Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского. 2017

 

Копьев В.Ф. «Реализация элементов сбалансированного подхода ИКАО к снижению шума ВС [воздушного судна]» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 5 (2017)

В начале 2000-х годов ИКАО приняла сбалансированный подход к управлению авиационным шумом. С тех пор сбалансированный подход последовательно рассматривается государствами – членами ИКАО в качестве приемлемой политики в области снижения авиационного шума. Сбалансированный подход предусматривает использование четырех основных элементов: снижение шума в источнике; планирование и организацию землепользования; эксплуатационные приемы снижения шума; эксплуатационные ограничения в целях решения проблемы шума наиболее эффективным с точки зрения затрат способом. Сбалансированный подход предусматривает решение проблемы шума с учетом конкретных характеристик каждого аэропорта и рассмотрение, в этой связи, каждого элемента. При этом в соответствии с решением Ассамблеи ИКАО эксплуатационные ограничения не должны применяться в качестве первого средства, и их введение может осуществляться лишь после рассмотрения преимуществ, обеспечиваемых другими элементами. Основные вопросы, рассматриваемые в докладе, посвящены первому элементу сбалансированного подхода – снижению шума самого самолета. Обсуждаются проблемы достижимости отечественными самолетами требований перспективных норм ИКАО по шуму на местности, включал требования новой Главы 14 тома 1 Приложения 16 ИКАО, а также конкурентно необходимых уровней шума в салоне и кабине экипажа. Показано, что экологические стандарты и процедуры должны быть нацелены на сбалансированность обоснованных экологических выгод, технологическую достижимость и экономическую целесообразность. Такие стандарты и процедуры не должны влиять на безопасность или возлагать чрезмерную нагрузку на производителей или авиаэксплуатантов. В этой связи проанализированы основные задачи, стоящие перед авиационной промышленностью России.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 5 (2017) | Рубрики: 10.01 10.06

 

Ланшин А.И., Луковннков А.В., Полев А.С. «Актуальные задачи развития отечественного гражданского авиадвигателестроения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 6-7 (2017)

Государственная программа Российской Федерации «Развитие авиационной промышленности на 2013–2025 годы» предусматривает существенное увеличение доли отечественной авиационной техники на мировом рынке. Для этого необходимо решение актуальных задач по увеличению надежности и ресурса существующих двигателей, обеспечению импортозамешения и созданию новых конкурентоспособных двигателей для гражданских летательных аппаратов в широком диапазоне взлетной тяги/мощности. Для создания семейства новых конкурентоспособных двигателей 2020-х гг. для гражданских магистральных и транспортных самолетов в широком диапазоне взлетной тяги необходимым условием является использование технологий ТРДД ПД-14. а также экспериментальная отработка новых технологий, специфичных для двигателей иной размерности и иного применения. Так. для ТРДД в диапазоне тяг 10–20 тс с безредукторным и редукторным приводом вентилятора рассматриваются новые двигатели на основе газогенератора ТРДД ПД-14. Применительно к ТРДД большой тяги (Rвзл=35 тс) для широкофюзеляжного дальнемагистрального самолета (ШФДМС) необходимо внедрение значительного числа новых технологий. В их число входят вентилятор из полимерных композиционных материалов, компрессор высокого давления со степенью повышения давления не менее 23–25, высокоэффективную семиступенчатую турбину низкого давления с широким применением легких жаропрочных интерметаллидных материалов и др. Для выполнения требований по высокой экономичности параметры термодинамического цикла базового ТРДД должны быть на уровне лучших зарубежных перспективных аналогов. Для расширения номенклатуры ШФДМС рассматриваются варианты ТРДД с Rвзл=30 и 25 тс на основе базового двигателя с использованием двух подходов: путём его масштабирования и на основе базового газогенератора с проведением технико-экономического анализа в системе ЛА с учётом прогнозируемого парка воздушных судов. Важным фактором является внедрение в конструкцию двигателей новых композиционных и керамических материалов, а также освоение новых производственных технологий, включая аддитивные технологии. Это позволит достигнуть высокого уровня конкурентоспособности отечественных двигателей. На более отдаленную перспективу, для двигателей 2030-х гг. ведется работа по созданию научно-технического задела по ключевым технологиям новых двигателей, в том числе нетрадиционных конструктивных схем, способных обеспечить дальнейшее улучшение технико-экономических, экологических и эксплуатационных характеристик.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 6-7 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Страдомский О.Ю., Самойлов И.А., Лесничий И.В. «Развитие рынка авиаперевозок и парка воздушных судов российских авиакомпаний» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 8-11 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 8-11 (2017) | Рубрика: 17

 

Долотовский А.В., Войтишина М.С., Николаев Д.И. «Опыт сертификационных испытаний самолета SSJ-100 (RRJ-95) в России на базе ЛИИ им. Громова в рамках сертификации АР МАК и в Италии на базе АЛЕНИА АЭРОНАУТИКА в рамках сертификации EASA» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 12 (2017)

Целью сертификационных испытаний самолета RRJ-95 с двигателями SaM 146 было установление и подтверждение соответствия акустических характеристик самолёта требованиям Авиационных правил – Часть 36 (АП 36). Правил сертификации ВС по уровням шума на местности (EASA, CS 36, Прил. 1), Приложения 16 к Конвенции о международной гражданской авиации – Том 1 «Авиационный шум». В связи с отсутствием взаимного признания результатов сертификации по шуму на местности между АР МАК и EASA сертификационные испытания по определению уровня шума на местности проводились в два этапа: В интересах АР МАК и EASA на базе Alenia Aeronautika в сентябре 2010 и октябре 2015 гг. и в интересах АР МАК на базе ЛИИ им. М. Громова в апреле–мае 2013 г. На обеих базах испытания проводились по эквивалентной методике пересечения траектории. Оборудование и методики были одобрены представителями авиационных властей EASA и АР МАК, По результатам испытания получены: Сертификат типа АР МАК по шуму на местности для самолетов моделей RRJ-95LR-100. RRJ-95B-100. Получена карта данных по шуму Сертификата типа EASA самолета модели RRJ-95B, RRJ-95BLR-100, RRJ-95B-100. В докладе выполнено сравнение методик проведения испытаний Alenia Aeronautika и ЛИИ им. М. Громова. Приводятся открытые данные по результатам сертификационных летных испытаний на разных базах. Ставится вопрос о развитии и экспериментальной базы ЛИИ им. Громова и численных методов прогноза шума на местности.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 12 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Шустов А.В. «Направления развития науки и технологий в области авиастроения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 13-14 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 13-14 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Иноземцев А.А., Кокшаров Н.Л., Алексенцев А.А., Синер А.А. «Мероприятия по обеспечению акустических характеристик двигательных установок» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 15 (2017)

АО «ОДК-Авиадвигатель» является разработчиком авиационных и газотурбинных двигателей для транспортировки газа, производства электроэнергии. Основным двигателем для отечественных гражданских средне- и дальнемагистральных самолетов на сегодняшний день является разработанный и изготавливаемый в Перми двигатель ПС-90А и его модификации. Создание новых перспективных двигателей для гражданской авиации является приоритетной программой Объединенной двигателестроительной корпорации (АО «ОДК») с государственным финансированием и строгим контролем. Двигатели создаются при широкой кооперации российских авиационных предприятий с головным разработчиком АО «ОДК-Авиадвигатель». Рассматривается состояние, проблемы и перспективы производства, эксплуатации, модернизации двигателей семейства ПС-90А, состояние разработки двигателей нового поколения, находящейся на этапе НИОКР. Одним из приоритетов являются работы по экологии, определяющие конкурентоспособность гражданской авиационной продукции. Отмечаются работы по авиационной акустике АО «ОДК-Авиадвигатель». которые проводятся с начала 1970-х гг. Опыт проектирования систем шумоглушения двигателей Д-30КУ/КП/КУ-154, проектирования первого отечественного малошумного двигателя ПС-90А и его акустической модификации позволили создать необходимый задел для дальнейших работ по акустике авиационных двигателей. Рассматриваются задачи, проблемы, мероприятия по акустике двигателей семейства ПС-90А и перспективных двигателей нового поколения: снижение шума основных источников на основе трехмерных акустических расчетов элементов и узлов двигателя; совершенствование звукопоглощающих конструкций (ЗПК); проведение полноразмерных акустических испытаний двигателей на открытом стенде с разработкой новых измерительных методик; определение модального состава шума вентилятора. Самолеты с двигателями семейства ПС-90А удовлетворяют требованиям Главы 4 Стандарта ИКАО по шуму на местности. Перспективные российские двигатели должны обеспечить новым самолетам возможность удовлетворять с запасом требованиям Главы 14 Стандарта ИКАО по шуму на местности.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 15 (2017) | Рубрика: 10.06

 

Матвеев В.А. «Сертификация беспилотных авиационных систем в обеспечение летной годности и охраны окружающей среды» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 16-18 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 16-18 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Шамаев В.Г., Горшков А.Б., Гущина Л.Г., Якименко В.И. «Система информационного обеспечения акустических исследований по русскоязычному сегменту» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 19-20 (2017)

Обсуждаются проблемы доступа к научной информации в Интернете. Приводятся краткие сведения по зарубежным информационно-поисковым системам: Web of Science, Scopus, ADS(NASA) и др. Описывается состояние информационного обеспечения по русскоязычным источникам в СССР и в современной России. Приводится обзор возможностей и анализ интерфейса существующих информационных продуктов для научных работников физико-математических специальностей: Научной электронной библиотеки eLibrary.ru. Математического портала MathNet.ru и др., а также сайтов с архивами научных журналов. Особо указывается на необходимость перенесения в Сеть полных архивов российских научных журналов с целью сохранения отечественного научного наследия. Отмечается отсутствие в нашей стране единого центра сбора и предоставления информации по русскоязычным научным публикациям. Идеальной представляется система, предоставляющая возможности просмотра сразу всех текущих журналов и поиска по всем этим ресурсам. Авторами предлагается схема, полезная при создании такого центра. Описывается возможный кластер этого центра на примере акустической тематики, уже реализованный на кафедре акустики Физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Соответствующий портал «Акустика» находится в открытом доступе в Интернете. Входные точки портала: полнотекстовый архив «Акустического журнала» AkZh.ru (содержит все выпуски журнала с начала его выхода в 1955 году, обновляется по мере выхода новых выпусков). «Сигнальная информация» по акустике AkInfo.ru (содержит информацию о новых статьях и книгах по акустике, обновляется раз в два месяца) и «Информационно-поисковая система «Акустика. Русскоязычные источники» AkData.ru (представляет собой специализированную базу данных с библиографической информацией и интерфейс для работы с ней). Кратко описывается интерфейс портала и алгоритм работы с ним. Кроме простого предоставления информации портал "Акустика" позволяет проводить работы по изучению состояния акустики на текущий момент времени, снимать данные для последующего анализа тенденций в развитии той или иной области акустики, получать данные об области интересов того или иного специалиста, искать интересующие статьи и т.д. В качестве примера такой работы приводится зависимость наполнения рубрик Акустического журнала по годам издания. Подобные данные можно использовать и как средство исторического анализа развития тех или иных исследований, и для их прогнозирования. Созданные технологии подготовки информационных ресурсов и сами ресурсы представляют собой законченную систему информационного обеспечения акустических исследований по русскоязычному сегменту. Они также позволяют обеспечить полное отражение русскоязычной научной литературы для мониторинга и объективной экспертной оценки научной деятельности российских ученых, что может способствовать укреплению положительного имиджа российской науки в мире. Поднимаются вопросы приоритета и сохранения интеллектуальной собственности. Делается вывод, что только правильно организованное информационное обеспечение может гарантировать чистоту и новизну научных результатов, лежащих в основе исследовательского процесса.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 19-20 (2017) | Рубрики: 02 17

 

Вершков В.А., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М. «Моделирование обтекания несущего винта вертолета с маховым движением лопастей для задач аэроакустики» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 23 (2017)

В настоящее время большинство расчетов обтекания несущего винта сеточными методами проводится без моделирования махового движения и циклического управления лопастями. Учет данного типа движения для задач аэродинамики и аэроакустики осуществляется в зарекомендовавшем себя методе дискретных вихрей. Представленная работа носит методический характер, рассматриваются модельные винты на режиме висения и горизонтального полета. В ней показана возможность моделирования маховых движений и циклического изменения углов установки лопастей сеточными методами. Для решения уравнений Рейнольдса использован коммерческий пакет ANSYS.CFX (Лицензия ЦАГИ №501024). Программа управления индивидуальным движением лопастей винта написана на внутреннем языке «CEL» коммерческого пакета ANSYS.CFX. Получены временные реализации пульсаций звукового давления в точках на расстоянии 5 м от начала координат в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Начало координат расположено на оси винта в плоскости вращения, радиус несущего винта R=2,44 м. Показано влияние учета циклического управления лопастью и ее махового движения на акустические характеристики несущего винта. Показано влияние структуры расчетной сетки и шага по времени на полученные результаты.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 23 (2017) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Абалакин И.В., Бахвалов П.А., Бобков В.Г., Горобец А.В., Козубская Т.К., Аникин В.А. «Численное моделирование аэродинамических и акустических характеристик несущего винта вертолета» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 24-25 (2017)

Исследования акустических полей, создаваемых вертолётным винтом, исключительно актуальны, так как допустимые уровни шума, производимого вертолётом, жестко регламентируется нормами ИКАО и всё более ужесточаются. Достоверность численных результатов по моделированию акустики дальнего поля невозможна без подтверждения точности численного моделирования аэродинамических характеристик. Представлены результаты численного моделирования аэродинамических и акустических характеристик изолированного модельного винта вертолёта в режиме осевого обтекания.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 24-25 (2017) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Кусюмов А.Н., Батраков А.С., Романова Е.В., Михайлов С.А. «Моделирование акустического излучения несущего винта вертолета на режиме висения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 26-27 (2017)

Задача моделирования генерации и распространения в пространстве шума, создаваемого летательным аппаратом, является важным этапом разработки и сертификации летательного аппарата. При использовании вычислительной аэроакустики, полученные с помощью вычислительной гидромеханики с использованием уравнения распространения акустической волны параметры течения около поверхности летательного аппарата (в ближнем поле) используются затем для оценки уровня акустического воздействия, воспринимаемого удаленным наблюдателем. Для вертолета основными источниками шума в ближнем и дальнем поле являются несущий и рулевой винты. Шум двигателя и фюзеляжа во многих случаях имеют второстепенное значение. Несущий винт вертолета генерирует аэроакустическое излучение как дискретного, так и широкополосного характера. Дискретный (тональный) шум может быть представлен как сумма нескольких компонентов, включая шум вытеснения (толщины) и шум нагружения. Шум вытеснения винта определяется перемещением воздушной массы при вращении лопасти винта и распространяется преимущественно в плоскости диска винта в направлении полета. Понятие шума нагружения относится обычно к неимпульсивному источнику аэроакустического излучения и возникает также вследствие вращения лопасти. На режиме висения шум нагружения доминирует в конической области размером 30–40 градусов ниже плоскости вращения винта. Шумы вытеснения и нагружения моделируются, в частности, с использованием линейной аэродинамической теории, на базе уравнения Williams–Hawkings. В работе рассматривается задача валидации программы для численного решения уравнения W–H (в отличие от полуаналитического подхода, рассмотренного ранее авторами. В качестве объекта моделирования рассматривается несущий винт вертолета UH-1H на режиме висения. Уровень звукового излучения оценивается для различных углов наблюдения.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 26-27 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Воронцов В.И., Зайцев М.Ю., Карабасов С.А. «Численное исследование шума вертолетного винта на режиме горизонтального полёта» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 28 (2017)

Работа посвящена численному моделированию акустики вертолетного винта с учетом набегающего потока. Расчеты проводились для двухлопастной конфигурации для различных углов установки и скоростей вращения лопастей при постоянной скорости набегающего потока. В основе расчетного метода лежит гибридный метод моделирования шума. Отличительными особенностями используемого метола является разбиение области задачи на две подобласти: ближнюю и дальнюю. В ближней области проводится сквозной расчет уравнений Эйлера в неинерциальной системе координат, в дальней области применяется метод Вильямса–Хокингса. Были проведены две серии численных расчетов. В первой серии моделировалось движение прямоугольных ненагруженных лопастей в постоянном потоке. Полученные аэродинамические данные сравнивались с данными плоскопараллельного обтекания лопасти. Вторая серия расчетов посвящена моделированию шума, создаваемого вращающейся прямоугольной лопастью движущейся в равномерном потоке при разных углах установки. Полученные акустические данные сравнивались с данными аналогичного расчета, в котором отсутствует набегающий поток.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 28 (2017) | Рубрики: 08.14 10.01 10.06

