Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.14 Авиационная акустика

 

Баженова Л.А., Семёнов А.Г. «О природе источника вихревого звука при обтекании потоком цилиндрического профиля» Акустический журнал, 60, № 6, с. 645-655 (2014)

Работа посвящена уточнению природы возникновения источника вихревого звука и выработке обоснованных оценок характеристик области его возникновения в следе за цилиндрическим профилем в зависимости от скорости набегающего потока и диаметра профиля. На основе экспериментальных измерений среднеквадратических значений пульсаций давления на поверхности и в следе за профилем, а также законов гидродинамики двумерных течений жидкости, оценено положение места зарождения вихревой дорожки в следе и размер области, где вихревая дорожка еще не регулярна. В этой области с изменением расстояния от профиля, в отличие от регулярной дорожки, изменяются геометрические параметры дорожки и амплитуда пульсаций давления. Установлено, что в диапазоне чисел Рейнольдса (4,7·103–1,5·104) при увеличении скорости потока максимум пульсаций давления в следе приближается к поверхности профиля. При этом возрастает интенсивность пульсаций давления на профиле и интенсивность вихревого звука. На основе связи положения и размера источника с шириной вихревой дорожки, а также с учетом затухания циркуляции вихрей в дорожке с удалением от профиля, теоретически показано, что расстояние источника от поверхности профиля не должно превышать двух калибров. Показано, что внесение препятствия в след в области его нерегулярности ведет к уменьшению пульсаций давления на профиле и интенсивности излучаемого звука. При непосредственном же контакте препятствия с зоной зарождения вихревой дорожки полностью прекращается излучение вихревого звука. Теоретические оценки удовлетворительно согласуются с результатами измерений.

Акустический журнал, 60, № 6, с. 645-655 (2014) | Рубрики: 08.05 08.14 10.01

 

Фараносов Г.А., Беляев И.В., Бычков О.П., Зайцев М.Ю., Карабасов С.А., Каравосов Р.К., Копьев В.Ф., Семилетов В.А. «Исследование аэроакустического взаимодействия реактивной струи и крыла» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 15-19 (2014)

Представлены результаты экспериментальных, теоретических и численных исследований шума взаимодействия двухконтурной струи и участка стреловидного крыла с убранной механизацией. Проведено параметрическое исследование шума в дальнем звуковом поле в нижней полусфере. Предложена двумерная теоретическая модель усиления шума струи вблизи крыла. Также проведено численное моделирование эффекта методом LES на основе схемы КАБАРЕ. Получены спектральные характеристики дальнего звукового поля и проведено их сопоставление с экспериментальными данными.

Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 15-19 (2014) | Рубрики: 08.11 08.14

 

Копьев В.Ф., Фараносов Г.А. «Обобщение метода азимутальной декомпозиции звукового поля компактного источника на случай измерений вблизи жесткой поверхности» Акустический журнал, 61, № 1, с. 65-68 (2015)

Предложен способ разложения звукового поля компактного источника на азимутальные компоненты с использованием нерегулярно расположенных микрофонов.

Акустический журнал, 61, № 1, с. 65-68 (2015) | Рубрики: 08.12 08.14

 

Зверев А.Я. «Технологии снижения шума в салоне самолета» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Шумы и вибрации", с. 11-19 (2014)

Значительный прогресс в материаловедении, химии, электронике, который наблюдается в науке и промышленности все последние годы, привел к существенному изменению в составе и технологии применения материалов и конструкций по сравнению с теми, которые использовались в самолетостроении 15–20 лет назад. В статье дается обзор мировых тенденций в развитии методов и подходов к снижению шума в салоне самолета. Обсуждаются технологии активного контроля шума и вибраций, применения «умных» и инновационных материалов, новые подходы к созданию всех составляющих элементов бортовой фюзеляжной конструкции (обшивки, ТЗИ, панели интерьера) и другие перспективные технологии снижения шума в салоне самолета.

Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Шумы и вибрации", с. 11-19 (2014) | Рубрика: 08.14

 

Зверев А.Я., Черных В.В. «Исследование влияния новых вибродемпфирующих материалов и способов крепления панели интерьера на звукоизолирующую способность фюзеляжной панели» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Шумы и вибрации", с. 35-40 (2014)

Проведен ряд поисковых экспериментальных исследований по увеличению звукоизолирующей способности фюзеляжной панели. Определены оптимальные варианты размещения вибродемпфирующих материалов на фюзеляжной конструкции с точки зрения снижения шума в салоне самолёта. Получены результаты, демонстрирующие существенное увеличение звукоизолирующей способности фюзеляжной панели при определённом способе крепления панели интерьера в широком диапазоне частот. Отработаны методики проведения таких исследований в реверберационных камерах.

Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Шумы и вибрации", с. 35-40 (2014) | Рубрика: 08.14

 

Остриков Н.Н., Денисов С.Л. «Расчёт экранирования силовой установки (СУ) самолёта элементами планера» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 20-23 (2014)

Ряд выполненных в середине 1970-х годов прошлого века расчётных исследований эффективности экранирования шума СУ поверхностями планера самолёта показал грандиозное снижение шума на местности. Однако использовавшиеся в данных работах расчётные методики, базировавшиеся на приближённых методах, заменяли некомпактные источники шума СУ (вентилятор, винт, струя) на точечные источники. Проведённые в последнее время эксперименты показали, что измеренный шум от основных источников шума СУ при наличии экранирования значительно больше, чем это предсказывают расчетные методы. В работе проводится рассмотрение методов расчёта эффекта экранирования и сравнение этих методов на примере задач, допускающих точное решение. Также выполняется сравнение с имеющимися экспериментальными данными.

Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 20-23 (2014) | Рубрика: 08.14

 

Замтфорт Б.С. «Влияние ужесточения требований к допустимым уровням шумасамолетов на изменение облика авиационных двигателей» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 24-28 (2014)

Как известно, постоянное ужесточение допустимых уровней шума самолетов на местности требует для их выполнения снижения шума основных источников двигателя. Так первая модификация существующих двигателей была связана с введением норм 3 главы приложения 16 тома 1 ИКАО: для снижения шума реактивной струи были увеличены степень двухконтурности (до m=2–3), диаметр вентилятора (Дв) и внедрены звукопоглощающие конструкции. Следующее поколение двигателей имело более высокие параметры термодинамического цикла(m, Пк, Тг), что позволило уменьшить удельный расход топлива и уровни шума. Для этих двигателей потребовалось значительное увеличение m=5–6, Дв и оптимизация по шуму облика вентилятора. Появление норм главы 4, сниженных суммарно на 10 EPNдБ по отношению к главе 3, привело к необходимости дальнейшего повышения m до 8–10. Однако у этих двигателей основная мощность передается из внутреннего контура во внешний (от струи к вентилятору). Чтобы не увеличивать уровни шума при его приводе с ограниченной окружной скоростью (Uв) необходима 6–7 ступенчатая турбина вентилятора (Тв). Наличие такой турбины привело к значительному росту массы и длины двигателя. В связи с предстоящим введением норм главы 14, уменьшенных суммарно еще на 7 EPNдБ по отношению к главе 4, необходимо дальнейшее увеличение m до 12–17, что невозможно в двигателях прямого привода из-за роста числа ступеней Тв. Решение этой проблемы – в переходе к двигателю с редуктором, позволяющем «развязать» валы вентилятора и Тв. Вентилятор вращается с ограниченной Uв , а Тв – с максимально возможной (при этом число ступеней Тв снижается до 2–3). Учитывая введение в дальнейшем следующих за 14 главой норм, рассматривается возможность дальнейшего увеличения m – создание двигателя с открытым ротором. Такой двигатель позволит существенно снизить удельный расход топлива, а, следовательно, выбросы NOx и CO2 (следующий нормируемый параметр – выбросы углекислого газа), но для его внедрения необходимого будет решить возникающие при его эксплуатации вопросы, связанные с выполнением норм по шуму в окрестностях аэропортов и в салонах самолетов.

Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 24-28 (2014) | Рубрика: 08.14

 

Городкова Н.А., Чурсин В.А., Берсенев Ю.В., Григорьев А.Г., Алексенцев А.А. «Оценка точности определения уровней шума двигателя в свободном поле в условиях открытого стенда» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 29-33 (2014)

Представляеся оценка результатов определения шума авиационного двигателя в свободном поле по данным акустических измерений на открытом двигательном стенде. Ранее для этой цели использовались микрофоны свободного поля, установленные на уровне оси двигателя. Однако, в силу неоднозначности интерференционной картины прямого и отраженного сигналов в диапазоне до 10 кГц, в Техническом руководстве ИКАО (Doc 9501) рекомендуется проводить измерения шума двигателя флеш-микрофонами по давлению. В этом случае, в силу практически нулевой разности фаз прямого и отраженного сигналов, микрофон воспринимает давление, удвоенное относительно падающего сигнала. При этом кажется привлекательным получить давления в свободном поле вычитанием 6 дБ из измеренного. Тем не менее, сравнительные измерения шума на уровне оси двигателя и флеш-микрофонами говорят о том, что на высоких частотах удвоенные давления на флеш-микрофонах нельзя трактовать как удвоенные давления в свободном поле.

Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 29-33 (2014) | Рубрика: 08.14

 

Калинина М.Ф. «Роторная динамическая сирена с треугольной функцией модуляции» Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 2, № 7, с. 19-22 (2013)

Анализируются технические возможности роторной динамической сирены для создания аэродинамического шума звуковой частоты на стационарном стенде наземных испытательных комплексов при проведении полунатурных испытаний приборов командно-измерительного обеспечения летательных аппаратов различного класса и средств базирования. Раскрываются возможности сирены с треугольной функцией модуляции

Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 2, № 7, с. 19-22 (2013) | Рубрика: 08.14

 

Зверев А.Я., Черных В.В. «Исследование влияния новых вибродемпфирующих материалов и способов крепления панели интерьера на звукоизолирующую способность фюзеляжной панели» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146302 (2014)

Проведен ряд поисковых экспериментальных исследований по увеличению звукоизолирующей способности фюзеляжной панели. Определены оптимальные варианты размещения вибродемпфирующих материалов на фюзеляжной конструкции с точки зрения снижения шума в салоне самолёта. Получены результаты, демонстрирующие существенное увеличение звукоизолирующей способности фюзеляжной панели при определённом способе крепления панели интерьера в широком диапазоне частот. Отработаны методики проведения таких исследований в реверберационных камерах.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146302 (2014) | Рубрика: 08.14

 

Таковицкий С.А. «Коническая деформация треугольного крыла со звуковыми передними кромками» Прикладная математика и механика, 78, № 4, с. 471-484 (2014)

В линейной постановке задачи определена оптимальная коническая деформация треугольного крыла со звуковыми передними кромками. В качестве целевой функции принято сопротивление крыла, обусловленное созданием подъемной силы. Установлено, что минимальному сопротивлению соответствует суперэллиптическое распределение местного угла атаки по размаху крыла. Для направляющей крыла в поперечном сечении найдено представление в виде гипергеометрической функции. Проведено сопоставление полученных результатов с результатами численного исследования в рамках модели Эйлера.

Прикладная математика и механика, 78, № 4, с. 471-484 (2014) | Рубрика: 08.14

 

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «О возможном механизме усиления шума струи вблизи крыла» Акустический журнал, 60, № 6, с. 596-610 (2014)

Предложена качественная модель механизма усиления шума струи, истекающей из сопла, расположенного вблизи крыла. Сформулирована двумерная модельная задача о дифракции плоской акустической волны на кромке сопла, расположенной вблизи полуплоскости, моделирующей кромку крыла. Показано, что дифракция на кромке крыла волн неустойчивости Кельвина–Гельмгольца, развивающихся от кромки сопла, может приводить к существенному усилению излучаемой в дальнее поле акустической энергии.

Акустический журнал, 60, № 6, с. 596-610 (2014) | Рубрика: 08.14