飛機機體噪聲分析與降噪方法研究概述

《飛機機體噪聲分析與降噪方法研究概述》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、第十屆全國空氣彈性學(xué)術(shù)交流會CARS．200750038飛機機體噪聲分析與降噪方法研究概述張浩馳寒文萍(西北工姚大學(xué)航空學(xué)院翼型葉柵空氣動力學(xué)國防科技熏點實驗宣，陜西西安7l0072)蓑萎飛規(guī)撬囂嗓聲是飛掇設(shè)計霍環(huán)凌探護瑟戇的覆大鬻題之一，因其楚撩復(fù)雜，滲及靜學(xué)科多，一直暖弓l眾多研究者的注意。本文對常規(guī)飛機機體噪聲的研究進行概述，首先分析了飛機機體噪聲的本質(zhì)和來源，其次對機體噪聲的降嗓方法進行了研究，最后對飛機機體噪聲未來研究做出了展攝。關(guān)麓謠聲學(xué)；輥體噪聲；酶驤方法；概述，0引言目前國內(nèi)外商用飛機正處在高速發(fā)展時期，由于飛機噪聲中原先起主要作用的推進系統(tǒng)噪聲

2、已經(jīng)降低到了與機體噪聲同等量級的水平，飛機的機體噪聲特別是進場時的機體噪聲問題就顯得越來越突出了。因此，上世紀9e年代以后，匿際航空界紛紛開震飛機機體嗓聲的研究工作，其中包括美國NAsA、法國oNEIlA和德國DLR等研究中心、許多著名的大學(xué)研究機構(gòu)以及各大航空工業(yè)公司(如波音公司、空中客率公司等)nql。然露，飛機枧體噪聲遠吃一般噪聲復(fù)雜，降低楓體噪聲是一個多學(xué)科交叉的課題，涉及到空氣動力學(xué)、飛行力學(xué)、動力學(xué)、聲學(xué)、材料學(xué)、控制技術(shù)等多門學(xué)科，是一個系統(tǒng)工程，辯要多方努力瞳3。可以預(yù)見，機體噪聲將成為未來飛機設(shè)計和發(fā)展過程中的重要障礙。如何認識、預(yù)估釋藏少飛機

3、機體嗓聲對于飛梳設(shè)詩+分重要，它的研究水平顯示了一個國家的科技水準。本文通過對機體噪聲的起源、降噪方法進行綜述，希望為我國大飛機研制的噪聲問題提供一定的參考。1飛機機體噪聲分析1．1飛枕機體噪聲的分類飛機噪聲是飛機飛行時存在的各種聲源的聲輻射總和。主要分為兩類，即推進系統(tǒng)噪聲和機體噪聲嘟。懿圖王所示，桃體嗓聲包括增秀裝置(前緣縫翼和廂緣襟翼)噪聲、起落架(前起落架和主起落架)噪聲、矮緣(干凈機翼幫尾翼的后緣)噪聲。1．2飛機機體噪聲的本質(zhì)機體嗓聲是由予氣流流遭飛機表箍弓i起的氣流壓力擾動產(chǎn)生的，其本質(zhì)是空氣動力噪聲，它起因于氣體內(nèi)幫靜臆動震量源(單極子嗓聲源)、

4、作用力豹空閥梯度(餒極子噪聲源)瀲及應(yīng)力張量的變化(四極子噪聲源)。氣體具有彈性和慣性，前者引起氣體反抗壓縮，后者襲現(xiàn)出靠動者恒動一縋屬性，融于這兩個原因，壓力脈動在某處發(fā)生蕨會傳給周凰空氣介質(zhì)，并以聲波形式向外傳播邀去。一223．第十屆全國空氣彈性學(xué)術(shù)交流會CARS．2007500381．3飛機機體噪聲的來源當飛機以高速通過空氣時，氣體的粘性在飛機機體表面引起湍流邊界層，在湍流邊界層內(nèi)湍流不斷地形成、衰變，沿著流動方向擺動，從而沿著飛機產(chǎn)生一個起伏的壓力場，起伏壓力場在遠場產(chǎn)生寬頻帶的噪聲。因為空氣流過飛機機體時涉及的物體尺寸可以從幾厘米(如座艙窗口邊緣)到數(shù)

5、米長(如機翼弦長和機身長度)，因而空氣流過機體所誘導(dǎo)的湍流尺度變化也相當顯著。寬頻帶的湍流擾動在遠場表現(xiàn)為寬頻帶的噪聲信號，噪聲強度則依賴于飛機的基本結(jié)構(gòu)尺寸和氣流的流動速度‘引。常規(guī)飛機在正常飛行狀態(tài)(飛機起落架、增升裝置回收)時的機體噪聲主要由機翼和尾翼的后緣產(chǎn)生，其主要形成的機理是由于湍流邊界層流過機翼和尾翼的后緣引起的聲波散射。機翼產(chǎn)生的寬頻噪聲是機體噪聲的主要來源之一。在飛機起飛爬升和進場著陸階段，因為飛機需要增大升力而使用增升裝置(前緣縫翼和后緣襟翼)，并且起落架處于放下狀態(tài)，這時除機翼和尾翼產(chǎn)生的噪聲外，由增升裝置和著陸裝置誘導(dǎo)的湍流產(chǎn)生較強烈的機

6、體噪聲分量。許多研究者對各種目前主要的商用飛機在這一階段的噪聲進行了大量的實驗研究，包括平面麥克風(fēng)列陣測量飛機過頂?shù)膶嶒瀗0’111，以及在NASA的風(fēng)洞中所作的cRJ一700模型實驗n21和歐洲的DNw風(fēng)洞中所做的A340全機實驗n朝，并證實了增升裝置和起落架的噪聲是這一階段最主要的機體噪聲分量。2機體噪聲的降噪方法研究如前所述，飛機機體的噪聲源有三個：后緣噪聲，它是湍流邊界層流過機翼和尾翼后緣引起的聲波散射：增升裝置噪聲，主要是前緣縫翼和后緣襟翼；起落架噪聲，源于起落架和支柱表面的壓力起伏、機身湍流層流經(jīng)輪子空腔而產(chǎn)生的扁平體脫落渦。表1給出了不同噪聲源降低

7、程度對總聲壓級廠j墅立罕塾塑竺竿翌竺翌學(xué)型型墅罌的貢獻(1、2、3分別代表后緣噪聲源、增升裝置L———’L竺竺二4竺竺L4竺竺L攔噪聲源、起落架噪聲源，oAsPL是總聲壓級，sPLI!!!：!!!l!!!!竺!一}!!!!竺!l皇!!!竺!土!蘭!竺2是聲壓級)?？梢钥闯?，這些噪聲源對機體噪聲的總P———4竺——01l_——P———I體噪聲水平貢獻相當，因此，必須致力于同時降低P———土竺——-L竺——J竺———二L一所有噪聲源引起的噪聲，才能使總的機體噪聲水平P一．L竺一竺．——P竺——_l旦一得到降低。I竺!蘭l竺：：!l竺：竺I竺：!I竺：：12．1后緣噪

8、聲降噪方法后緣噪聲源于湍