 

Крашенинников С.Ю., Миронов А.К., Казаков В.Г. «Исследование возможности экранирования шума струи элементами планера при вариации взаиморасположения крыла и сопла» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 29-30 (2017)

Снижение шума самолета на местности при экранировании звука элементами планера представляет большой интерес, поскольку такие технологии в сочетании с традиционными методами снижения шума могут повысить эффективность шумоподавления. В работе проведены экспериментальные исследования шума выхлопной струи при вариации компоновки СУ и элементов планера. На открытом акустическом стенде Ц17-А4 ЦИАМ исследована возможность экранирования шума выхлопной струи крылом самолета.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 29-30 (2017) | Рубрики: 08.14 10.08

 

Рябов П.А., Халецкий Ю.Д., Максимов А.А., Евстигнеев А.А., Каленский С.М., Морзеева Т.Д. «Сравнительный анализ эффективности ТРДД, ТРДДсц РСУ, ГГТД по уровню шума, применительно к перспективным самолетам 2030 гг.» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 31 (2017)

Приводятся результаты расчетного исследования акустической эффективности перспективных магистральных самолетов (РС, СМС, ДМС, ДМСлк) 2030 гг. с двигателями различных схем. На основании результатов расчета летно-технических характеристик проведен сравнительный анализ топливной эффективности при использовании на самолетах ГА 2030 гг. двухдвигательных СУ, рассматриваемых схем. Спрогнозированы, с помощью экспертной оценки специалистами ЦИАМ и ЦАГИ, основные проектные параметры конструкции планера, аэродинамическое и массовое совершенство самолета. Масса силовой установки определялась значениями удельной массы двигателя, дополнительного оборудования и взлетной тяговооруженности, выбираемой под заданную длину ВПП. Построение малошумных траектории осуществлялось с учетом ограничений, накладываемых нормами лётной годности (АП-25). сертификации воздушных судов по шуму на местности (АП-36) и уровнем комфортности пассажиров.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 31 (2017) | Рубрики: 08.14 10.06

 

Титарев В.А., Фараносов Г.А., Чернышев С.А. «Суперкомпьютерное моделирование взаимовлияния винта и пилона при расчете акустического излучения шестилопастного винта» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 32-33 (2017)

Развиты вычислительные методы применительно к расчету акустического излучения сложных конфигураций, включающих как вращающиеся, так и стационарные элементы. Разработан параллельный вычислительный комплекс программ решения нестационарных уравнений аэродинамики, позволяющий предсказывать шум авиационных винтов. Отличительной особенностью комплекса является возможность моделирование нестационарного течения сжимаемого газа на современных суперЭВМ для сложных конфигураций с вращающимися частями, в частности, ротор+пилон. Для этого был сделан переход к моделированию на основе комбинации вращающейся области в непосредственной близости от винта и внешней неподвижной области, охватывающей пилон. Был разработан неявный численный метод решения нестационарных задач, включающий нестационарный алгоритм интерполяции на скользящих плоскостях между различными областями сетки. Для обеспечения проведения акустических расчетов была реализована возможность интерполяции расчетных данных на произвольное количество неподвижных контрольных поверхностей.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 32-33 (2017) | Рубрика: 04.11

 

Бойчук И.П. «Метод расчета широкополосного шума открытого ротора» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 34-35 (2017)

Представлено расширение данного подхода для учета шума, возникающего при взаимодействии турбулентного следа от пилона с лопатками переднего винта. Пилон моделируется твердым телом, а нестационарный поток за ним создается конвектируемыми замороженными возмущениями малой амплитуды (порывами), переносимыми однородным потоком. Такая модель является приближением турбулентного потока, который описывается аналитически. Показано отличие в предсказании шума данного подхода от подхода, основанного на теории Амита.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 34-35 (2017) | Рубрики: 10.01 10.06

 

Шорстов В.А., Грачева А.В., Макаров В.Е., Чашин Г.С. «Сравнительный анализ возможностей различных методов расчета экранирования шума гармонического источника» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 36-37 (2017)

Снижение шума от двигателя пассажирского самолета на местности может быть достигнуто не только путём шума самого двигателя, но и для определенных компоновок, с помощью экранирования акустической волны элементами планера самолёта. В связи с постоянным ужесточением норм по шуму на местности, актуально проведение оценки эффективности такого экранирования. Для проведения такой оценки требуются методы, которые не требуют построения сложных моделей и проведения ресурсоемких нестационарных аэродинамических расчетов для всей интересующей области. Однако подобные методы, требуя определенных предположений о характере среды распространения, обладают рядом принципиальных ограничений по решаемому классу задач и точности решения. В работе проведен анализ границ применимости метода граничных элементов для решения задачи экранирования шума от заданного источника (системы источников) в однородной неподвижной или равномерно движущейся среде.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 36-37 (2017) | Рубрика: 10.08

 

Денисов С.Л., Остриков Н.Н., Панкратов И.В. «Сравнительное исследование экранирования модели вентилятора двигателя с различным числом лопаток» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 38-39 (2017)

Выполнено обобщение полученных ранее результатов, с целью определения влияния различных параметров на эффективность экранирования модели вентилятора. Основой для этого послужили сравнительные экспериментальные исследования в акустической камере АК-2 по экранированию прямоугольной пластиной шума, создаваемого маломасштабной моделью мотогондолы двигателя с вентиляторами, состоящими из 33 и 18 лопаток, в зависимости от скорости натекающего на мотогондолу воздушного потока и взаимного расположения мотогондолы и экрана.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 38-39 (2017) | Рубрика: 10.08

 

Денисов С.Л., Остриков Н.Н., Панкратов И.В. «Исследование шума распределённой силовой установки для регионального самолёта на маломасштабной модели» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 40-41 (2017)

На основе полученных экспериментальных данных делается вывод, что для снижения шума распределённой силовой установки необходимо отсутствие синхронизации вращения винтов, а также избегать компоновок, при которых турбулентный поток натекает на винт. Значительную роль при снижении шума играет число лопастей и их акустические и аэродинамические характеристики. Совместный учёт этих факторов позволит определить наиболее подходящие компоновки, детальное исследование масштабных моделей которых, позволит выделить наиболее многообещающие с точки зрения снижения шума на местности.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 40-41 (2017) | Рубрики: 08.14 10.01 10.06

 

Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Курилов В.Б., Пущин Н.А., Чернышев И.Л. «Исследования аэродинамической компоновки малошумного БМС с ламинарным крылом малой стреловидности» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 42-43 (2017)

Дано описание методики проектирования ламинарных скоростных крыльев, приведены результаты испытаний аэродинамических моделей с двигателями над задней кромкой крыла в АДТ Т-128. Рассмотрены остающиеся технические проблемы по обоснованию предлагаемой концепции малошумного БМС с ламинарным крылом.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 42-43 (2017) | Рубрики: 08.14 10.06

 

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Чернышев И.Л., Скоморохов С.И., Цыганов А.П. «Особенности аэродинамической компоновки схемы "летающее крыло» с верхним расположением двигателей» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 44 (2017)

Экологические требования, такие как шум на местности и ограничения выбросов, играют важную роль в гражданской авиации. В эксплуатируемых сейчас конфигурациях самолетов с двигателями под крылом возможности уменьшения шума ограничены. Двигатель вносит основной вклад в уровень шума самолета, по крайней мере, на взлете. В рамках исследований перспективных компоновок ЦАГИ изучает возможность создания «тихого» самолета с экранированием шума двигателей планером. Аэродинамическая компоновка в схеме «летающее крыло» (в дальнейшем ЛК) является одной из наиболее многообещающих альтернатив традиционным компоновкам ЛА типа «крыло+фюзеляж». В течение ряда последних лет в ЦАГИ рассматривается конфигурация дальнемагистрального самолета средней пассажировместимости в схеме ЛК. Исследования показали, что верхнее расположение двигателей, благоприятное с точки зрения шума, несет риск ухудшения аэродинамических характеристик за счет интерференции планера с мотогондолами и пилонами двигателей. В работе представлены различные аспекты аэродинамики ДМС в схеме ЛК, приведены расчетные и экспериментальные результаты.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 44 (2017) | Рубрики: 08.14 10.06

 

Замтфорт Б.С. «Об одном из направлений в снижении шума самолетов» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 45-46 (2017)

Одним из новых направлений в снижении шума самолетов является создание самолета с гибридной турбоэлектрической силовой установкой.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 45-46 (2017) | Рубрики: 10.01 10.06

 

Замтфорт Б.С. «Использование опыта акустической доводки двигателя тягой 45 Т при создании отечественного ТРДД» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 47-48 (2017)

Основной целью работы по доводке акустических характеристик двигателя тягой 45 т была проверка возможностей снижения шума двигателя на 6 EPNдБ при использовании современных технологий.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 47-48 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Самохин В.Ф. «Метод оценки шумности двигателей реактивных самолетов» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 49-50 (2017)

Сравнительная оценка акустических характеристик ТРДД играет важную роль при выборе малошумного двигателя для вновь создаваемого самолета. Для сравнения акустических характеристик ТРДД на практике обычно используются энергетические и спектральные характеристики суммарного акустического излучения.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 49-50 (2017) | Рубрики: 10.01 10.06

 

Самохин В.Ф., Маслова Н.П. «Метод оценки минимального уровня шума на местности самолета при заходе на посадку» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 51-52 (2017)

Уровень шума самолета на местности на режиме захода на посадку в общем случае определяется акустическим излучением источников, относящихся к силовой установке и к планеру ЛА. Основные источники шума ТРДД сегодня достаточно подробно изучены и разработаны соответствующие полуэмпирические модели источников. Исследования шума элементов планера и разработка полуэмпирических моделей этих источников – шасси и механизации крыла – находятся в стадии развития. Поэтому возникают определенные трудности при расчетной оценке ожидаемого уровня шума самолета при посадке, связанные с достоверностью опенки интенсивности излучения от планера.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 51-52 (2017) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Пахов В.В., Михайлов С.А., Денисов С.Л., Копьев В.Ф. «Анализ акустических характеристик модифицированной аэродинамической трубы малых скоростей с открытой рабочей частью при помощи MLS-эксперимента» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 53-54 (2017)

Представлены результаты экспериментальных исследований, проведенных в аэродинамической трубе Т-1К КНИТУ-КАИ (Казань), модифицированной для акустических исследований. Аэродинамическая труба АДТ Т-1К – малых скоростей, замкнутого типа, с открытой рабочей частью. Модификация аэродинамической трубы заключается в создании вокруг открытой рабочей части шумопоглощающей камеры. Шумопоглощающая камера имеет две подъемные стенки, позволяющие открывать либо закрывать рабочую часть. Стенки состоят из резонаторов Гельмгольца. которые обеспечивают низкочастотное шумопоглощение. Сверху резонаторы оклеены звукопоглощающим материалом на основе меламина для шумоглушения средних частот. Из-за конструктивных ограничений резонаторы Гельмгольца расположены только на подъемных стенках и потолке шумопоглощающей камеры. Целью экспериментов, рассмотренных в работе, было исследование акустических полей внутри шумопоглощающей камеры АДТ Т-1К и предварительная оценка условий проведения аэродинамического и аэроакустического эксперимента в модифицированной рабочей части АДТ. Поскольку на данный момент в качестве основного объекта аэроакустических экспериментов рассматривается модель несущего винта вертолета, то для проведения методологических исследований был выбран MLS-эксперимент. успешное приложение которого к задачам оценки акустических характеристик открытого вертолётного стенда проводилось ранее. Использование методики MLS-эксперимента позволило получить импульсный отклик для микрофонов, расположенных на штатных местах для измерения шума в АДТ Т-1К при различных положениях створок, а также в присутствии и отсутствии напольного меламинового покрытия.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 53-54 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Мошков П.А., Самохин В.Ф. «Акустические характеристики силовых установок легких винтовых самолетов» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 55-56 (2017)

В проблеме шума легкомоторных самолетов на местности ключевую роль играет акустическое излучение винтомоторной силовой установки. При оценке шума самолетов на местности источники, связанные с шумом обтекания элементов планера и аэродинамической интерференцией стали учитываться только в последнее время в связи с существенными достижениями в области создания малошумных силовых установок и наличием надежных методов оценки шума воздушных винтов и поршневых двигателей. В работе рассматриваются силовые установки, в состав которых входят поршневые двигатели и одиночные воздушные винты различной конструкции и компоновки, и работающие на режиме автомодельности. т.е. при числах Рейнольдса свыше 106. Акустические испытания легкомоторных самолетов Ан-2, Як-18Т, Вильга-35А. МАИ-223М. МАИ-890. МАИ-890У и F30 выполнялись на авиабазе Московского авиационного института в статических условиях.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 55-56 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Самохин В.Ф., Маслова Н.П., Юдин В.Г. «Расчетная оценка влияния конфигурации выхлопного тракта ТРДД «ДИЦ с третьим контуром" на акустические характеристики СДС» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 57-58 (2017)

Рассматривался СДС с величиной взлетной/посадочной массы 131,65/78,32 т и с ТРДД «ДИЦ с третьим контуром» в силовой установке на режимах взлета и захода на посадку при наличии в воздухозаборном и выхлопном трактах силовой установке пассивной системы шумоглушения.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 57-58 (2017) | Рубрика: 10.06

 

Медведев Ю.В., Замтфорт Б.С., Самохин В.Ф., Копьев В.Ф. «Расчетное исследование уровня шума в сертификационных точках для СДС нового поколения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 59-60 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 59-60 (2017) | Рубрика: 10.06

 

Самохин В.Ф., Маслова Н.П., Дроздов А.С., Кажан А.В. «Расчетно-экспериментальная оценка дистанции аудиозаметности реактивного самолета» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 61-62 (2017)

Выполнена расчетно-экспериментальная оценка координат границ зоны аудио заметности легкого реактивного самолета, имеющего различную конфигурацию выхлопного тракта СУ. Рассмотрены три конкретные конфигурации сопла ТРДД – плоское сегментированное сопло (ПС) с отношением сторон 1:10. Пяти сопловая плоская компоновка осесимметричных сопел (5С), и одиночное осесимметричное сопло (ОС). Акустические характеристики моделей выхлопного тракта самолета были шмерены при испытаниях моделей в акустической камере АК-2 ЦАГИ и представлены в виде разностных матриц спектров уровней звукового давления в третьоктавных полосах частот.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 61-62 (2017) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Самохин В.Ф., Каравосов Р.К., Панкратов И.В., Сидоров С.Ю. «Результаты исследования шума при поперечном выдуве пакета струй в сносящий поток» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 63-64 (2017)

Выполнено экспериментальное исследование акустических характеристик модели реверсивно-отклоняюшего устройства ТРДД в спутном потоке, выполненного в виде пакета осесимметричных струй, выдуваемых в сносящий поток из стенки цилиндрического сопла с поджатием выходного участка. Результаты исследования соответствуют диапазонам изменения относительных тяг: 0,55–0,68 – для центральной струн к 0,3–0,4 – для боковых струй.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 63-64 (2017) | Рубрика: 08.11

 

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н. «Современные проблемы разработки эффективных ЗПК» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 67 (2017)

