#������"��������!����� #�$������������#�

��� �!�� �������� ��� � � �3$���"� ���� �4�� #��� #��� ��� �� $�� �� ������� $������ �#� ��� �� �� ����

#���� ������"��!���4�� #��������!��$��$�������)����4� %��!���!����������"�#���#�)���$�#�����

��$�� ���������)!��� �� ��� �����!����3$���"� ��,�������#��� ��!����� #�$��������$����� �� �

�!�� �������� ��� �!�� �4�� #��� � �4� ���� ��"$����� � ,��!� �!�� � ��4������ �������� 5� ��� �!��

����������� %�!�,��� �����6� �� ��������� ��)!���3$���"� ����4�"������#�� #�� ��4������4�

$��#����#� ��� #�$���������,���� ��"�����#� ���#���7����� � �!�� ��� �� �������� �!���4�� #���

�������� ��� � ��#� ��,�)��)!�� �3$���"� ����4�"������#� ��� #�$�������� ����#�)������#� �!��

� ��4������4�$��#����#� ��"�����#���� #�$������������#�� ��!��������������!���4�� #���#������

��$�� ���������� #��!�����������%���#�,����:��,����#���)�#��!�������!����,������7�� ������!��

�3$���"� ���� �������� �!�,� �$$��3�"����4� #:� !�%!��� $�������� �"$����#��� ��� ������ �

������� �� ���"� �"�"� $�������� ��� �!�� ����� ��� �!�� �4�� #��� ��"$���#�,��!� �!�� � ��4������

��������)!������� ������!�������!�������!����,������7�� ��������"�����"�� �������� #�� ��%4�

,��� ��������#� #4� �!��,����� ��� �!�� � ��!���� �!�"#��� � #� !��� �!�� �������� ��� �!�� �4�� #����

Page 274: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������(��������$�����"����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'33�

,!��!��##�#�,��!��!���������"�� �������� �����"� ��� #��� �������� ��!����������#��,�� �

�!���,��#��������#�,�)������)���� %����� #����!���#������!���4�� #���*���!�%!������7�� �����

��"���� ��� ��%4�,�����������#�#4��!��,���������!��� ��!�����!�"#���� #��!���3$���"� ����

�������� �!�,�#�)��4�%��#��%���"� ��,��!� �!��� ��4������ ����������)� ���� �!�� ������� �����

$��������"� �"������!�����������!���4�� #����

+ ��!���"��!�#�,��� #�)���$�#� ��� $��#���� �!�� ��� #� $�������� ����#� ��� �!�� �������� ��� ��

�4�� #��� #��� ��� �#��7��� � ��#� �� ,�)��� ���"� �� $�� �� ������� � #� �� �� �� ������� )!��

"��!�#���%4� ,��� �$$���#� ��� �� :��� %� �4�� #��� � #� � � 8,�9*� ;8�$���� ����)�� ,"����

��� �!�9�!�����*���� %<�� #��!��������������$���� ��#�� ��!����!�����*���������������#� %��

�!��8,�9*�,���#�)�#�#� � ��� ����������� ��*������!������� �� � � #�)�#���� �!� �������,���

���#�� #� �!�������"���� �������� #�$��������,�������"���#���� �!����������������!����������

#������ �� !��%!��� )!�� �������� $���� ��#� ���� ���!� ������ � #������ �!��� �!�� ��� #� $��������

$����� ������$�������������7�� �4�� ����!������������"������#����!����� #�$���������"$����#��

#��������� ��� �!�� !��%!�� � �������� #������� �!�� ��� #� $�������� #���4�� #��� ��� � ������ %�

#���� ������"��!���������

)!�� :�� #��4� %��"� �� ;��!�#� ;:%;<� ,��� � )����%���#� � #� ���#� ��� #���#� �"�������

"�#�������$��#�����!����� #�$������������#���������������� ��"���� #��#��7���� ��#� ��,�)���

���"�)������� �#������#��������� ;$�� ��,�)����$�� ���������� #� �� ��������<� � ��#� ��� ���

:��� %��4�� #���� #�� �8,�9*�)!��:%;�,����#��������6��� �������� ����� #�#��������� �

