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1、航空學報ActaAerOnauticaetAstrOnauticaSinicaFeb．252015VoI．36NO．2406．421ISSN1000一6893CN11-1929／VhttD：∥hkxb．buaa．edu．cnhkxb@buaa．edu．cnDOl：10．7527／S1000一6893．2014．0008民機機體噪聲及其降噪研究朱自強*，蘭世隆北京航空航天大學航空科學與工程學院，北京100191摘要：分析了機體噪聲源的主要機理及其基本性質。機體噪聲由繞起落架裝置和高升力系統(tǒng)的流動引起的壓強脈動
2、產生。起落架和前緣縫翼產生的基本上是寬頻噪聲，它們和襟翼的寬頻噪聲的強度分別隨速度的6次方、4．5次方和5次方變化。實際飛行中還應注意存在的“寄生”噪聲。此外，較為詳盡地討論了包括QTDII、RAIN、SILENCE(R)和TIMPAN等降噪措施在內的研究項目及其可獲得的效果，還討論了噪聲的計算方法，介紹了國外航空界提出的未來民機需降噪的目標，表明民機設計面臨降噪的巨大挑戰(zhàn)。關鍵詞：民機；機體噪聲；降噪措施；未來降噪目標；起落架；增升增置中圖分類號：V211．3文獻標識碼：A文章編號：1000一6893(2
3、015)02一0406—16未來民機設計除需滿足常規(guī)的不斷減少油耗、降低成本、提高性能等要求外，還將面臨實現(xiàn)綠色航空的巨大挑戰(zhàn)[1]?？罩新眯袑Νh(huán)境的主要影響為：①機場周邊的噪聲；②機場周邊的空氣質量(發(fā)動機排污)；③高空的空氣質量和對氣候的影響。從公眾關注度考慮，首先應解決噪聲問題[2]，因而國際民用航空組織(ICAO)章程中對噪聲的適航標準在不斷提高。飛機噪聲包括發(fā)動機噪聲和機體噪聲。當代民機廣泛采用的大涵道比渦扇發(fā)動機引起的噴流噪聲已降低到與風扇噪聲相當?shù)牧考?，隨涵道比進一步增大甚至可能降得更低，具體
4、可參考文獻[3]。文獻[4]深入討論了發(fā)動機產生的噪聲及其抑制問題。機體噪聲是由飛機各部件繞流引起的壓強脈動產生的，特別是在起飛和進場中，啟動各種增升裝置和放下起落架等非流線形物體時會產生強烈的機體噪聲。文獻[5]綜述了流動和噪聲的協(xié)調控制。當前飛機起飛時主要是發(fā)動機風扇和噴流噪聲，進場時還有較強的機體噪聲[6-7]，巡航飛行時發(fā)動機噪聲始終占主導地位。隨著發(fā)動機噪聲的進一步減小，進場條件下機體噪聲有可能成為主要噪聲∞]。本文主要討論有關機體噪聲的問題。1機體噪聲的主要機理引起機體噪聲的主要部件為：①起落架
5、；②增升裝置，即縫翼、襟翼及縫翼的側緣、襟翼及縫翼的滑軌等；③各部件繞流的相互作用凹]。飛機種類不同，這些部件對機體噪聲的影響也不相同，如單通道干線機和支線機高升力裝置以及起落架引起的噪聲強度非常接近，而寬體機的起落架噪聲則占機體噪聲的主要部分。飛機實際飛行或在高保真度的部件風洞試驗中還存在著“寄生”噪聲，即繞部件上的孑L蓋和銷釘孑L等處的非定常流誘生出的噪聲，圖1為起落架上開口釘孑L所誘生的單音噪聲[8]，圖中SPL為聲壓級水平，圖2[8]為高升力裝置上的孔穴所誘生的寬帶“寄生”噪聲。由于在一般的風洞模型
6、試驗或估算時都無法準確地模擬這些噪聲，因此將試收稿日期：2們4—02-28；退修日期：2014-05—05；錄用日期：2014．05．07；網(wǎng)絡出版時間：2014．05．0708：56網(wǎng)絡出版地址：wwwcnkinet／kcms／detail／11．1929．V．20140507．0856．001．html*通訊作者．Tel．：010—82314186E—mail：zhuzq@buaa．edu．cn翻用格武；ZhuZQ．LansL．studyo{alrframe∞iSeana
7、lsredudlonforco
8、mmercialalrcra艇J]．ActaAeronauticaetAstronauticas{nica，2015．36(2)：406-421．朱自強。蘭世隆．民機機體噪聲及其降噪研究￡J]．航空學報．2015。36(2)：406．421．朱自強等：民機機體噪聲及其降噪研究驗值和計算值與實際飛行的測量值作比較時要特別考慮它們的存在，有時這些噪聲也可能會很大。100∞80翌J山∽6040Tonesor畫natefbm門owexcltedresOnanceslndifferenlDillholesO050l5
9、20253OFrequency／kHz圖1起落架上開口釘孑L所誘生的單音噪聲?Fig．1Flow—inducedtonenoisefromopenpinholesinlandinggearstructures[8]1010OFrequency／kHza1Stat—Irackcut-Outs【J【UUI?rcqLlcncjjkllz(b)FlapedgecaVny圖2高升力裝置上誘生的寬帶噪聲‘8]Fig．2Par