В 2016 г. на 22-й ежегодной конференции AIAA/CEAS по аэроакустике наблюдался «взрывной» рост числа исследований, посвященных проблемам разработки эффективных ЗПК. Новым качеством представленных исследований стало начало пересмотра всей технологической цепочки разработки ЗПК с целью повышения эффективности их работы. Общей причиной повышения актуальности проблематики стало дальнейшее ужесточение норм ИКАО по шуму на местности. Это требует повышения эффективности работы ЗПК, для чего, в частности, необходимо повысить степень подробности моделирования всех процессов при распространении звука в трактах авиадвигателя, учитывая особенности как технологического процесса разработки и доводки ЗПК, так и конструктивные особенности интегрирования ЗПК в конструкцию авиадвигателя. Однако непосредственный повод для ренессанса в данной тематике был представлен в пленарном докладе R. Jeremy Astley. В этом докладе было показано, что разработка ЗПК согласно современным алгоритмам обеспечения максимального затухания шума в трактах ТРДД приводит к ситуации, когда расчетные методы существенно завышают эффективность работы ЗПК по отношению к эффективности, достигаемой в испытаниях натурных двигателей. В 2017 году на 23-й ежегодной конференции AIAA/CEAS по аэроакустике тенденция роста числа исследований в области технологии снижения шума ТРДД с помощью ЗПК была продолжена. При этом во многих работах были представлены исследования возможных причин расхождения прогнозируемой и достигаемой эффективности работы ЗПК. В настоящей работе проводится анализ проблем, которые необходимо решить для повышения эффективности разрабатываемых ЗПК. в том числе, анализируются проблемные допущения, которые заложены в ныне применяемые алгоритмы настройки ЗПК с целью обеспечения максимального затухания шума при его распространении в трактах ТРДД.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 67 (2017) | Рубрика: 10.06

 

Быков А.И., Комкин А.И. «Измерение импеданса отверстия в перегородке при высоких уровнях звукового давления» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 68-69 (2017)

Работа является продолжением исследования поглощения резонатора Гельмгольца на торцевой стенке канала для случая высоких уровней звукового давления в канале, когда характеристики резонатора становятся существенно нелинейными. Нелинейность резонатора, вызвана отрывом потока (образование струи) при вытекании из горла резонатора. Целью работы является получение надежных экспериментальных данных по влиянию амплитуды колебательной скорости в отверстии, как на вещественный, так и на мнимый компонент импеданса отверстия в перегородке, размещенной на торцевой стенке импедансной трубы.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 68-69 (2017) | Рубрика: 04.14

 

Валиев Х.Ф., Осипов А.А., Пьянков К.С., Яковлев Е.А. «Математическое моделирование звукопоглощения в ЗПК резонансного типа» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 70-74 (2017)

Для глушения шума, излучаемого со стороны входа в авиационный газотурбинный двигатель (ГТД). обычно используются звукопоглощающие конструкции (ЗПК) резонансного типа, которые устанавливаются на стенках входного канала воздухозаборника и настраиваются на доминирующие частоты указанных источников шума. При использовании упомянутых шумоглушащих устройств возникает вопрос о рациональном выборе их конфигурации и параметров, которые обеспечивали бы их эффективную работу в условиях типичных для воздухозаборника ГТД. Эффективным подходом для изучения этого вопроса является теоретический расчет характеристик шумоглушения с использованием численного моделирования тех нестационарных аэродинамических процессов, которые определяют основные механизмы шумоглушения. Такие численные модели необходимы для установления связи между характеристиками шумообразования в источнике (компрессоре и вентиляторе) и параметрами дальнего акустического поля двигателя самолета. Они позволяют проводить расчетное моделирование зависимости акустического излучения от режима полета и конфигурации воздухозаборника, а также оценить снижение излучаемого шума за счет звукопоглощающей облицовки его канала или использования других шумоглушащих устройств.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 70-74 (2017) | Рубрика: 10.07

 

Аношкин А.Н., Пальчиковский В.В., Писарев П.В., Кустов О.Ю., Лапин И.Н. «Особенности изготовления эталонных образцов звукопоглощающих конструкций с применением аддитивных технологий» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 74-76 (2017)

Облицовка каналов авиационного двигателя резонансными звукопоглощающими конструкциями (ЗПК) является основным способом снижения шума вентилятора авиационного двигателя. Конструкции таких ЗПК представляют собой ячейки относительно простой геометрической формы (соты, коробки, трубки и др.), перекрытые тонкими листами с разной степенью перфорации. С одной стороны, такая конструкция позволяет проводить проектирование ЗПК на основе полуэмпирических формул и является технологичной, т.е. заметно упрощается процесс изготовления ЗПК. С другой стороны, существующие технологии изготовления ЗПК не могут гарантировать бездефектного создания даже столь простых конструкций, в результате чего акустические характеристики наготовленных ЗПК могут заметно отличаться от закладываемых при проектировании. Данное обстоятельство сказывается уже на стадии испытания образцов разрабатываемой ЗПК в установках «Интерферометр с нормальным падением волн» и «Интерферометр с потоком». Результаты испытаний одинаковых образцов ЗПК, изготовленных по одной технологии, часто отличаются друг от друга. При этом, если ставится задача отработки метода экспериментального определения акустических характеристик ЗПК, важно ее решать на образцах с абсолютно одинаковыми геометрическими параметрами, которые будем называть эталонными. Современные аддитивные технологии позволяют решить данную задачу путем 3D-печати эталонных образцов ЗПК.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 74-76 (2017) | Рубрика: 10.07

 

Пальчиковский В.В., Корин И.А., Бурдаков Р.В., Писарев П.В. «Численное моделирование акустических процессов в установке "Канал с потоком" с полномасштабным образцом ЗПК» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 77-78 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 77-78 (2017) | Рубрика: 10.07

 

Молод М.В., Максименков В.И. «Особенности формообразования металлических звукопоглощающих конструкций» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 79-80 (2017)

Рассмотрены вопросы формообразования металлических звукопоглощающих конструкций, которые находят применение в горячей части двигателя. Приведены типы панелей, их геометрические параметры, материалы, используемые для изготовления несущих слоев и заполнителя.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 79-80 (2017) | Рубрика: 10.07

 

Аношкин А.Н., Шипунов Г.С., Писарев П.В. «Особенности отработки перспективных технологий изготовления ЗПК из полимерных материалов для воздухозаборников авиационных двигателей» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 81-83 (2017)

В процессе изготовления образцов ЗПК возможно образования различных технологических неоднородностей или дефектов. Образование неоднородностей способствует увеличению разброса акустических параметров при проведении испытаний. Это приводит к усложнению процесса обработки полученных данных при испытаниях, а также к недостоверности получаемых результатов. Для увеличения качества изготовления необходимо проведение ряда исследований, направленных на изменение технологического процесса производства образцов ЗПК.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 81-83 (2017) | Рубрика: 10.07

 

Ипатов М.С., Панкратов И.В. «Опыт использования ЗD принтера для изготовления образцов ЗПК с целью исследования их импедансных характеристик на интерферометрах» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 84-85 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 84-85 (2017) | Рубрика: 10.07

 

Острнков Н.Н., Яковец М.А., Павлоградский В.В., Пальчиковский В.В. «Верификация численных методов расчета звукового поля в прямоугольном канале на основе сравнения с точным решением задачи о скачке импеданса» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 86-87 (2017)

С помощью точного решения задачи о скачке импеданса на одной из стенок прямоугольного канала проведена верификация численного метода расчета распространения звука, основанного на методе конечных элементов, который используется в многомикрофонном методе извлечения импеданса. Численные исследования проводились командой ПНИПУ в соответствии с их кодом. Этот код был протестирован как в прямой задаче расчета распространения звука в плоском канале, так и в обратной задаче извлечения импеданса по заданным значениям давления в выбранных позициях канала.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 86-87 (2017) | Рубрики: 04.09 08.11

 

Ипатов М.С., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Исследование проблем точности извлечения импеданса на установках типа «Интерферометр с потоком»» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 88-89 (2017)

Одним из основных способов снижения шума вентилятора авиационного двигателя является применение звукопоглощающих конструкций (ЗПК), устанавливаемых в трактах ТРДД. Экспериментальное исследование ЗПК в условиях, приближенных к натурным, осуществляется на установках типа «Интерферометр с потоком», которые позволяют измерять одну из важнейших характеристик ЗПК – импеданс. В таких установках испытуемый образец помещается заподлицо на боковую поверхность канала с прямоугольным сечением, и определение импеданса происходит на основе измерений характеристик звукового поля в канале с помощью микрофонов, установленных заподлицо на противоположной к образцу стороне канала. Настоящая работа посвящена экспериментальным и теоретическим исследованиям, направленным на повышение точности извлечения импеданса на этой установке. Рассмотрены простейшие методы извлечения импеданса в условиях отсутствия потока при уровнях звукового давления в канапе достаточно малых, чтобы пренебречь нелинейными эффектами на импеданс ЗПК.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 88-89 (2017) | Рубрики: 04.14 10.07

 

Константинов А.П., Сухинин С.В. «Резонансные явления около сотовой решетки в бесконечном канале прямоугольного сечения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 90-91 (2017)

Рассматриваются резонансные явления, возникающие около сотовой решётки с прямоугольной ячейкой, расположенной в бесконечном канале прямоугольного сечения. Рассматриваются установившиеся колебания газа, которые описываются с помощью потенциала акустического возмущения скорости и удовлетворяют уравнению Гельмгольца и условию непротекания Неймана на границах решётки, а так же условиям излучения и конечности энергии в любой конечной подобласти области колебаний. Задача решалась в эквивалентной постановке для бесконечной периодической трёхмерной сотовой решётки при помощи методов теории групп и метода частичных областей. Получены зависимости количества резонансных частот и их значений от геометрических размеров элементов решётки и числа ячеек решётки. Построены поля давлений для различных мод колебаний, исследована их механика. Описаны бегущие и мерцающие моды колебаний около сотовой решетки. Результаты этого исследования могут быть использованы при расчёте вентиляционных систем, спрямляющих аппаратов, котлов пульсирующего горения и других технических устройств.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 90-91 (2017) | Рубрики: 04.09 08.11

 

Остриков Н.Н., Ипатов М.С., Лаврухина М.П., Яковец М.А. «Исследование акустических характеристик нелокально реагирующих ЗПК на установках «АК-13» и «Интерферометр с потоком»» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 91-93 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 91-93 (2017) | Рубрика: 10.07

 

Тимушев С.Ф., Гаврилюк В.Н. «Моделирование источника и акустического поля тонального шума на частотах следования лопаток вентилятора ТРДД с учетом комплексного импеданса ЗПК» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 94-95 (2017)

Одной из ключевых задач по снижению уровня шума двухконтурных авиационных двигателей (ТРДД) является обеспечение оптимизации звукопоглощающих конструкций (ЗПК), обеспечивающих шумоглушение вентилятора. Для практического решения этой задачи предлагается новый высокоэффективный метод численного моделирования 3-мерных тональных акустических полей, создаваемых лопаточным машинами. Метод базируется на решении краевой задачи Фурье преобразованного конвективного неоднородного волнового уравнения в комплексных переменных в декартовой системе координат а области произвольно сложной формы с граничными условиями в форме комплексного акустического импеданса.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 94-95 (2017) | Рубрики: 10.01 10.06

 

Константинов А.П., Сухинин С.В. «Автоколебания около двойной одномерно-периодической решётки пластин» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 96-97 (2017)

Источником автоколебаний основного потока газа около решёток пластин, как правило, является неустойчивость основного потока. Автоколебания около решёток происходит на собственных (резонансных, для определенных источников) частотах и собственных модах, которые обусловлены геометрическими параметрами решетки. Необходимо отметить, что все решётки пластин всегда обладают собственными частотами и функциями в количестве равном примерно половине количества лопаток решётки в одном периоде. Возникновение акустического резонанса сопровождается образованием обратной связи с источником колебании. В работе изучены резонансные свойства бесконечной двойной одномерно-периодической решётки тонких пластин. Акцент сделан на исследование взаимовлияния простых решёток, образующих двойную решётку, на резонансные свойства совокупной системы и сравнение с резонансными свойствами простой решётки.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 96-97 (2017) | Рубрика: 10.06

 

Остриков Н.Н., Яковец М.А., Павлоградский В.В., Пальчиковский В.В. «Исследование по поиску нового метода извлечения импеданса образцов ЗПК на основе численного расчета звукового поля для установок типа «Интерферометр с потоком»» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 98 (2017)

В докладах «Исследование проблем точности извлечения импеданса образцов ЗПК на установках типа интерферометр с потоком» и «Верификация численных методов расчета звукового поля в прямоугольном канале на основе сравнения с точным решением задачи о скачке импеданса» обсуждается проблема потери точности извлечения импеданса в случаях, близких к антирезонансу. Показано, что все продольные характеристики звукового поля имеют слабую чувствительность к изменению граничных условий, а значит любые методы извлечения, основанные только на продольных параметрах, будут иметь малую точность в этих случаях. Данная работа посвящена поиску чувствительных к граничным условиям параметров звукового поля для разработки нового метода извлечения импеданса. На основе точного решения проведено исследование т. н. поверхностной моды, локализованной у импедансной стенки и обладающей чувствительностью к значению импеданса. Полученные результаты позволяют предположить возможное повышение точности извлечения импеданса многомикрофонным методом при добавлении дополнительных микрофонов в перпендикулярном к оси канала направлении в окрестности стыка импедансов. Проведено исследование повышения точности извлечения импеданса в зависимости от числа дополнительных микрофонов и их расположения .

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 98 (2017) | Рубрика: 10.07

 

Паньков А.А., Аношкин А.Н., Писарев П.В. «Численное моделирование шумогашения в канале с активным излучателем и резонансной ячейкой» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 99-101 (2017)

Представлены результаты численного моделирования функционирования активной системы гашения шума, предназначенной для снижения уровня результирующего акустического давления на выходе из канала, с целью повышения эффективности шумогашения существующих звукопоглощающих конструкций. Для проведения вычислительных экспериментов построена геометрическая модель прямолинейного канала с квадратным поперечным сечением, на одной из стенок которого последовательно (по ходу распространения различных шумовых гармоник) расположены монохроматический точечный акустический источник и на некотором варьируемом расстоянии от него, резонансная ячейка Гельмгольца, имеющая форму правильной шестиугольной призмы и с неизменной резонансной частотой равной частоте активного излучателя.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 99-101 (2017) | Рубрики: 10.07 10.09

 

Миронов М.А., Залуцкая Р.Р. «Экспериментальное и численное исследование волноводного изолятора» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 102-104 (2017)

Экспериментально и численно исследуется макет реактивного глушителя – волноводного изолятора. Принцип волноводной изоляции впервые предложенный ранее заключается в использовании цепочки одинаковых резонаторов Гельмгольца, расположенных на стенках одномодового волновода вдоль его оси. Как показано ранее, такая система имеет полосы запирания звука в существенно более широкой полосе, чем полоса одного резонатора Гельмгольца. Цель настоящего сообщения состоит в экспериментальной и численной проверке теории волноводного изолятора. Использованная экспериментальная модель состоит из трех одинаковых резонаторов.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 102-104 (2017) | Рубрики: 04.09 10.08

 

Беляев И.В., Берсенев Ю.В., Бурдаков Р.В., Ипатов М.С., Пальчиковский В.В., Синер А.А. «Экспериментальное исследование азимутальной структуры широкополосного шума в канале» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 105-106 (2017)

Широкополосный шум турбовентиляторного двигателя является одним из важных источников шума на местности современных и перспективных самолетов. Так как механизмы генерации широкополосного шума поняты в настоящий момент значительно хуже механизмов тонального шума, большую важность представляют исследования широкополосного шума в каналах, в частности, с помощью измерения его модального состава. В данной работе метод измерения азимутальных мод в канале сначала был применен для исследования широкополосного шума в маломасштабном воздухозаборнике в заглушенной камере.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 105-106 (2017) | Рубрики: 08.11 10.01

 

Старцева М.П., Синер А.А. «Математическая модель для настройки методов акустического модального анализа» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 107-108 (2017)

Экспериментальный анализ звуковых полей, генерируемых авиационным двигателем, является одной из важнейших и сложнейших задач авиационной акустики. Основная сложность задачи заключается в большом количестве акустических мод. излучаемых двигателем. Основная часть эффективно переносящих энергию акустических мод генерируется вентиляторной ступенью двигателя. Наиболее перспективным методом анализа звуковых полей, генерируемых вентиляторной ступенью, является модальный анализ в воздухозаборном канале и в канале наружного контура. Для отработки методов модального анализа в настоящей работе развивается специальная математическая модель. Математическая модель, разрабатываемая в данной работе, представляет собой расчет распространения звука в воздухозаборном канале авиационного двигателя с использованием уравнений Навье–Стокса и численных схем высокого порядка точности.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 107-108 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Остриков Н.Н., Ипатов М.С., Яковец М.А. «Разработка высокоточного алгоритма настройки системы акустических драйверов с целью генерации азимутальных мод в цилиндрических каналах» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 109-111 (2017)

