Пермские ученые нашли способ сделать самолеты тише
Шум двигателя самолета считается побочной проблемой авиаотрасли. Впрочем, отсутствие огласки не отменяет влияние этого фактора на экологию и даже здоровье людей.
В особенности это касается районов и зон, территориально прилегающих к аэропортам. Утверждение справедливо и по отношению к сотрудникам воздушных гаваней.
Вопросу снижения шума самолетов в последнее время дают дополнительный приоритет. Более того, появились первые результаты исследований в области поиска оптимального метода «обеззвучивания» двигателя воздушного суда.
Исследование проводилось в Пермском Политехническом Институте. Фото: YouTube.com
Специалисты лаборатории генерации шума и модального анализа Пермского Политехнического университета провели уникальные эксперименты. Ученые изучили всевозможные конфигурации сопел авиадвигателей. Инженеры оценили их способность поглощать шум в различных частотных спектрах – от низких на уровне 500 Гц до высоких в диапазоне свыше 1000 Гц.
Сегодня часто применяемыми в авиастроении считаются следующие типы сопел:
✅ конические
✅ шевронные
✅ гофрированные
Исследователи ПНИПУ пришли к заключению, что наиболее эффективными являются модернизированные гофрированные сопла. В отличие от стандартных, они оснащаются увеличенным количеством лепестков.
Напомним, возникновение шума во время работы воздушного суда связано с турбулентными потоками выхлопных газов. Их высокая скорость выброса взаимодействует с воздухом и корпусом самолета.
Традиционно для борьбы со звуковой проблемой инженеры прибегают к увеличению диаметра двигателя. Таким образом получается снизить скорость выхлопного потока, но появляется дополнительная конструктивная особенность – усиливаются низкочастотные колебания.
Еще одним методом стала смена локации монтажа двигателя. Для снижения шума их устанавливают над крылом. И вновь решение одной проблемы порождает другую. Низкочастотных колебаний становится меньше, но в этом случае поток уже негативно воздействует на поверхность крыла.
Так и появились шумопоглощающие устройства – шевронные и гофрированные сопла. Но они помогают бороться с проблемой лишь частично. К примеру, первый тип обладает треугольным «рисунком», которые эффективно поглощает низкочастотный шум, но усиливает его в высокочастотном спектре.
Современные гофрированные сопла функционально почти не отличаются. Тогда ученые Пермского Политеха стали экспериментировать с количеством лепестков.
Если использовать конструкцию на модернизированных соплах, то эффективность возрастает. Гипотезу подтвердили в ходе испытаний в акустической лаборатории ПНИПУ.
Измерения проводились с применением моделей, напечатанных на 3D-принтере, а также специализированного оборудования. Условия исследований были приближены к реальным.
К примеру, у двигателя ПД-14 сопла шевронного типа. Фото: YouTube.com
За формирование потока мощностью 45 кВт отвечал специальный вентилятор, а фиксация уровня громкости осуществлялась при помощи 6 микрофонов.
Ученые отметили, что на 12 кГц шевронные сопла способны снизить низкочастотный шум на 1,3 дБ. При этом модернизированные 12-лепестковые гофрированные образцы обеспечивают снижение на 2,5 дБ.
Эффективность подтверждена по всему частотному спектру, не только в «низкой зоне». Специалисты ПНИПУ уверены, что внедрение инновационной шумопонижающей конструкции поможет улучшить акустические характеристики российских самолетов.
В особенности это касается районов и зон, территориально прилегающих к аэропортам. Утверждение справедливо и по отношению к сотрудникам воздушных гаваней.
Вопросу снижения шума самолетов в последнее время дают дополнительный приоритет. Более того, появились первые результаты исследований в области поиска оптимального метода «обеззвучивания» двигателя воздушного суда.
Исследование проводилось в Пермском Политехническом Институте. Фото: YouTube.comСпециалисты лаборатории генерации шума и модального анализа Пермского Политехнического университета провели уникальные эксперименты. Ученые изучили всевозможные конфигурации сопел авиадвигателей. Инженеры оценили их способность поглощать шум в различных частотных спектрах – от низких на уровне 500 Гц до высоких в диапазоне свыше 1000 Гц.