���� #� �!�� � #�� ��� �!�� :��� %� �4�� #��� � #� �!��8,�9*��,!��!�,��� �� ��"������ � ��� �!��

$����4��!����������"��!�#���%����#�)���$�#�� ��!����!�����)!��:%;�,����"$��"� ��#�����

#��!��,��� #��!����#�"� ��� ���%��"�����������!��:��� %��4�� #���� #��!��8,�9*��� #��!��

Page 275: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

(��������$�

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'3'�

�������� ,���� ��"$���#� ,��!� �!�� � ��4������ �������� ���� )������� �#������#� �������� )!��

��"$����� �� �!�,�#� �!������ %� � � � ��4������"�#��� �!��� �3���#���#��������� � ���� #� �!��

� #��,����������� ��4���������� �������������!��6�� � �!��)���#��4���� �!��:%;�"�#���� #� ���

,��� �� ���#�#� �!��� �!�� :%;� �� � #�� ���#� ���� ��������� %� �!�� ��������� ���#� %� � � �!��

8,�9*�#��� %���� �!�

+�#������#��3�"� ���� �����!���!������������������!�� ������������������ ��3!�����$��"�����

��� �!� ���#�4� #� �!�� ���$����� �!������� ���3�"� ���� �5�,�)���� �!���"$�������"��!�#��

,!��!���������� �#������!�"��������6����� �B+,+�,-�� G��;�G<�����$����)�!�����#���% �

���������#���"� ���,�������#�����$��#���� %��!��������������#��� ��!��8,�9*������ ���!��#�

����)�� #� #� �� ���� ���7�� ����� �� %� %� ���"� � 58� ��� 9 58� ),�� #������ �� �������

��������� �"��!�#��,�������#� ���$��#���� �!����������� ���#��� � �!��8,�9*��#���#�� � �!��

�3$���"� ���� #���� ��� �!�� ��� #� $�,��� �$�����"� ��#����#� #4� �!�� $��$����� � #�)������ �!��

��������#�������� ���� �!�� >�����3!�����#�#4� �!�� ���6���� %� ���� #� �!����������� ���� �����

%� ������ ������������ %� �!���3!����������"��$��)�#�#� � �B+,+�,-�� G�� ;�G<�( �� ���

�!�� � �7��� ������� ��������� � "��!�#�� ,!��!� ����"�#� �� �� %��� �7��)��� �� $�� �� �������

������� ���� %��!�����,��3����������!����7�� �4����� �������:��!���#�� ��#���)�#��!������ %��!��

� �7������������������� �"��!�#������� ���$����#������$��#�����!��������������#� %������� �"#������

$�� �������������� %������ �� ������������ %� �!���3!��������,��3����������!����7�� �4���� � �������

)!����������!��������������#� %�,�����������������#���� %��!�� � �� �7������������������� �

"��!�#��,!��!� ����"�#� �!��� �!���� ���� �� �$�� �� ������� ������� �� ���� %� ��� �� �� �� �������

��� %��!�����,��3�������������!��)�!������������!����7�� �4����� �������:��!�"��!�#���%����

,������ #����#� �"�������4�� #�� ��4������4��� #��!�����������%���#�,����:��,������ #��!���

�!�� � �� �7������������������� �"��!�#���������� �������������������$��������"�% ���#���

Page 276: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������(��������$�����"����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'3��

��"$���#� ,��!� �!�� � �7��� ������� ��������� � "��!�#� )!�� ����� � ���� �!��� ���� ���� ���!�

���7�� �4� #� #� ��� � �������� �!�� ���� %�!� ��� ���!� ������� ���������#� ��� %� �!�� � �� �7���

���������������� �"��!�#�,����������"$���#�,��!��!������ %�!�������� %����7��)��� ��$�� ��

����������������#���� %��!��� �7������������������� �"��!�#�

(�'�"����������

)!��� ��4����� #���������$���� ��#�� ��!����!�����#�"� ��������!����������!����������4�$����#���

���$��#�����!����� #�$������������#���������������� ��"���� #��#��7���� ��#� ��,�)������"�

)��������#������#�������������!����$�� ��,�)������$�� ���������� #����� ����������� ��#� ��

� ���:��� %��4�� #���� #�� �8,�9*�+��!��%!��!���3$���"� ������������,�����������#�#4���

�"�����"�� �������� #�� ��%4��!���,�����������#�#4��!��,���������!��� ��!�����!�"#���� �

�!�� ��,��� ���7�� ������ �!�� ��������,���� �������� ��4� ��������� ���)���#���� �!��$�� �� �������

�!���4� #�)���$�#� � � �!��� �!����� )!�� �!���4�,��� ����!��� #�)���$�#� ���� �#��7��� � ��#� ��

,�)��� � #� �� �� �� �������� � #� ��"$���#� ,��!� �!�� �"������� �������� �#��� �#� ��� %� �!��

:�� #��4� %��"� �� ;��!�#� ;:%;<�� ,!��!� ,��� ���#� � � �!��� �!����� ���� �!�� �"�������

���������� �� ����)������� �#������#� �������� ;$�� ��,�)�����#��7���,�)����$�� �� �������� #�

�� �� ������<�)!�� ��"$����� ��#��,�� � �!�� � ��4������ � #� �"������� �������� �!�,�#� �!���

��� %� � � � ��4������ "�#��� �!��� �3���#�#� #��������� � ���� #� �!�� � #�� ,��� �������� ��4�

�������������!��6��!��)���#��4�����!��:%;�"�#����:��,���������� ���#�#��!����!��:%;��� �

#�����#����"�#����!��������������#� %�� ��!��8,�9*�#��� %���� �!�

:��,��� �!�, � �!��� ����#����"� � %� �!�� ��������� ���#� %�� � �!��8,�9*�#��� %� ��� �!�� �!��

��� �!�� )��� "� ���� �#��"�#����#���� %� �,���"$�������"��!�#���,!��!���������� �#� ����

�!�"��������6����� �B+,+�,-�� G��;�G<�����$����)�!�����#���% ����������#���"� ��:��,���

Page 277: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

(�'�"����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'3<�

��� #��!����!������""� #�#�"��!�#������#���#�� ��!���3$���"� ����#��������!����� #�$�,���

�$�����"� ��#����#�#4� �!��$��$����� �#�)������ �!�� ��������#�������� ���� �!�� >�����3!�����#�#4�

�!�����6���� %� ���� #���������� �����!�� �����%� ������ ������������ %��!���3!����������"�

+������!���������4�����!�����"$�������"��!�#������4��������� ��!���3���� �������������� ��� #�

��������� �3$���"� ���� #����5�,�)���� #��!� �"$�������"��!�#�� !�)�� #�� � �$$���#� � � �!���

�!�������������������!��������������#� %�� ��!��8,�9*����� %��!���3$���"� ����#����$��)�#�#�

� �B+,+�,-�� G�� ;�G<��,!��!�,���� �������� �� ���� �!�� � ������ � )����%���� ����������#� � �

�!��� �!�����*��� �!������� ��� ��4����� �!���������� � �!����� #�$��������#��� ��� �!�� �������� %�

�������� ��� �!�� )�!����� !��� #�� � �� ��#���#�� ,!��!� ,��� ��� �� ��#���#� � � �!�� $��)�����

� ��4���� $���� ��#� #4� B+,+�,-�� G�� ;�G<� :��!� �"$�������"��!�#��,���� � )����%���#�

�"�������4�� #�� ��4������4� ����#����"� � %� �!����������� ���#��� � �!��8,�9*��� #� ���,���

�!�, ��!���������$����#���������������4�$��#�����!��������������#� %�� ��!��8,�9*�

)!���)�������� ���#���� ������!������#4���������� �#���������,��

�� +������#���� ��4���������"�!���#�� �#�)���$�#���������������!�������������"���� �����

��� #�$������������#�����!����������������4�� #�������������������� ��#� ��$�� ��,�)���

�!�������6�� ��"�������!�������"���� �������!���4�� #���)!������"�!����!���#)� ��%��

�!��� ����� ��� ��#���#��!� � ��#� ��� #� ��������#� ��� #�$�������� ����#����� �!�� ��"��

��"���,��!� �� ��#���������������!�"���$������4���!�����#��� %��!������������ ���"��

+����� �!��� ��4������ ���"�#�)���$�#� � � �!��� �!������� )��%��� ��������)��������� �!��

��%�"� �� =� �; = ����,�)�� �"#���� #� � ������#����������4�� #��<�

�� + �� ��4������"�#���!���#�� �#�)���$�#���������������!����������#�� #���������� #�

$������������#������ 4�$������ �������)��������4�� #���� ������ #�����#��������� %����"�

� ��#� ��$�� ��,�)����!�������6�� ��"�������!�������"���� �������!���4�� #���)!����

Page 278: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

"�������(��������$�����"����������

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'3��

�,� "�#��� !��� �)����"�� �!�� ��������#� � #� ��������#� ��"������ �� ��� $��)�����

"�#������ #� ����$$����#�������� 4�$������ � � � �!����� #�����#������ 4� ���7�� �4����

� �������

�� +� �!����������"��!�#� !��� #�� � #�)���$�#� �!��� �� � ��6�� � ��� ����� �� �!�� �4$�� ���

����� �������� #� ����$������ ������ �� ����#���� ��� ���"����4�� #���� ������������� �!��

�����"���� �������� #�$������������#�����!���4�� #�����������)!���"��!�#�!���#�� �

#�)���$�#�����!����������� ���������

�� +� �!����������"��!�#�!���#�� �#�)���$�#� �!���$��#����� �!�� �����"���� ����� ��� #�

$�������� ����#� ��� �!�� ����������� �� �4�� #��=�#��� ����#��7��� � ��#� ��,�)��� ���"� ��

$�� ���������� #��� ���������

�� +� ����� � )����%���� � !��� #�� � �� #����#� ���� �!�� �3��� ��� ��������� ���#� %� ��� � �

8,�9*���� %� �!�� :�� #��4�%��"� ��;��!�#� ;:%;<� �$$����!�9������� ���������

���#� %��� #���� ��!�)��#�� �� )����%���#��� ���#� %��!���������#�������!���������� %�

������������!��8,�9*�

(���*�������������� ����������B����

)!�������,� %���������""� #���� �������������,��6>�

� )!�� �!���������� #�)���$"� ��� �� #����#� � � �!��� �!����� ��$���� �� � �4� � � � ������

� )����%���� ��� #�������!��!���4�� #���� #������ %�,�����,����"�#����#������%�#�����

�!�� $��$���� ��� #����"� � %� �!�� �3��� ��� ��������� ���#� %� 5� ���� �!�� ������� ���

���� #��4� ��#����� �#��� ���)�#����� ���� �!�� ���3�#����4�� #���� #� ����� %�,��������

�#���$��� � ��� � ��%4� #��� ��� �!���� #�"$� %� #�!�)����� !��� ��� #�� � ��6� � � ���

����� ��)!�������#�#���!��"�� ����������� ��3�� #�#�� )����%���� �

�� )!����������#�������!��#��������� ����� #��!��� #������!���4�� #����,!��!�!���#�� �

Page 279: Investigation of External Acoustic Loadings on a … of External Acoustic Loadings on a Launch Vehicle Fairing During Lift-off Mir Md. Maruf Morshed Supervisors: Professor Colin H

(���*�������������� ����������B����

&������$�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������'3��

�)��#�#� � � �!�� � ��4������"�#���� %�,��6� ��� �!��� �!������ ����#� #�� � ���#�#� � � ��

������� � )����%���� � ���#�)���$� �!�� ����� �!����������"�#������ ��������� ���#� %�� �

�� ������ %�!��4�� #�������!�����!��:��� %��4�� #���� #�� �8,�9*�

F� )!�� � ��� ���� ��������������� #�� ���������� ���#� %��,!��!�!���#�� � �% ���#� � �

�!��� ���#4� ���� ��"$�����4�� ����#� #�� � ���#�#� � � �� ������� � )����%���� � ��� #�)���$�

"���������������!����������"�#������������������#� %�#��� %���� �!�

9� ( �� ��"$��� �3$���"� �� ����#� #�� �� #����#� � � ������� ��� "������� �!�� ��� #�

#������)��4�� ��!���4�� #������������������"������#���� ���#��,�� ��!���$��6���� #�

�4�� #��� )!��� ����#� #�� ������� ��� �!��6� �!�� )���#��4� ��� �!�� �!���������� "�#���

#�)���$�#�� �&!�$�����������������������������!���4�� #���