Численное моделирование, выполненное ранее, демонстрирует существенную разницу в направленности излучения акустической моды из воздухозаборника при работе в статическом режиме по сравнению с режимом полета. Было показано, что большое изменение направленности является результатом комбинированных эффектов дифракции и рефракции, реализованных вблизи открытого конца канала из-за неоднородности потока в статических условиях. Для экспериментального исследования этого эффекта в ЦАГИ изготовлена малогабаритная модель воздухозаборника с внутренним диаметром 20 см, которая содержит 12 встроенных громкоговорителей MJ-1T, расположенных по кругу и питаемых от генератора сигналов типа B&K 3560 с усилителем Apart Revamp 1680. Так как генератор имеет 6 синхронизированных каналов, количество драйверов, используемых в экспериментах, соответственно уменьшается до K=6. Звуковое поле в канале измеряется с помощью микрофонной кольцевой решетки, состоящей из 26 микрофонов B&K 4957, установленных регулярно в канальном отверстии заподлицо, а комплексные амплитуды азимутальных мод с числами –12≤m≤ 12 извлекаются стандартным разложением Фурье. Настоящая работа посвящена проблеме настройки генератора азимутальных мод для обеспечения в экспериментах возможности генерации различных заданных вращающихся мод.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 109-111 (2017) | Рубрики: 04.09 08.11

 

Бурдаков Р.В., Берсенев Ю.В., Вискова Т.А., Городкова Н.А., Алексенцев А.А. «Исследование модального состава шума вентилятора авиационного двигателя на модельном генераторе» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 112 (2017)

Как уже упоминалось в тезисах к докладу «Разработка источника звука для отработки методики измерения модального состава шума вентилятора авиационного двигателя» измерение модального состава представляет из себя достаточно сложную процедуру, требующую отдельного исследования в лабораторных условиях при наличии источника с задаваемыми и контролируемыми параметрами. Для отработки методики измерения модального состава и изучения его влияния на звукопоглощение при размещении в воздухозаборнике различных типов звукопоглощающих конструкций (ЗПК) была создана установка генерации мод. В участке микрофонов выполнены размещения линейного и кольцевого массива микрофонов. Расположение кольцевого массива предусмотрено в двух положениях по краям линейного массива. Были проведены испытания в различных вариантах сборки экспериментального воздухозаборника; участок микрофонов; участок микрофонов и входное устройство; участок ЗПК, участок микрофонов и входное устройство. Для каждого варианта испытания проводились при двух положениях кольцевого массива. Регистрация сигналов звукового давления с микрофонов проводилась по 130 каналам одновременно. Задавались одиночные моды с номерами от 0 до 31, а также их различные комбинации на частотах 500, 630. 800. 1000, 1250, 1600, 2000 Гц. На данном этапе исследований, для извлечения вращающихся звуковых мод без учета радиальных, использовался только кольцевой массив микрофонов. В работе представлены результаты обработки полученных данных. Полученные в рамках описываемого исследования данные в дальнейшем планируется использовать для отработки извлечения модального состава шума с учетом радиальных составляющих. Продолжить исследование структуры звукового поля вентилятора двигателя на открытом испытательном стенде, при помощи установки на авиационный двигатель участка ЗПК. корпуса микрофонов и воздухозаборника.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 112 (2017) | Рубрики: 08.14 10.06

 

Ипатов М.С., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Исследование электроакустического способа снижения отражений в канале установки "интерферометр с потоком"» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 113-114 (2017)

Исследуется возможность применения полуактивной системы из двух динамиков с целью снижения коэффициента отражения от концов канала установки «Интерферометр с потоком». Установки данного типа используются для извлечения импеданса образцов звукопоглощающих конструкций, помещаемых заподлицо на одну из стенок прямоугольного канала, при этом на каждом из концов канала имеются по два динамика, причем, когда одна пара используется для генерации звука в канале, вторая пара динамиков не находится под напряжением. Показано, что различное соединение неработающей пары динамиков приводит к существенному изменению звукового поля в канале вследствие изменения импеданса системы отверстие-динамик на стенках канала. С целью более подробного исследования обнаруженного эффекта конструкция канала была модернизирована: в неё была внедрена дополнительная секция, содержащая два дополнительных микрофона. Таким образом, зона левой секции динамиков оказалась окружена двумя парами микрофонов, что позволяет исследовать характеристики прохождения звука через левую секцию неработающих динамиков с помощью стандартного двух микрофонного метода в каждой из двух секций канала.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 113-114 (2017) | Рубрики: 04.14 08.11

 

Федотов Е.С., Кустов О.Ю., Храмцов И.В., Синер А.А. «Расчетно-экспериментальное исследование работы интерферометра при высоких уровнях акустического давления» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 115-117 (2017)

В результате проведенных исследований разработана методика численного моделирования акустических процессов, происходящих в интерферометре с нормальным падением волн при высоких уровнях акустического давления, которая дает хорошее согласование с экспериментом по действительной и мнимой части импеданса и коэффициенту звукопоглощения в области рабочих частот образца.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 115-117 (2017) | Рубрика: 04.14

 

Остриков Н.Н., Ипатов М.С., Лаврухина М.П., Яковец М.А., Рудиков А.А. «Исследование нелинейных свойств сотовых ЗПК при высоких уровнях звукового давления» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 118 (2017)

Реальный уровень шума вблизи вентилятора ТРДД может достигать 160 дБ. В этих условиях работа классических сотовых ЗПК. устанавливаемых в трактах ТРДД, характеризуется наличием нелинейного эффекта – зависимостью импеданса ЗПК от уровня и спектрального состава звука. Данный эффект начинает оказывать влияние на импеданс таких ЗПК при уровнях шума более 110 дБ благодаря появлению интенсивных вихрей, возникающих при протекании газа через отверстия перфорированных листов ЗПК под воздействием акустических пульсаций давления. В этих условиях успех настройки параметров ЗПК на максимальное затухание шума в канале всецело зависит от точности полуэмпирических моделей, описывающих зависимость их импеданса от уровня и спектрального состава пульсаций звукового давления. В настоящем исследовании на основе измерений импеданса однослойных сотовых образцов ЗПК на интерферометре нормального падения звука при высоких уровнях звукового давления проводится сравнительный анализ различных полуэмпирических моделей импеданса (модели А.Ф. Соболева и моделей ряда зарубежных авторов, уточненных за последние пять лет). Отличительной особенностью настоящих исследований является использование 3D принтера для изготовления образцов ЗПК, которое повышает качество изготовления образцов и обеспечивает повышенную контролируемость их параметров. Проведены исследования репрезентативной выборки однослойных сотовых образцов ЗПК, в которых варьировались все значимые геометрические параметры, включая узор перфорации при одинаковом её проценте. В том числе, при одинаковом уровне звуковых пульсаций давления варьировался спектр падающего звука.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 118 (2017) | Рубрики: 05.04 10.07

 

Макашов С.Ю. «Законодательные основы аэроакустических исследований» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 121 (2017)

Повышение требований к документальной части деятельности в области аэроакустических измерений заставляет более внимательно относиться к используемым в официальных документах терминам. Несмотря на обилие регламентирующих процедур, локальных нормативных актов и внутренних распоряжений, в области измерений существует один основной документ – Федеральный закон Российской Федерации от 26 июня 2008 года № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений». Положения этого документа имеют абсолютный приоритет. Следующим уровнем являются Государственные стандарты.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 121 (2017) | Рубрики: 08.14 14.09

 

Вискова Т.А., Бурлаков Р.В., Берсенев Ю.В., Городкова Н.А., Алексенцев А.А. «Разработка источника звука для отработки методики измерения модального состава шума вентилятора авиационного двигателя» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 125 (2017)

Для снижения пролетного шума существующих л проектируемых самолетов оснащенных ТРДД необходимо понимание процессов образования и распространения авиационного шума. Основным источником пролетного шума современных самолетов является двигатель. В свою очередь шум двигателя определяется множеством источников, таких как струя, компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, камера сгорания, вентилятор. На современном этапе развития технологии проектирования ТРДД максимальный вклад в общий уровень шума вносит вентилятор. Шум вентилятора обладает преимущественно тональными составляющими, связанными с частотами следования лопаток вентилятора и их гармониками на различных режимах работы двигателя. Таким образом, система звукопоглощения воздухозаборника должна обеспечивать максимальное поглощение звука на указанных частотах. Согласно современным исследованиям звукопоглощающие конструкции (ЗПК) должны подбираться исходя из модального состава шума вентилятора, а не максимума коэффициента звукопоглощения. Вместе с тем измерение модального состава представляет собой сложную процедуру, требующую отдельного исследования в лабораторных условиях при наличии источника с задаваемыми и контролируемыми параметрами. Для отработки методики измерения модального состава и изучения его влияния на звукопоглощение при размещении в воздухозаборнике различных типов ЗПК была создана установка генерации мод. Установка состояла из тридцати точечного источника звука, установленного на специально изготовленную платформу, и канала состоящего из трех участков экспериментального воздухозаборника: участок ЗПК. корпус микрофонов и воздухозаборник авиационного двигателя. Описываются конструктивные особенности узлов источника звука, различные варианты сборки воздухозаборника и процедура настройки источника звука для отработки методики измерения модального состава шума.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 125 (2017) | Рубрики: 04.14 08.14 10.06

 

Копьев В.Ф., Пальчиковский В.В., Храмцов И.В., Кустов О.Ю., Ершов В.В., Черенкова Е.С. «Исследование аэроакустических характеристик струйной установки ПНИПУ» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 126-129 (2017)

Одним из путей снижения шума самолета является разработка эффективных мер по уменьшению шума струи авиационного двигателя. Ряд методов по реализации данной задачи может быть отработан на модельной турбулентной струе. Для проведения таких исследований в лабораторных условиях в первую очередь требуется наличие заглушенной камеры, где возможно проведение акустических измерений в условиях свободного поля. Требуется также экспериментальная установка, которая создает воздушный турбулентный поток в заглушенной камере. Эти объекты были созданы в Пермском национальном исследовательском политехническом университете в 2014–2016 гг. Акустические характеристики заглушенной камеры были определены в результате метрологических испытаний и показали, что заглушенная камера позволяет проводить акустические измерения для получения количественных результатов. Эти характеристики камеры позволяют исследовать также аэроакустические свойства струйной установки.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 126-129 (2017) | Рубрики: 08.11 08.14

 

Вишняков А.Н., Куриленко Ю.В. «Экофизика-500. Варианты построения многоканальной измерительной системы для различных условий эксплуатации при полевых и лабораторных испытаниях» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 130-131 (2017)

Экофизика-500 – это компактный многофункциональный измерительный модуль для совместной работы с персональными компьютерами. Одна из главных особенностей этого устройства состоит в том, обработка сигналов и вычисление основных измеряемых величин осуществляется не в компьютере, а непосредственно внутри Экофизики-500. Персональный компьютер может выполнять следующие функции: управление измерительным модулем, отображение и сохранение результатов измерений, дополнительная обработка, связь с удаленными компьютерами. В докладе рассмотрены функции структурных элементов измерительного блока Экофизика-500, описаны технические характеристики различных входных и выходных каналов:

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 130-131 (2017) | Рубрика: 04.14

 

Вишняков А.Н., Куриленко Ю.В. «Экофизика-500. Возможности обработки, измерения и генерации сигналов во встроенном программном обеспечении многоканальных акустических систем» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 132-133 (2017)

Общей отличительной чертой практически всех многоканальных акустических систем является то, что окончательная математическая обработка оцифрованных сигналов и вычисление измеряемых физических величин осуществляется персональным компьютером. Одним из наиболее болезненных узких мест большинства компьютеризированных систем является недостаточная пропускная способность каналов передачи данных. По мнению авторов, современная многоканальная измерительная система должна представлять собой совокупность автономных синхронизируемых компактных измерительных модулей, обеспечивающих прием аналоговых сигналов от первичных преобразователей, их оцифровку и обработку, вычисление основных измеряемых величин с нормируемой точностью и передачу данных по цифровым интерфейсам на терминальные устройства, в компьютеры, интернет, накопители информации и т.д. Эти требования реализованы в системе Экофизика-500.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 132-133 (2017) | Рубрика: 14.01

 

Вишняков А.Н., Куриленко Ю.В. «Применение метода несущей в современной системе измерения низкочастотного инфразвука» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 134-135 (2017)

Можно привести, по крайней мере, три задачи, которые требуют правильной записи широкополосных импульсных сигналов давления, где нижняя граничная частота лежит ниже 0,1 Гц. Во-первых, это измерение параметров ударных волн сверхзвуковых самолетов. Следующая задача – измерение давления на поверхности крыла самолета в зависимости, например, от угла атаки и скорости набегающего потока. Третья задача включает в себя весь набор измерений в области ближнего и дальнего инфразвука.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 134-135 (2017) | Рубрика: 04.14

 

Вискова Т.А., Берсенев Ю.В., Бурдаков Р.В. «Опыт применения метода плоского бимформинга для локализации источников шума» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 136 (2017)

Метод бимформинга широко используется по всему миру для локализации и идентификации источников шума различных изделий. Основная идея метода состоит в когерентном суммировании результатов измерений различных микрофонов для улучшения сигнала, излучаемого из фокусной точки, и минимизации вкладов сигналов из всех остальных точек. Такого рода исследования позволяют визуализировать и изучать проблемы, связанные с генерацией шума. Особый интерес для компании АО «ОДК-Авиадвигатель» представляет использование предлагаемого метода к локализации и идентификации ранее неизвестных источников шума авиационного двигателя и его узлов. Измерения проводились 54-х канальной 9-ти лучевой микрофонной решеткой. В решетку устанавливаются четверть дюймовые микрофоны поля давления 4944-W-008, предназначенные для измерений на высоких частотах и при высоких уровнях звукового давления. В работе описывается опыт применения метода плоского бимформинга для исследования шума авиационного двигателя на стенде АО «ОДК-Авиадвигатель» накопленный за период с 2014 по 2017 гг. Представлен анализ результатов локализации источников на режимах близких к взлету, посадке и набору высоты.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 136 (2017) | Рубрика: 04.14

 

Демьянов М.А., Зайцев М.Ю., Фараносов Г.А. «Разработка и реализация различных вариантов алгоритмов веамрокм1гчс применительно к задачам аэроакустики» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 137-139 (2017)

В последнее время в аэроакустике получили широкое распространение многоканальные системы сбора и анализа данных, позволяющие получать гораздо больше информации о структуре звукового поля и его источниках по сравнению с традиционными одномикрофонными измерениями. Наиболее часто для локализации источников шума в пространстве применяются плоские микрофонные решетки (метод бимформинга), позволяющие достаточно робастно определять положения наиболее сильно излучающих участков течения в аэроакустическом эксперименте, и. следовательно, дающие возможность целенаправленно разрабатывать методы снижения значимых источников шума. Однако применение данного метода (в НИО-9 ЦАГИ он реализован в стандартном исполнении) в некоторых ситуациях может потребовать доработки стандартных алгоритмов под условия конкретного эксперимента (наличие спутного потока и рефракции звуковых волн на слое смешения, движение источников шума, мультипольность источников и др.) с тем. чтобы получать корректные результаты по локализации источников и оценке их амплитуд. Отмечается, что адаптация алгоритмов локализации под физические особенности источников является необходимой для корректной интерпретации результатов измерений. Кроме того, само наличие вариантов алгоритмов, использующих различные базовые источники, позволит использовать бимформинг как научный инструмент исследования механизмов генерации шума: сравнение результатов работы различных алгоритмов может дать косвенные указания на то. какую в действительности структуру имеет звуковое поле. что. в свою очередь, позволит сделать предположения о физических процессах его возникновения.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 137-139 (2017) | Рубрики: 04.14 08.14

 

Коренбаум В.И. «Теоретическое и экспериментальное моделирование воздействия гидродинамических помех, создаваемых продольным обтеканием на векторных гидроакустических датчиках, установленных в гибком теле большого относительного удлинения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 140-141 (2017)