Сегодня часто применяемыми в авиастроении считаются следующие типы сопел:
✅ конические
✅ шевронные
✅ гофрированные
Исследователи ПНИПУ пришли к заключению, что наиболее эффективными являются модернизированные гофрированные сопла. В отличие от стандартных, они оснащаются увеличенным количеством лепестков.
Напомним, возникновение шума во время работы воздушного суда связано с турбулентными потоками выхлопных газов. Их высокая скорость выброса взаимодействует с воздухом и корпусом самолета.
Традиционно для борьбы со звуковой проблемой инженеры прибегают к увеличению диаметра двигателя. Таким образом получается снизить скорость выхлопного потока, но появляется дополнительная конструктивная особенность – усиливаются низкочастотные колебания.
Еще одним методом стала смена локации монтажа двигателя. Для снижения шума их устанавливают над крылом. И вновь решение одной проблемы порождает другую. Низкочастотных колебаний становится меньше, но в этом случае поток уже негативно воздействует на поверхность крыла.
Так и появились шумопоглощающие устройства – шевронные и гофрированные сопла. Но они помогают бороться с проблемой лишь частично. К примеру, первый тип обладает треугольным «рисунком», которые эффективно поглощает низкочастотный шум, но усиливает его в высокочастотном спектре.
Современные гофрированные сопла функционально почти не отличаются. Тогда ученые Пермского Политеха стали экспериментировать с количеством лепестков.
Если использовать конструкцию на модернизированных соплах, то эффективность возрастает. Гипотезу подтвердили в ходе испытаний в акустической лаборатории ПНИПУ.
Измерения проводились с применением моделей, напечатанных на 3D-принтере, а также специализированного оборудования. Условия исследований были приближены к реальным.
К примеру, у двигателя ПД-14 сопла шевронного типа. Фото: YouTube.comЗа формирование потока мощностью 45 кВт отвечал специальный вентилятор, а фиксация уровня громкости осуществлялась при помощи 6 микрофонов.
Ученые отметили, что на 12 кГц шевронные сопла способны снизить низкочастотный шум на 1,3 дБ. При этом модернизированные 12-лепестковые гофрированные образцы обеспечивают снижение на 2,5 дБ.
Эффективность подтверждена по всему частотному спектру, не только в «низкой зоне». Специалисты ПНИПУ уверены, что внедрение инновационной шумопонижающей конструкции поможет улучшить акустические характеристики российских самолетов.
- Vic Samoylik
- youtube.com
Рекомендуем для вас
Дальнейшая работа Ан-2: какие задачи назвала Росавиация
Росавиация сообщила об эксплуатации около 250 Ан-2 и об отраслевой конференции по обслуживанию и модернизации самолёта. На ней отдельно обозначили...
Может ли грузовик быть обтекаемее Bugatti и что это вообще значит
Низкий Cd ещё не делает огромный тягач аэродинамически «легче» суперкара. Объясняем, почему одинаковая цифра даёт разную силу сопротивления и где в расчёт...
GM ждёт усиления конкуренции в США из-за давления китайских автопроизводителей
По словам финансового директора компании, зарубежные автоконцерны всё активнее ищут возможности на американском рынке после потери позиций в Китае....
КАМАЗ рассказал, как восстанавливает изношенную литейную оснастку
Заводская публикация описывает последовательность восстановления оснастки и нанесение QR-кодов. Она позволяет рассказать о процессе, но не рассчитать экономию...
Резерв на три года: как предложено распределить поддержку авиапрома
Бюджетный резерв ещё не означает перечисления денег предприятиям. В сообщении названы распределение по годам и необходимость отдельных решений правительства....
АВТОВАЗ сообщил о лучшем месяце продаж LADA с начала 2026 года
Лучший месяц года и почти неизменный итог за девять месяцев могут сочетаться в одном отчёте. Разбираем разные базы сравнения и рост Niva Legend, который...
Как дорожные машины готовят к зиме
Что известно о готовности дорожных машин и какую работу выполняют комбинированные машины на шасси КАМАЗ и Volvo. Разбираем сведения из Тюменской области с...
На АЗС Набережных Челнов бензин и газ показали разную динамику за месяц
Данные отдельных заправок показывают различную динамику бензина и газа. Разбираем границы этого сравнения: какие изменения зафиксированы в Челнах и почему по...