Известно, что при продольном обтекании осесимметричных тел большого относительного удлинения образуется последовательность кольцевых вихрей, смещающихся под действием потока в пограничном слое вдоль оси. В соответствии с общим физическим пониманием турбулентные вихри могут быть разложены на движения крупного, среднего и мелкого масштабов. Псевдозвуковое воздействие (помехи обтекания) крупномасштабных турбулентностей, т.е. кольцевых вихрей, на находящиеся в обтекаемом теле акустические датчики в низкочастотной области представлено в виде ближнего поля излучения во внутреннюю область цилиндрического мультипольного источника (Коренбаум. 1999). Наиболее мощное воздействие будет определяться монопольной и дипольном составляющими мультиполя. математически ортогональными. Существует возможность разделения этих составляющих при использовании в обтекаемом геле векторных акустических датчиков, содержащих приемники 1-го порядка (приемники давления – ПД) и приемники 2-го порядка (приемники колебательной скорости – ПКС). Проведен эксперимент, в ходе которого гибкое тело большого относительного удлинения буксировалось за парусной яхтой со скоростями 1,5 и 3 м/с. Отклики ПД и горизонтально ориентированного ПКС.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 140-141 (2017) | Рубрика: 10.02

 

Денисов С.Л., Зайцев М.Ю., Макашов С.Ю. «Приложение MLS-эксперимента для идентификации и оценки возможности снижения нежелательных отражений при проведении экспериментов в аэроакустике» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 142-143 (2017)

Актуальность задачи снижения паразитных отражений при проведении акустических, не вызывает обсуждений, поскольку подобные отражения могут привести к существенному искажению измеряемых в экспериментах акустических свойств различных источников шума. Этот факт особенно важен при проведении аэроакустических измерений, поскольку если измерения маломасштабных моделей возможно проводить в заглушенных камерах, то для проведения измерений для крупномаштабных моделей приходится использовать малоприспособленные для таких измерений экспериментальные установки (аэродинамические трубы с акустически незаглушенной рабочей частью или открытые стенды). Одним из основных методов оценки возможности проведения акустических измерений в подобных условиях служит оценка условий свободного поля, Позволяя оценить соответствие помещения условиям свободного поля, этот метод не позволяет идентифицировать и классифицировать причины, приводящие к отклонению от этих условий. К таким причинам, прежде всего, относятся отражения от различных конструктивных элементов помещений (например, стены, пол или потолок), элементов крепежа моделей или элементов монтажа принимающих устройств (микрофонов). На практике, для оценки свойств отражающих элементов конструкции часто используют метод М-волны, однако и ему присущи определенные недостатки; низкая повторяемость и малая пригодность для анализа больших помещений или открытых стендов. Также наличие в спектре М-волны большого числа высокочастотных составляющих приводит к усложнению при регистрации и анализе данных. Таким образом, необходим метод, обеспечивающий надёжную идентификацию и оценку свойства отражающих элементов при проведении акустических измерений в различных помещениях. В предложенной работе в качестве такого метода предложен метод последовательностей максимальной длины (MLS-эксперимент), позволяющий получить импульсную характеристику исследуемых помещений, используемых для проведения аэроакустических измерений. Ранее, этот метод уже использовался для проведения оценки возможности проведения аэроакустических измерений на открытом вертолётном стенде. В работе, с помощью метода последовательностей максимальной длины проводится изучение влияния паразитных отражений на проведение акустических измерений в условиях заглушенной камеры, неподготовленных помещений, аэродинамических установок и открытых стендов. На основе метода последовательностей максимальной длины разработана методика для оценки величины паразитных отражений и идентификации отражающих элементов. Также на основе рассматриваемого метода проведён анализ влияния сигналов, рассеянных элементами аэродинамического стенда (державок микрофонов) на измеряемые величины.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 142-143 (2017) | Рубрики: 04.14 08.14

 

Панов С.Н. «Экспериментальные методы визуализации полей в решении задач акустической, структурной и газовой динамики» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 144-146 (2017)

Решение задач локализация источников шума, исследования механизмов шумообразования, взаимодействия конструкции и среды, возбуждения колебаний конструкций при обтекании потоком и др. требуют применения современных методов визуализации акустических, структурных полей и потоков. В докладе описываются современные методы визуализации, совместное применение которых существенно расширяет эффективность экспериментальных исследований. Приводятся обзор методов, их реализация, конфигурации и параметры конкретных установок, доступные в настоящее время и их применения.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 144-146 (2017) | Рубрики: 04.14 06.17

 

Беляев И.В., Бычков О.П., Зайцев М.Ю., Копьев В.А., Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Фараносов Г.А. «Активное управление волнами неустойчивости в возбужденных и невозбужденных струях» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 149-151 (2017)

Реактивная струя остается важным источником авиационного шума с момента появления реактивных самолетов. Впечатляющий прогресс в снижении шума струи достигнут во многом благодаря увеличению степени двух контур ноет и авиационных двигателей. Однако данный ресурс снижения шума органичен, поэтому актуальной задачей является разработка методов снижения шума без изменения степени двухконтурности. В данном контексте перспективным направлением исследований является развитие активных методов управления шумом. Физический механизм, наиболее подходящий для активного управления, связан с крупномасштабными структурами, наблюдаемыми в турбулентных струях и представляемыми в теоретических работах в виде суперпозиции пакетов волн неустойчивости Кельвина–Гельмгольца. На данный момент еще остается не до конца понятым, в какой мере когерентные структуры связаны с излучением шума низко- и средне-скоростными струями. Однако известно, что эффективность их излучения возрастает с ростом скорости струи так, что для высокоскоростных дозвуковых струй и для сверхзвуковых струй, шум смешения все более и более определяется этими структурами. Первый шаг на пути активного управления шумом струи был связан с искусственно возбужденными на заданной частоте волнами неустойчивости, которые, являясь, по сути, существенно усиленными естественными волнами неустойчивости, синхронизованы по фазе и имеют постоянную амплитуду, а значит, проще с точки зрения реализации управления. Система управления такими волнами была реализована ранее с помощью акустических и плазменных актуаторов. Результат работы представляет собой следующий шаг в направлении создания активной системы подавления естественных волн неустойчивости в турбулентной струе.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 149-151 (2017) | Рубрика: 10.09

 

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Модель предсказания шума взаимодействия струи и крыла» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 153-154 (2017)

В виду применения в современных гражданских самолетах двигателей большой и сверхбольшой степени двухконтурности в конфигурации «двигатель под крылом» возникает дополнительный низкочастотный источник шума, связанный с взаимодействием турбулентной струи и плоскости крыла. В работе в качестве граничных условий на окружающей струю тестовой поверхности использовались экспериментальные данные по исследованию структуры ближнего поля изолированной турбулентной струи. проведенному в заглушенной камере АК-2. Подтверждение решения, полученного предложенным методом, производилось при помощи экспериментальных данных по шуму в дальнем поле для струи с близкорасположенной пластиной. Показано, что предложенная модель позволяет с хорошей точностью (∼2 дБ) предсказывать направленности и спектры дополнительного шума, связанного с взаимодействием струи и пластины. Данная модель может быть использована для уточнения оценок шума самолетов на местности.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 153-154 (2017) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Храмцов И.В., Черенкова Е.С., Пальчиковский В.В., Берсенев Ю.В. «Параметрическое исследование шума вихревых колец различного диаметра» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 155-157 (2017)

Механизмы генерации шума турбулентными течениями на данный момент являются недостаточно изученными. Многие физические закономерности генерации шума могут быть исследованы на примере простых вихревых течений, к которым в определенном смысле можно отнести турбулентное вихревое кольцо. В работе экспериментально исследовался шум турбулентных вихревых колец. Измерения шума вихрей проводились в заглушенной камере Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа ПНИПУ. Для исследования аэроакустических характеристик вихревого кольца авторами был спроектирован и построен специальный малошумный генератор вихревых колец со сменным набором сопел. Рассматриваются вихри, созданные с помощью сопловых насадок генератора диаметром 30, 40 и 50 мм. Найдены скорости движения и усредненные по ансамблю реализаций спектры шума вихревых колец разных размеров и скоростей для различных участков траектории. Звуковое поле вихревых колец сосредоточено в узкой полосе частот для всех диаметров сопел, используемых в эксперименте. При этом основной пик при движении кольца смешается в низкочастотную область, а вихревые кольца большего диаметра излучают звук меньшей частоты.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 155-157 (2017) | Рубрики: 04.11 10.01

 

Бендерский Л.А., Крашенинников С.Ю., Миронов А К. «Исследование нестационарных и осредненных характеристик распределений статического давления в турбулентных струях» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 158-161 (2017)

Ряд экспериментальных и расчётных исследований показывает, что общие представления о турбулентном смешении в струях, как о процессе. подобном обменным процессам, происходящим под действием градиентов концентрации, температуры и т.п. не всегда соответствуют имеющимся данным. На основании анализа экспериментальных данных ранее авторами было покачано, что смешение струй с окружающей средой происходит вследствие подтекания к струе, индуцируемого перепадом статического давления. Т. е. из-за разрежения, имеющего место в слое смешения струи. Приведенные результаты исследования распространения свободных закрученных и незакрученных струй и индуцируемого ими течения в окружающей среде, показывают, что смешение струй с окружающей средой происходит из-за воздействия перепада статического давления (разрежения в зоне смешения струи), который обуславливает наличие эффекта подтекания к струе.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 158-161 (2017) | Рубрика: 04.14

 

Коренбаум В.И., Почекутова И.А., Малаева В.В., Сафронова М.А., Костив А.Е. «Происхождение шумов форсированного выдоха человека и их диагностические приложения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 162-163 (2017)

Форсированный выдох (ФВ) – маневр, нашедший широкое применение в диагностике вентиляционной функции легких. Шумы ФВ как мощный акустический сигнал, несущий биомеханическую информацию активно исследуются в диагностических целях. Шумы ФВ, по сравнению с шумами спокойного дыхания, характеризуются увеличением интенсивности широкополосной составляющей и появлением узкополосных составляющих, называемых свистами форсированного выдоха. При регистрации дыхательных шумов ФВ датчиком на поверхности шеи над трахеей имеют место два механизма формирования регистрируемого сигнала. Первый из них, акустический, определяется суперпозицией собственно акустических шумов, излучаемых по просвету дыхательных путей, и предполагает распространение звукового сигнала от удаленных источников по воздушному просвету бронхиального дерева. Второй – гидродинамический, обусловлен псевдозвуковым воздействием турбулентных пульсаций давления вихревого потока на внутреннюю стенку трахеи. Это воздействие воспринимается акустическим датчиком наравне со звуковым давлением. Оценки поперечных чисел Рейнольдса на усредненной модели бронхиального дерева здоровых взрослых свидетельствуют, что при ФВ в трахее достигается развитая турбулентность, так что существование второго механизма не подлежит сомнению. Обилие выявленных звуковых и псевдозвуковых эффектов ФВ открывает новые возможности для диагностических приложений. Авторами разработан метод медицинской диагностики вентиляционной функции легких. В качестве акустического параметра пока обоснована продолжительность шумов ФВ в полосе частот 200–2000 Гц. Экспериментально доказана их связь с аэродинамическим сопротивлением дыхательных путей. Продемонстрирована достаточно высокие чувствительность и специфичность метода (около 90%) и способность выявлять скрытую бронхиальную обструкцию, не обнаруживаемую спирометрией. Применение метода к контролю состояния водолазов, использующих дыхательные аппараты замкнутого типа, после одиночного погружения позволило впервые выявить наличие преходящих нарушений бронхиальной проходимости, которые связаны с токсическим действием кислорода (гипербарическая гипероксия). Применение метода к контролю состояния испытателей при наземном моделировании микрогравитации (совместно с НИИ космической медицины ФМБА) позволило впервые разделить воздействие невесомости и лунной гравитации на респираторную систему человека.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 162-163 (2017) | Рубрики: 13.03 15.01

 

Пимштейн В.Г. «Об излучении звука при возникновении вихрей на кромке сопла всвободных струях» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 164-166 (2017)

Излучение звука вихрями – одна из фундаментальных проблем аэроакустики, связанная с излучением звука источниками аэродинамического происхождения, в том числе с излучением шума турбулентными струями. Излучение звука уединенным вихрем и крупномасштабными волноподобными вихрями – довольно хорошо исследованные явления. Можно полагать, что возникновение возмущений (вихрей) на кромке сопла при истечении свободных струй также должно сопровождаться излучением звука. Выделение этого звука на фоне интенсивного шума, излучаемого слоем смешения турбулентных струй, представляется довольно затруднительным, если не невозможным. При внутреннем продольном воздействии на струю пилообразных звуковых волн конечной амплитуды удается обнаружить излучение импульсного звука при появлении достаточно интенсивного вихря в выходном сечении сопла с помощью прямого теневого метода. Цель настоящей работы – с применением прямого теневого метода выявить такое излучение в невозмущенных струях. Опыты проводились с воздушными струями, истекающими из сходящихся-расходящихся сопел с диаметром выходного сечения 20 мм. рассчитанных на число Маха на срезе сопла М=2.5 и М=3,5 и со струей гелия, истекающей из сходящегося сопла Визуализация струй и звука, излучаемого при возникновении вихрей в слое смешения, осуществлялась прямым теневым методом. Можно видеть, что наряду с хорошо известным излучением волн Маха, возникшими на кромке сопла возмущениями, перемещающимися вдоль границы струи со скоростью, превышающей скорость звука в окружающем пространстве, появление таких возмущений сопровождается излучением звука. Продольные вихри (вихри Тейлора–Гертлера), наблюдаемые при истечении сверхзвуковых струй, не препятствуют образованию возмущений на кромке сопла, излучающих звук. Представляется вероятным, что и в дозвуковых струях появление вихрей в слое смешения также сопровождается излучением звука, но трудности с обнаружением такого излучения пока представляются непреодолимыми. Еще более отчетливо явление излучение звука при возникновении возмущений на кромке сопла можно наблюдать при истечении струи гелия. Проведенные опыты показали, что возникновение возмущений (вихрей) на кромке сопла сопровождается излучением звука не только при акустическом воздействии на струи, но и в невозмущенных свободных струях.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 164-166 (2017) | Рубрика: 04.11

 

Беляев И.В., Бычков О.П., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А. «Применение метода азимутальной декомпозиции для анализа особенностей дополнительного источника шума, связанного с взаимодействием струи и крыла» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 167-168 (2017)

Для современных и перспективных самолетов аэроакустические эффекты, связанные с интеграцией силовой установки в планер, становятся все более значимыми. Один из таких эффектов связан со взаимодействием реактивной струи и элементов планера самолета (крыло, фюзеляж интегральной компоновки). При их близком расположении может наблюдаться существенное усиление шума в области средних и низких частот. Настоящая работа посвящена измерению и анализу азимутальных компонент шума струи, установленной вблизи плоской пластины, имитирующей крыло методом, разработанным ранее применительно к изолированной струе. В отличие от традиционных измерений, данные об азимутальном составе шума взаимодействия струи и крыла дают дополнительную информацию о свойствах источника шума, которую можно использовать для развития и уточнения теоретических и численных моделей, а также для разработки более эффективных методов снижения шума. В работе представлен метод, позволяющий экспериментально исследовать модальный состав, а также направленность различных мод шума взаимодействия. Для этих целей была модифицирована стандартная 6-микрофонная решетка: число микрофонов увеличено до 8 с тем, чтобы повысить количество разрешаемых мод, кроме того, изменены державки микрофонов для учета особенностей расположения источников шума в рассматриваемой конфигурации. Результаты измерений показали, что для низких и средних частот азимутальный состав шума изолированной струи при наличии близкорасположенной пластины претерпевает изменение лишь в нечетных косинус-модах (азимутальный угол отсчитывался от нормали к поверхности пластины), что соответствует в целом дипольному характеру шума взаимодействия.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 167-168 (2017) | Рубрики: 04.11 08.14 10.01

 

Шорстов В.А., Макаров В.Е. «Влияние формы поперечного сечения цилиндра на его шум в дальнем поле при Rev=4,5·104–1,4·105» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 169-170 (2017)

Представлены результаты расчетов обтекания в постановках RANS, DES и IDDES (моделью турбулентности Спаларта–Аллмараса) изолированных цилиндров с поперечными сечениями в виде круга и усеченного круга.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 169-170 (2017) | Рубрики: 04.15 10.01

 

Копьев В.Ф., Копьев В.А., Казанский П.Н., Моралев И.А. «Экспериментальные исследования эффективности снижения шума обтекания кругового цилиндра с помощью ВЧ ДБР актуатора» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 171-173 (2017)

При достигнутом прогрессе в снижении шума двигателя, шум планера, генерируемый его различными компонентами (задняя кромка крыла, элементы механизации крыла, шасси и т.д.) является важным компонент в общем уровне акустического шума самолета при посадке. Т.к. различные компоненты планера (стойка шасси, спойлер и т.д.) могут быть моделированы цилиндрами, потенциал воздействия плазменных актуаторов с целью снижения шума генерируемого цилиндром в поперечном потоке привлекает постоянный интерес исследователей. Целью данной работы было исследование воздействия плазменного актуатора на основе высокочастотного диэлектрического барьерного разряда (ВЧ ДБР) на генерацию шума цилиндром в поперечном потоке, ВЧ ДБР создается высоким напряжением с частотой порядка сотен килогерц. Управление обтеканием кругового цилиндра в поперечном потоке с помощью актуатора диэлектрического барьерного разряда (ДБР). работающего в диапазоне нескольких килогерц изучалось во многих работах. При этом результаты, при достаточно высоких числах Рейнольдса были ограничены скоростями потока не более чем 30 м/с. Однако успешное использование плазменных актуаторов в аэроакустических приложениях предполагает, что они могу подавлять шум при больших скоростях, по крайне мере соответствующих скорости посадки самолета ∼70–80 м/с. Таким образом, выполненные исследования позволили более чем в два раза, по сравнению с достигнутым в предыдущих работах, увеличить диапазон скоростей обтекающего потока и при этом повысить эффективность шумоглушения, снизив на 10 дБ шум обтекания цилиндра с помощью ВЧ ДБР актуатора при скорости потока до 80 м/с. Эти результаты представляют не только научный, но и технологический интерес.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 171-173 (2017) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Губанов Д.А., Дядькин А.А., Запрягаев В.И., Кавун И.Н., Рыбак С.П. «Характеристики пульсаций в следе за конусом при трансзвуковой скорости потока» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 174-175 (2017)

Задача по исследованию характеристик следа при обтекании различных тел является актуальной и встречается во многих областях техники. Целью данной работы является экспериментальное изучение уровня и спектральных характеристик пульсаций полного давления, возникающих в следах за соплами выключенных двигателей системы аварийного спасения во время старта ракеты-носителя с космическим кораблем. Установлено, что среднеквадратичные значения пульсаций полного давления в области возвратного течения за соплом РБАС составляют ∼0.4% от величины полного давления в форкамере установки. Происходит быстрое повышение, как полного давления, так и суммарного уровня пульсаций полного давления в следе вниз по потоку от зоны возвратного течения. Максимальные значения пульсаций полного давления в слое смешения струи и в следе за соплом РБАС соизмеримы друг с другом и составляют примерно от 4% до 7,5% полного давления в форкамере, при этом уровень пульсаций в сдвиговых слоях меняется слабо при увеличении значения продольной координаты. Введение в струю пилона с датчиком пульсаций приводит к установлению автоколебательного режима течения, что вызывает появление на частотных спектрах локальных пиков с обертонами.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 174-175 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Котов А.Н. «Исследование вибраций обтекаемых конструкций в ультразвуковой области спектра» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 176 (2017)

Высокочастотные пульсации давления турбулентного пограничного слоя и вызванные ими высокочастотные вибрации обшивки фюзеляжа и других обтекаемых тел ранее не очень интересовали исследователей, так как данные возмущения быстро затухают, неэффективно передаются через преграды и не вызывают сильного дискомфорта у пассажиров. Модели для данной области спектра также отсутствовали. Однако в связи с появлением и внедрением новых методов неразрушающего контроля прочности и целостности конструкций, основанного на акустической эмиссии в ультразвуковой области частот, стала актуальной задача экспериментального определения спектральных уровней вибраций обтекаемых тел в высокочастотной области. Эксперимент проводился на стенде АК-2 с прямоугольной композитной пластиной, обтекаемой с одной стороны струёй из сопла с различными скоростями потока. Для измерения применялась широкополосные пьезоэлектрические датчики и быстродействующая измерительная аппаратура с широким динамическим диапазоном. Для обработки применялось осреднение коррелограмм длиной 30 секунд и спектральная оконная функция Блэкмана–Натола размером 25 000 отсчётов. Динамический диапазон системы позволил обнаружить вибрации образца в диапазоне частот до 100 кГц с интенсивностью, зависящей от скорости набегающего потока, с характерной скоростью спада спектральной плотности 40 дБ на декаду.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 176 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «О сдвиговом шуме квадруполей в слое смешения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 179-180 (2017)

Проводится анализ сдвигового компонента в шуме турбулентной струи, определяемого, как часть звукового излучения, амплитуда которого пропорциональна градиенту скорости среднего течения в слое смешения. Хотя этот компонент является составной частью решения классической задачи о мультипольном источнике в сдвиговом течении, до сих пор остается неясным насколько это решение соответствует физике процесса генерации звука реальными сдвиговыми течениями.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 179-180 (2017) | Рубрика: 04.11

 

Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «Модели взаимодействия квадрупольных источников звука с полем завихренности в турбулентном слое смешения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 181-183 (2017)

Стандартным подходом к описанию процессов генерации шума турбулентностью является представление турбулентных пульсаций, как случайного поля звуковых источников. Известно, что в случае изэнтропического течения с небольшими скоростями эти источники определяются нестационарными возмущениями завихренности и имеют квадрупольную структуру. Тогда оценка звукового излучения производится на основе, во-первых, статистик случайного поля источников и, во-вторых, функции Грина для точечного квадрупольного источника, находящегося в среднем течении. Этот подход, во многих случаях дает хорошие результаты, но, вместе с тем, содержит ряд нерешенных проблем. Одной из таких проблем является установление связи между модельными источниками звука и вихревой динамикой. Выделение локальных событий в турбулентном течении и их идентификация как источников звука затруднены тем, что такие события производят возмущения завихренности в окружающем течении, которые, в свою очередь, сами генерируют звук. То есть генерирующие звук исходные события в вихревой динамике маскируются индуцированным излучением окружающей вихревой системы. Проводится сравнение полученных результатов с решением классической задачи о квадрупольном источнике в плоскопараллельном потоке. Показано, что тип течения, на фоне которого происходит генерация звука, существенно влияет на характер излучения. Это означает, что при моделировании процесса генерации звука турбулентными течениями важным аспектом является правильный выбор фонового течения, который соответствовал бы физике реального процесса.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 181-183 (2017) | Рубрика: 04.11

 

Карабасов С.А. «Акустическая аналогия и универсальность эффективных источников шума смешения турбулентных струй: численное моделирование и экспериментальное подтверждение» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 184-185 (2017)

Рассматривается корреляционная теория на основе акустической аналогии для анализа механизмов генерации звука в турбулентных струях. Рассмотрены корреляционные свойства эффективных источников шума смешения на примере двух баз данных турбулентных струй. Первая база данных включает данные пространственно-временной визуализации струй с использованием метода частиц, отвечающих данным экспериментов NASA (SHJAR) в широком диапазоне скоростей и температур истечения турбулентных струй. Вторая база данных отвечает результатам численных расчетов по методу крупных вихрей с использованием схемы Кабаре для условий эксперимента (SILOET), проведенного Роллс-Ройс несколько лет назад. В отличие от данных NASA. накопленных за целый ряд масштабных экспериментов, данные численных расчетов отвечают большему пространственно-временному разрешению, но существенно меньшему диапазону параметров струй. Рассмотренные вместе, обе базы данных представляют собой согласованный набор данных как по широте диапазона условий истечения струй, так и по количеству информации доступной для пространственно-временного анализа. Показано, что обе базы данных удовлетворяют одним и тем же закономерностям, определяющим как масштабные законы средних и средних пульсационных характеристик струй, так и более тонким эффектам, связанным с амплитудами и корреляционными масштабами эффективных источников звука. В частности, из приведенного анализа следует наличие некоторых универсальных закономерностей для формы, характерных пространственных/временных масштабов и конвективной скорости для разных струй как функции от средних аэродинамических характеристик, таких как диаметр сопла, длина начального участка смешения, средняя скорость в потоке и т.д. Показано, как в ряде случаев данные универсальные законы могут быть аппроксимированы аналитическими функциями. Обсуждается, как рассмотренные эффективные источники звука трансформируются в шум дальнего поля в зависимости от угла к струе .тля разных азимутальных мод и типов источника.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 184-185 (2017) | Рубрика: 04.11

 

Величко С.А., Фараносов Г.А., Чернышев С.А., Карабасов С.А. «Развитие анализа численных решений уравнений аэрогидродинамики применительно к шуму струй на основе технологий баз данных» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 186 (2017)

Важным аспектом развития численных методов и их практического применения является сравнительный анализ получаемых расчетных результатов. Реализация современных численных методов влечет за собой использование расчетной сетки большого размера и. соответственно, использование больших массивов данных. Работа с такими массивами обычно поддерживается во многих сферах деятельности использованием технологии баз данных. Такой подход подразумевает реализацию логических взаимосвязей между таблицами хранимых значений величин и индексацию для обеспечения быстрого поиска по запросу. Рассмотрены данные расчета шума струй, реализованного на компьютере с графоплатами в ЦАГИ. Для анализа результатов численного моделирования струй воздуха разработана и реализована база данных JetFlow. Эта база данных, прежде всего, предназначена для хранения значений координат расчетных сеток и значений гидродинамических величин на последовательности шагов по времени в расчетных ячейках фиксированной сетки. Индексация по физическому пространству обеспечивается путем задания принадлежности ячейки кубу в декартовой системе координат. Программное средство заполнения таблиц JetFlow позволяет использовать файловую структуру результатов расчетов на многопроцессорных системах. Технология баз данных сама по себе обеспечивает поддержку коллективной работы в пределах локальной вычислительной сети. Для работы через Интернет естественно использовать технологию "активных серверных страниц" (ASP), которая позволяет реализовать самостоятельный запрос из компьютерной программы удаленно работающего пользователя для нескольких языков программирования. Данные расчетов с использованием технологии баз данных позволяют легко получать статистические характеристики турбулентности в ядре струи и характеристики дальнего акустического поля.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 186 (2017) | Рубрики: 04.11 04.12

 

Бендерский Л.А., Крашенинников С.Ю., Миронов А.К. «Исследование роли ближнего акустического поля турбулентных струй при формировании их акустического излучения» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 187-189 (2017)

Образование акустического излучения при распространении турбулентных струй происходит вследствие возмущений, возникающих в окружающей среде из-за воздействия нестационарных процессов обусловленных турбулентностью и, в случае закрученных струй, особенностями вращательного движения в потоке струи. Т.е. акустическое излучение создается нестационарным движением среды в струйном течении и в прилегающей к ней области. Эту область принято называть ближним акустическим полем. Обычно определение его границ представляется следующим образом. В ближнем акустическом поле не совпадают фазы пульсаций скорости и давления в возмущениях, распространяющихся от границ турбулентного струйного течения. При этом подразумевается, что удаление от границ струи, где фазы пульсаций скорости и давления начинают совпадать, можно считать границей области ближнего акустического поля. Результаты исследования показывают, что формирование акустического излучения, шумообразование в струях, хотя и обусловлены нестационарными процессами в тех областях, которые принято обозначать, как области струйного течения, происходит вне этих областей.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 187-189 (2017) | Рубрика: 04.11

 

Зыбин К.П. «Перенос пассивного скаляра в турбулентном потоке произвольной статистики» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 190 (2017)

Построена теория затухания пассивного скаляра в «бэтчелоровском» режиме. Теория не предполагает каких-либо ограничений на статистические свойства пульсаций скорости, при этом статистические свойства скорости предполагаются известными. Получены аналитические выражения для моментов скаляра. Показано, что статистические свойства в этом случае могут существенно отличаться от модели Крейчнана, в которой предполагается гауссова статистика корреляторов скорости. Показано, что насыщение показателя временной структурной функции носит универсальный характер.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 190 (2017) | Рубрика: 04.11

 

Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «Использование гамильтоновского формализма в задаче о вкладе линейных возмущений в генерацию звука» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 191-192 (2017)

Вопрос об источниках звука в турбулентном течении до сих пор относится к нерешенным проблемам аэроакустики. В частности, можно выделить два основных направления исследований в этой области, в одном из которых в качестве источников звука рассматриваются линейные возмущения среднего течения, а в другом предполагается, что генерация акустического излучения связана с нелинейными процессами. В работе проводится исследование роли линейных возмущений плоскопараллельных течений в процессе генерации звука. Известно, что в случае изэнтропического течения с небольшими скоростями излучение звука связано с нестационарными возмущениями завихренности и определяется квадрупольным моментом течения, который при малых числах Маха может быть вычислен в приближении несжимаемой жидкости. В этом случае исследование вклада гидродинамических возмущений в звуковое излучение определяется квадрупольным моментом, который представляет собой интегральную характеристику течения.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 191-192 (2017) | Рубрики: 04.11 04.12

 

Копьев А.В. «Симметрия распределения тензора скоростей деформации в несжимаемом изотропном турбулентном потоке» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 193 (2017)

Рассматриваются свойства симметричной части тензора градиентов скорости, называемого тензором скоростей деформации, в развитом турбулентном потоке несжимаемой жидкости. На основании анализа численных данных обнаружена симметрия распределения тензора в однородном изотропном турбулентном потоке. Эта симметрия терпит небольшое искажение только для очень малой части распределения, соответствующей малоинтенсивным пульсациям потока. Используя обнаруженную симметрию, удается предложить двухпараметрическую аппроксимацию для распределения тензора и его инвариантов, хорошо согласующуюся с численными данными. Оба параметра имеют наглядный физический смысл. Показано, что искажение симметрии распределения для малоинтенсивных пульсаций может быть связано с влиянием гауссовой крупномасштабной силы (или иного стохастического источника, поддерживающего стационарность потока), поскольку имеет ярко выраженный гауссов характер.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 193 (2017) | Рубрика: 04.11

 

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Акиньшин Р.В., Юдин М.А. «Стационарное движение тонкого изохронного вихревого кольца» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 194-195 (2017)

Исследуются стационарные решения для тонкого вихревого кольца в невязкой несжимаемой жидкости в безграничном пространстве. Для построения стационарных решений рассматривается процедура Френкеля, использующая преобразование заданного распределения завихренности в плоском течении с круговыми линиями тока к стационарному вихревому кольцу в виде разложения по параметру тонкости кольца. Так. двумерный вихрь с постоянной завихренностью преобразуется в вихревое кольцо с однородным распределением, в котором модуль завихренности пропорционален расстоянию от оси симметрии. Для этой задачи найдены следующие, не полученные ранее, члены разложения. Однако однородное распределение не является изохронным, т. е. время обращения жидких частиц по линиям тока в ядре вихря различное, несмотря на изохронность исходного двумерного течения. Главной целью работы является построение алгоритма нахождения течения для изохронного вихревого кольца, в котором периоды обращения одинаковы для всех жидких частиц в вихревом ядре. Поскольку двумерное распределение, переходящее в изохронное кольцо, заранее неизвестно, процедура Френкеля существенно модифицирована таким образом, что само изохронное течение определяется на каждом шаге итерационной процедуры. Для построения этого решения с произвольной точностью существенно используется получение в работе решение для вихревого кольца с однородным распределением, к которому на каждом шагу вычисляются необходимые поправки. Важность исследования изохронного вихревого кольца связана с тем, что все его нетривиальные колебания относятся только к дискретному спектру в то время, как кольца с другим распределением завихренности (включая однородное) обладают еще и непрерывным спектром. Это означает, что с точки зрения задачи устойчивости изохронное вихревое кольцо является простейшим 3-мерным вихревым объектом.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 194-195 (2017) | Рубрика: 04.11

 

Акиньшин Р.В., Юдин М.А., Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «Получение высших приближений в задаче о возмущении тонкого изохронного вихревого кольца» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 196-197 (2017)

Изучение динамики вихревого кольца представляет большой интерес, так как вихревое кольцо позволяет исследовать механизмы образования шума в турбулентных течениях. Этот объект легко может быть создан в опыте для экспериментального исследования и допускает теоретическое описание как стационарных, так и колебательных режимов. В то же время, теоретическое изучение динамики вихревого кольца проводилось лишь в приближении тонкого вихревого кольца. Параметр тонкости вихревого кольца определяют, как отношение характерного радиуса сечения ядра вихревого кольца к радиусу вихревого кольца. Из всевозможных течений выделяется движение изохронного вихревого кольца, для которого период обращения жидких частиц внутри ядра вихревого кольца постоянен. Для такого вихревого кольца отсутствуют возмущения непрерывного спектра, что существенно облегчает проведение аналитических расчетов. Главной целью данной работы является получение более высокого приближения для базисных деформаций, чем это было сделано ранее. Это позволит в дальнейшем более детально исследовать колебания вихревого кольца и, в частности, проверить предположение о новой неустойчивости этого течения, связанной с взаимодействием мод с энергией разного знака.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 196-197 (2017) | Рубрики: 04.11 04.12

 

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Юдин М.А. «Разработка экспериментального подхода исследования сдвиговой неустойчивости в двумерной системе» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 198 (2017)

Сдвиговая неустойчивость приводит к неустойчивости трехмерных вихрей и связанна с потоком энергии из критического слоя к вихревому ядру. Как теоретическое, так и экспериментальное исследование сдвиговой неустойчивости в трехмерных течениях представляет большую сложность. Колебания двухмерного вихря оказываются нейтрально устойчивыми. Ранее была предложена система, состоящая из цилиндра, обтекаемого безграничным циркуляционным потоком с монотонно убывающей завихренностью, в которой реализуется сдвиговая неустойчивость. Позже в связи с принципиальной ограниченностью области течения была рассмотрена задача о циркуляционном обтекании цилиндра ограниченным в пространстве потоком с малой монотонно убывающей завихренностью. Целью настоящей работы является дальнейшее исследование данной неустойчивости и возможности ее экспериментального обнаружения. В предыдущих работах рассматривалась течение в невязкой жидкости. В работе рассмотрено наложение малой монотонной завихренности на вязкое течение между двумя коаксиальными цилиндрами, известное как течение Куэтта. Исследована возможность экспериментального получения предложенного течения.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 198 (2017) | Рубрики: 04.11 04.12

 

Голубев А.Ю., Потокин Г.А. «Идентификация источников шума в салоне серийного Суперджет-100» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 201-202 (2017)

Доводка самолетов до конкурентно-необходимого уровня шума внутри кабины экипажа и салона требует проведения летных экспериментов не только для проверки соответствия акустической обстановки в салоне требованиям предельно допустимых уровней, но и для целенаправленной идентификации источников шума и вибрации. Решение этих задач предусматривает проведение экспериментальных полетов по специально разработанной программе, основной облик которой был разработан в результате проведения комплекса летных экспериментальных исследований неопытных и серийных самолетах Суперджет SSJ-100. Идентификация основных источников шума в салоне самолета была выполнена как определением пространственного распределения уровней звукового давления по салону, так и проведением экспериментов, направленных на определение роли того или иного источника звука в отдельных пространственных зонах. Основными источниками шума в кабине экипажа и салоне самолета с серийным интерьером являются: шум, обусловленный переизлучением упругой конструкции фюзеляжа под действием аэродинамических пульсаций давления (шум обтекания), шум, обусловленный переизлучением упругой конструкции фюзеляжа под действием акустического поля реактивной струи (шум струи), шум системы вентиляции и кондиционирования воздуха (шум СКВ), шум. обусловленный переизлучением упругой конструкции фюзеляжа и панелей интерьера под действием распространяющихся от силовой установки вибраций (структурный шум). Идентификация источников шума показывает, что при перемещении по длине самолета наблюдается изменение относительного вклада основных источников на крейсерском режиме полета. В кабине экипажа основными источниками шума являются шум обтекания и шум СКВ. в передней части салона шум обтекания, в средней части салона – структурный шум и шум обтекания (7-й ряд кресел), шум обтекания и шум струи (12-й ряд кресел), в хвостовой части салона – шум струи.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 201-202 (2017) | Рубрики: 04.11 08.11

 

Бакланов В.С. «Виброакустика самолетов с двигателями нового поколения (спектры, уровни, нормы)» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 203-204 (2017)

Решение проблем структурного шума, вызванного вибрационным воздействием двигателей, потребует создания нового поколения крепления двигателей (видимо, с встроенными низкочастотными блоками виброизоляции).

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 203-204 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Зверев А.Я., Черных В.В., Михайлов С.А. «Экспериментальное определение звукоизоляции и виброкустических характеристик плоских композитных панелей» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 205-206 (2017)

Большой опыт, накопленный в ЦАГИ при работе с классическими авиационными конструкциями, может быть эффективно использован при проведении исследований с современными конструкциями ш перспективных композиционных материалов (ПКМ). область применения которых в авиастроении расширяется с каждым годом. До настоящего времени в литературе не представлены или представлены в очень ограниченном объеме достоверные данные об акустических и виброакустических характеристиках таких конструкций. Результаты, полученные в данной работе, устраняют этот пробел. Проведены испытания по определению звукоизоляции и акустической вибровозбудимости панелей при их возбуждении диффузным звуковым полем. При возбуждении панелей вибростендом определены такие их виброакустические характеристики, как коэффициент потерь на излучение, полный коэффициент потерь и отношение этих коэффициентов. Сделаны оценки значений модальной плотности панелей. Результаты получены в 1/3-октавных полосах частот в диапазоне 100–10 000 Гц.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 205-206 (2017) | Рубрика: 10.08

 

Зверев А.Я., Черных В.В., Барышева Д.В., Паранин Г.В. «Экспериментальное определение звукоизоляции самолетной двери на стенде функционирования» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 207-208 (2017)

В лаборатории функционирования дверей Ульяновского филиала корпорации «Иркут» проведен комплекс исследовании по определению звукоизоляции и вибрационных характеристик передней и задней дверей самолета МС-21 при различных видах их возбуждения.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 207-208 (2017) | Рубрика: 10.08

 

Зверев А.Я., Черных В.В. «Определение сравнительной эффективности звукопоглощающих материалов в лабораторных условиях и на самолете» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 209-210 (2017)

Сведения о звукоизолирующих и звукопоглощающих свойствах материалов, полученные в результате проведения испытаний в лабораторных условиях с использованием модельных либо натурных панелей самолетов являются необходимыми, но не являются достаточными для надежного прогноза уровней шума в салоне самолета. В натурных условиях бортовая конструкция самолета является составной частью сложной упруго-акустической системы с множеством связей между отдельными подсистемами, в отличие от тестовой панели с ее ограниченными размерами и идеализированными граничными условиями. На реальную эффективность применяемых в составе бортовой конструкции материалов могут оказывать влияние структура возбуждающего поля, геометрия салона, упругодинамические свойства фюзеляжа, которые невозможно смоделировать в лабораторных условиях и т.п. Для выявления подобных эффектов необходимо проведение сравнительных испытаний в лабораторных условиях и в условиях, приближенных к натурным. Целью данной работы является сравнительная оценка эффективности звукопоглощающих материалов по результатам измерения их звукопоглощающих и звукоизолирующих свойств в лабораторных условиях (в звукомерных камерах стенда АК-11) и в условиях, близких к реальным (на стенде АС-14).

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 209-210 (2017) | Рубрики: 08.14 10.08

 

Лазарев Л.А., Голубев А.Ю. «Экспериментальная проверка аналитической расчетной модели колебаний натурной фюзеляжной панели» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 211-212 (2017)

В НИО-9 ЦАГИ была разработана аналитическая расчетная модель колебаний подкрепленной конструкции в обеспечение последующего расчета шума в салоне самолета. Однако сложность реальных фюзеляжных конструкций требует ее верификации на натурных объектах. В данной работе был выполнен первый этап проверки соответствия результатов расчета с данными измерений колебаний натурных самолетных фюзеляжных панелей. Экспериментальные исследования были проведены в реверберационных камерах акустического стенда АК-3 с плоской фюзеляжной панелью, предоставленной фирмой Иркут, и акустическом зале НИО-9 акустического стенда КЗИ с цилиндрической панелью типового средне-магистрального самолета (НИМК ЦАГИ). В процессе испытаний регистрировались функции АЧХ, когерентности и автоспектров мощности, частотные характеристики. На основании проведенных испытаний были определены частоты среза для колебаний шпангоутов и стрингеров (осредненная частотная зависимость колебаний которых представляет собой фильтр низких частот) и проведено сравнение с результатами расчетов на основании аналитической модели колебаний подкрепленной конструкции. Показано удовлетворительное совпадение результатов расчета и проведенных измерений. На основании диаграммы Найквиста получены отдельные моды колебаний панелей (частота, форма и тангенс потерь) и представлена их визуализация. Кроме того выполнена пространственная развертка амплитуд колебаний панели при изменении частоты как параметра. Для случая возбуждения ударным молотком получена картина распространения колебаний по панели от места удара и проведено сравнение с расчетом.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 211-212 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Абдрашитов Р.Г., Иванушкин Е.А., Логинов Г.М., Попов О.Ю., Шарунов А.В. «Расчётно-экспериментальные исследования звукоизоляции подвесных контейнеров» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 213-215 (2017)

Выполнение ряда задач современных боевых самолетов требует наличие специальной оптико-электронной аппаратуры, размещаемой в контейнере, головная часть которой должна быть выполнена из прозрачного спецстекла, что приводит к граненной плохо обтекаемой ее форме. Наличие плохо обтекаемой формы головной части контейнера приводит при выполнении полетных режимов самолета к появлению на поверхности контейнера значительных аэроакустических нагрузок, способных отрицательно влиять на устойчивую работу аппаратуры контейнера. Для определения акустических условий в отсеках контейнера, в которых находится аппаратура, был выполнен ряд расчетно-экспериментальных работ, включающий летный и стендовый эксперименты, а также расчеты звукоизолирующих и частотных характеристик корпуса контейнера.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 213-215 (2017) | Рубрика: 10.08

 

Абдрашитов Р.Г., Попов О.Ю., Логинов Г.М., Шарунов А.В. «Экспериментальные исследования вариантов звукоизоляции кабины маневренного самолёта» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 216-217 (2017)

В соответствии с требованиями в кабине экипажа ПАК ФА должны выполняться нормы по шуму, позволяющие безопасно управлять самолётом в течение всего полёта. Для выполнения данных требований ОКБ Сухого был проведён комплекс экспериментальных работ, включающий в себя как наземные, так и лётные испытания. В лётных испытаниях исследовалось влияние источников шума в зависимости от режимов полёта и влияние на шум изменения скоростного напора. Для этих целей один из летных образцов ПАК ФА был оборудован акустической измерительной аппаратурой. Микрофоны в кабине были установлены у головы пилота, у груди пилота, у ног пилота, под рамкой фонаря перед пилотом. Кроме того, микрофоны были установлены в закабинном отсеке и других зонах фюзеляжа. По результатам наземных и лётных испытаний был разработан комплекс мер по повышению звукоизоляции кабины с помощью новых материалов, в том числе вибропотощающих материалов ВТП-1В, ВТП-2В, ВТП-ЗВ разработки ВИАМ.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 216-217 (2017) | Рубрики: 08.14 10.08

 

Денисов С.Л., Медведский А.Л. «Численно-аналитический метод расчёта отклика авиационных конструкций при акустических воздействиях различного типа» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 218-219 (2017)

Одним из основных конструктивных элементов самолёта являются изготовленные из различных материалов панели обшивки. В течение полёта они подвергаются различным нагрузкам, одними из которых являются акустические нагрузки от шума струи, широкополосного и тонального шума винта или вентилятора, а также пульсации пограничного слоя. Эти нестационарные нагрузки приводят к колебаниям -элементов конструкции, что с одной стороны приводит к переизлучению звука, а с другой – к накоплению усталостных повреждений. При длительных и/или интенсивных нагрузках эти повреждения могут привести к разрушению конструкций. Одним из наиболее перспективных методов снижения шума двигателя на местности, который рассматривается в настоящее время, является экранирование планером самолёта. Наиболее перспективной компоновкой для реализации эффекта экранирования является интегральная компоновка типа летающее крыло с двигателями, расположенными над фюзеляжем. Однако при таком расположении двигателей существенно увеличивается площадь планера, подверженная воздействию акустических нагрузок. Таким образом, задача акустической прочности и долговечности при акустическом нагружении конструкции обшивки планера является актуальной. В данной работе проводится исследование отклика полигональных пластин типа Кирхгофа с помощью гибридного численно-аналитического метода. Основная идея метода заключается в том. что собственные функции задачи вычисляются с помощью МКЭ, а затем, с помощью процедур численного интегрирования, вычисляется зависящая от пространственной структуры внешнего поля спектральная плотность обобщённых сил на отдельно взятой частоте в данной точке пластины, а далее вычисляется спектральная плотность среднеквадратичных напряжений. На основе вычисленных полей среднеквадратичных напряжений определяются спектральные моменты, необходимые для расчёта долговечности пластины. Проведенный анализ показал, что отклик, а, следовательно, и долговечность рассмотренной полигональной пластины существенно зависит от пространственной структуры акустического поля. Расчёт долговечности также продемонстрировал зависимость от методики расчета, что позволило дать оценку максимальной и минимальной величины долговечности при заданных параметрах.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 218-219 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Кудашев Е.Б., Каленова Н.И., Яблоник Л.Р. «Измерение турбулентных спектров пристеночных пульсаций давления при воздействии температурной помехи» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 220 (2017)

Проведение исследований воздействия пристеночных пульсаций давления на поверхности самолета определяется необходимостью разработки акустических методов борьбы с аэродинамическими источниками шума в салоне и кабине самолета. В авиационной акустике большое внимание уделяется исследованию пространственно-временной структуры полей пульсаций давления на поверхности самолета, имеющее важное значение для определения интенсивности и структуры силовых воздействий и расчета шума в салоне от полей пристеночных пульсаций давления. Порождение звука турбулентностью считается одной иэ наиболее трудных проблем современной гидроаэродинамической акустики. В докладе рассматриваются псевдозвуковые пульсации давления, возникающие в пограничном слое и локализованные внутри турбулентного потока. Турбулентные спектры являются основной статистической характеристикой поля пульсаций давления турбулентного пограничного слоя, возникающего на обтекаемой поверхности, и определяющего силовое воздействие потока в задаче генерации звука упругими конструкциями. Представляет значительный интерес определить влияние различных факторов на величину искажения регистрируемых спектральных уровней пульсаций давления, В работе исследовано влияние температурных флуктуации температурно-стратифицированной среды и определена величина температурной помехи измерения пристеночных пульсаций давления. Обнаружено, что флуктуации температуры оказывают существенное влияние на экспериментальные исследования турбулентных полей давлений в области низких и средних частот спектра.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 220 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Попов П.А., Иголкин А.А. «Повышение звукоизоляции конструкции головного обтекателя ракеты-носителя «Союз»» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 221-222 (2017)

При адаптации космического аппарата (КА) с ракетой-носителем (РН) типа «Союз» возникают задачи, связанные с необходимостью снижения акустического нагружения на поверхности КА. Данные задачи могут быть решены несколькими способами: во-первых, посредством подбора определённой площади необходимых звукоизоляционных материалов с помощью энергетического и волнового подходов описания акустических воздействий, а также прежнего опыта компоновки материалов под головным обтекателем; во-вторых, посредством подбора материалов исходя из их поглощающих свойств и формы КА. Суть каждого из методов представлена в блок-схеме. Предложенные методы были использованы в нескольких проектных работах при адаптации различных КА к условиям РН типа «Союз». Результаты лётно-конструкторских измерений показали удовлетворительное снижение акустических воздействий.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 221-222 (2017) | Рубрики: 08.14 10.08

 

Голубев А.Ю., Потокин Г.А. «Неоднородное поле пульсаций давления в окрестности консольного цилиндра» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 223-224 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 223-224 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Шульдешов Е.М., Краев И.Д., Нырцов А.В., Петрова А.П. «Исследование влияния изменения характеристик пористой вставки на акустические свойства звукопоглощающего материала-конструкции марки ВЗМК-1» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 225 (2017)

Для применения в двигательных установка гражданских воздушных судов с целью снижения шума на местности во ФГУП «ВИАМ» был разработан звукопоглощающий материал-конструкция марки ВЗМК-1, ВЗМК-1 состоит из стеклосотопласта марки ССП-1-8Т и звукопоглощающего элемента, пропитанного гидрофобизируюшим составом, расположенным внутри каждой ячейки стеклосотопласта и закрепленного на определенной высоте. Представлены схематичные изображения разработанного заполнителя. Доклад посвящен исследованию на интерферометре, при уровнях шума до 150 дБ. влияния изменения параметров пористой вставки, таких как толщина, концентрация пропиточного раствора, а так же толщины фронтальной и тыльной воздушной полости на акустические характеристики звукопоглощающих конструкций с применением ВЗМК-1. Возможность настройки акустических параметров без изменения таких характеристик как процент перфорации и толщина перфорированного слоя, и итоговая толщина ЗПК в значительной мере расширяет возможности акустической настройки при доводке двигательных установок.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 225 (2017) | Рубрики: 04.16 10.07

 

Бер В.Ю. «Применение расчетов и методов современной архитектурной акустики в проектировании пассажирского салона и кабины экипажа, с учетом оптимизированных средств пассивной звуковой защиты (ТЗИ)» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 226-228 (2017)

Цель создания и последующая эксплуатация гражданских воздушных судов – комфортное перемещение, а также надежное управление полетом силами экипажа воздушного судна. Соответственно из этой доктрины вытекает следующая задача. Расчет и изготовление архитектурного объема жестко регламентированного замкнутого пространства пассажирского салона и кабины экипажа самолета, для длительного (более 60 мин) пассивного пребывания (сидячая поза) людей, обоих полов и без ограничения (с ограничением) возраста. Основные критерии в решении поставленной задачи – работоспособное и комфортное пребывание экипажа и пассажиров в замкнутом пространстве (объеме) кабины пилотов и салона самолета. Национальные стандарты России, регламентируют максимальные уровни шума ГОСТ 20296-2014 и санитарные нормы ГОСТ Р ИСО 9612, СанПиН 2.2.4.3359-16 при производстве воздушного судна. а также акустическую предельную нагрузку на пассажиров в салоне и работу экипажа в кабине самолета (вертолета). Как показывает мировая практика авиастроения, ведущие зарубежные компании в области самолетостроения и вертолетостроения. уделяют большое внимание вопросам повышенной комфортности пребывания пассажиров и экипажа на воздушного судна. обеспечивая постоянную тенденцию к снижению уровня звука в кабине и пассажирском салоне, до максимальных значений 53дБА. Решение данной задачи, целиком лежит в русле междисциплинарного одноядерного расчета виброакустической энергии от всех источников звука и вибрации, распространяющейся в конечном геометрическом объеме воздушного судна, Изложены: обобщенные данные и практические результаты проделанной работы на воздушных судах, с применением адаптивных методов расчета геометрической акустики и последующей верификации полученных данных, в лабораторных условиях, отнесенных из архитектурной акустики помещений, к акустическим параметрам геометрических объемов воздушного судна.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 226-228 (2017) | Рубрика: 11.03

 

Синер А.А., Шуваев Н.В., Большагин Н.Н., Колегов Р.Н. «Исследование влияния дискретизации по времени на коэффициент отражения вращающегося лопаточного венца» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 229-230 (2017)

Одним из видов нестационарных нагрузок, действующих на детали или углы авиационною двигателя, является аэроакустическое напряжение. Такие акустические нагрузки могут приводить к существенным поломкам, которые можно диагностировать только на этапе эксплуатации авиационного двигателя, что приводит к увеличению затрат на ремонт двигателя и снижению экономической эффективности предприятия. Поэтому становится актуальным вопрос о моделировании сложных аэроакустических процессов, происходящих внутри двигателя. Экспериментальное исследование таких явлений затруднено, поскольку существенные акустические нагрузки возникают в узком диапазоне режимов или при сочетании факторов, которые необходимо знать до проведения эксперимента. Таким образом, наиболее перспективным методом исследования подобных процессов является математическое моделирование. В работе проводилось исследование влияния выбора шага по времени на коэффициент отражения вращающегося лопаточного венца.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 229-230 (2017) | Рубрика: 10.06

 

Карабасов С.А. «Расчет шума турбулентных струй на основе физических моделей: от вихреразрешающих моделей до подходов, использующих усреднение по Рейнольдсу» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 233 (2017)

Моделирование шума турбулентных струй является актуальной задачей аэроакустики со времен появления реактивных двигателей по сегодняшни день, когда на первый план выходят задачи, связанные с многопоточными и несимметричными струями а также их взаимодействием со внутренними и внешними структурами (лопатка турбины, внутренний смеситель, пилон, крыло, закрылок и т.д.). В то время как для расчета шума осесиметричных струй накоплен богатый экспериментальный материал на основе которого созданы эмпирические методы расчета, такие как на основе метода Стоуна, воплощенного в коде НАСА ANOPP (Aircraft Noise Prediction Program) для неосесиммеричных и «сложных» струй требуются методы, в которых заложены физические модели как турбулентности, так и эффективной звукогенерации этой турбулентностью и переноса звука. В докладе предлагается взгляд на современное состояния дел в задаче моделирования шума турбулентных струй: от наименее эмпирических подходов, использующих метод крупных вихрей (LES) с той или иной моделью замыкания турбулентности и гибридных моделей с использованием решения усреднением по Рейнольдсу (RANS), до моделей целиком основанных на решениях RANS и использующих ряд дополнительных предположений для связи между статистическими свойствами турбулентности в струе и акустическим шумом в точке наблюдения. Обсуждаются примеры расчетов "сложных» струй в литературе: многоконтурных, «нерасчетных» со скачками уплотнения, с учетом взаимодействия потока с внешней или внутренней геометрией. Поднимается вопрос о численной визуализации эффективного источника шума при расчете турбулентной струи, и приводятся примеры попыток таких визуализаций на основе поверхностно-интегральных и объёмно-интегральных методов в литературе.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 233 (2017) | Рубрика: 04.11

 

Дубень А.П., Козубская Т.К. «Численное моделирование струйных течений на неструктурированных сетках» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 234-235 (2017)

В настоящее время наблюдаются две тенденции, касающиеся использования численного моделирования для нужд авиационной промышленности. Первая заключается в усложнении конфигураций, аэродинамические и акустические характеристики которых исследуются на основе данных, полученных в результате проведения крупномасштабных расчетов. Вторая тенденция состоит во всё большем задействовании для этого вихреразрешающих подходов типа LES и гибридных RANS-LES методов. Данные предпосылки, наряду с общим прогрессом в области высокопроизводительных вычислений, открывают путь для широкого использования неструктурированных сеток и работающих в них высокоточных вычислительных алгоритмов для решения задач, стоящих перед аэрокосмической промышленностью. Струи относятся к одним из наиболее интересных для авиации типов турбулентных течений. В работе рассматриваются результаты расчетов одиночных осесимметричных струй с различными параметрами. Первая из них представляет собой дозвуковую (М=0.9) ненагретую, вторая – звуковую горячую недорасширенную струю. Представлены визуализации рассматриваемых течений. Проводится анализ аэродинамических характеристик струй в ближнем поле и шума в дальнем поле. Полученные результаты сравниваются с соответствующими экспериментальными и «эталонными» данными, полученными с использованием высокоточных «структурированных» алгоритмов. На основе расчетов, проведенных на сетках различного разрешения и типа («квазиструктурированные» гексаэдральные и неструктурированные тетраэдральные) анализируются возможности и ограничения численных методов и сопутствующих вычислительных технологий для корректного воспроизведения струйных течений и оценки создаваемого ими шума. Для проведения расчетов используется вычислительный алгоритм повышенной точности, реализованный в программном комплексе NOISEtte. При этом в качестве вихреразрешающего подхода выбирается современный гибридный RANS-LES метод DDES.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 234-235 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Дубень А.П., Козубская Т.К., Даньков Б.Н. «Исследование нестационарного турбулентного течения в открытой каверне с использованием численного моделирования» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 236 (2017)

Работа посвящена изучению механизма образования автоколебательного процесса в каверне с открытым типом течения. Исследования проводится на основе одной широко известной задачи: каверна М219. обтекаемая однородным турбулентным потоком с характерным числом Маха М=0.85. Для воспроизведения физической картины течения использовался вычислительный алгоритм, реализованный в программном комплексе NOISEtte. Выходными данными численного эксперимента, которые потом обрабатывались с помощью методов корреляционного и спектрального анализа, были нестационарные физические поля течения в области каверны. На основе анализа данных настоящего численного моделирования, а также расчетов других авторов подтверждается гипотеза о наличии трёх различных процессов, ответственных за образование автоколебаний: гидродинамической, резонансной и расходно-волновой природы. При этом общее усиление определенных узкополосных составляющих в спектрах пульсаций давления связано с близостью кратных частот, характеризующих каждый из процессов. В докладе представлены подробности проведенного анализа.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 236 (2017) | Рубрики: 04.11 04.12

 

Абалакин И.В., Жданова Н.С., Козубская Т.К. «Использование погруженных условий для описания препятствии при моделировании нестационарных турбулентных течений» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 237-238 (2017)

Многие задачи, характерные для авиационных приложений, связаны с исследованием течений вокруг твёрдых тел различной конфигурации, большинство методов численного моделирования аэродинамического обтекания препятствий предполагает наличие расчетной сетки, в которой поверхность твердого тела отслеживается граничными сеточными узлами. Построение качественной расчетной сетки длительный по времени процесс, особенно в тех случаях, когда обтекаемое твёрдое тело имеет сложную геометрическую форму. Существенно критичными временные затраты на построение сеток могут быть в задачах, связанных с оптимизацией конфигурации обтекаемого твёрдого тела и требующих многократного изменения геометрии тела. В этих случаях более эффективным становится использование методов, в которых расчетная сетка строится во всей односвязной области определения задачи, а выполнение граничного условия в численном решении достигается модификацией системы уравнений газовой динамики так, чтобы на «погруженной» границе моделировались граничные условия, характерные для твёрдой поверхности. В докладе представлены результаты численного моделирования влияния дефлектора на аэродинамические и акустические характеристики турбулентного течения в каверне и результаты моделирования внешнего дозвукового обтекания кругового цилиндра. В данных задачах дефлектор и цилиндр моделируются с помощью метода погруженных граничных условий.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 237-238 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Дегтярев В.В., Синер А.А. «Разработка математической модели генерации звука вентиляторной ступенью авиационного двигателя» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 239-240 (2017)

Современная конкуренция на рынке авиационного двигателестроения заставляет двигателестроительные фирмы развивать все более совершенные методы расчета акустических характеристик авиационного двигателя. В работе представлены результаты расчетов по оценке влияния постановки задачи (учет радиального зазора, наличие входного направляющего аппарата, количество рабочих лопаток вентилятора) на уровень звукового давления в дальнем акустическом поле и модальный состав шума, генерируемого вентиляторной ступенью вперед. Объектом исследования является вентиляторная ступень двигателя, включающая вентилятор, спрямляющий аппарат наружного контура и направляющий аппарат внутреннего контура, режим полета- посадочный.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 239-240 (2017) | Рубрики: 04.11 08.14

 

Толстых А.И., Липавский М.В., Широбоков Д.А., Чигерев Е.Н. «Мультиоператорные аппроксимации 16–32-го порядков для уравнений Навье–Стокса: примеры применения в задачах неустойчивости и возбуждения звука» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 241 (2017)

Приводится семейство мультиоператорных аппроксимаций первых производных произвольно высоких для уравнений газовой динамики и основанных на них схем. Рассматривается вопрос оптимизации схем, направленной на проведение расчетов на больших интервалах времени с сохранением высокой разрешающей способности мелких деталей решений. Приводятся результаты тестовых расчетов для схем 10–32-го порядков. В качестве примеров применения предложенных схем представлены результаты прямого численного моделирования на основе уравнений Навье–Стокса развития неустойчивости и возбуждения звука при истечении дозвуковых и сверхзвуковых недорасширенных струй. В контексте задач о возбуждении звука при наличии сложных геометрий твердых поверхностей приводятся первые результаты применения мультиоператорных схем в методе погружения границ.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 241 (2017) | Рубрика: 04.01

 

Уткина А.А., Жучков Р.Н., Емельянова Я.В. «Применение схемы с гибридной диссипацией в решении задач вычислительной аэроакустики» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 242-243 (2017)

Моделирование задач аэроакустики накладывает ряд требований на используемые модели и методики. Одно из них – низкая диссипация схемы расчета конвективных потоков для корректного переноса акустических возмущений, обладающих малой амплитудой. Исторически многие исследователи при решении прикладных задач используют для расчета конвективных потоков схему Роу. Схема Роу является противопоточной и слишком диссипативной для моделирования отрывных течений, и значения турбулентных пульсаций, как правило, занижены. Чтобы улучшить схему обычно используется модификация, предложенная ранее. В схему вводится свободный параметр, который является переключателем между центрально-разностной и противопоточной схемами. Выбор свободного параметра является предметом исследований многих авторов. С одной стороны ставится задача уменьшить диссипацию схемы, с другой стороны не потерять устойчивость и монотонность решения. В настоящий момент предложены различные варианты задания величины свободного параметра: константой; задание области с центрально-разностной схемой вручную либо основываясь на режиме течения (вихревое/безвихревое). В случае трансзвуковых и сверхзвуковых течений использование центрально-разностной или низко-диссипативной схемы приводит к сильным осцилляциям решения в области ударных волн. В работе предлагается использовать свободный параметр аналогично переключателю в схеме типа JST, основанный на перепаде давления. Чем больше перепад давления в области, тем больше диссипации добавляется в схему. Данная формулировка предоставляет баланс между точностью и устойчивостью: в области гладкого решения поток будет рассчитываться с использованием низко-диссипативной схемы, в области скачков и в пограничном слое используется стандартная противопоточная формулировка. Поскольку при сверхзвуковых течениях в области ударной волны низко-диссипативная схема вырождается в противопоточную схему и наследует все те свойства схемы, на базе которой была сконструирована, то ключевым моментом является ее выбор. Схема Роу не является оптимальным выбором при расчете сверхзвуковых течений. В данных задачах предпочтительнее использовать другие схемы, например схему из семейства AUSM. В докладе показано, что предложенный гибридный метод эффективен при моделировании как сверхзвукового, так дозвукового обтекания.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 242-243 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Савельев А.Д. «О численном моделировании вихреобразования на поверхности аэродинамического профиля в дозвуковом потоке» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 244 (2017)

Проводится численное моделирование обтекания аэродинамического профиля дозвуковым потоком вязкого газа в диапазоне изменения числа Рейнольдса от ламинарных до турбулентных значений. В расчетах используются нестационарные уравнения Навье–Стокса. дополненные уравнениями дифференциальной двухпараметрической модели турбулентной вязкости. Определяются характерные режимы течения и их последовательность. Рассматриваются случаи образования акустических волн и формирования дорожки вихрей на поверхности профиля. Дается физическая трактовка полученных результатов.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 244 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Любимов Д.А. «Исследование RANS/ILES методом влияния геометрии и дросселирования сверхзвукового воздухозаборника на спектральные характеристики пульсаций давления в канале воздухозаборника» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 245-247 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 245-247 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Чепрасов С.А. «Моделирование термо-акустических колебаний в камерах сгорания» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 248-249 (2017)

Излучение звука в результате пульсаций тепловыделения – известное явление. Например, когда порыв ветра попадает на костёр, это приводит к интенсификации горения и появлению заметного звука. В технических устройствах с горением при определенных параметрах возникает согласованная связь между тепловыми и акустическими пульсациями, что приводит к значительной интенсификации теплообмена и мощным пульсациям давления. Это явление так же называют неустойчивостью горения, автоколебаниями, виброгорением. Термоакустические колебания возникают в камерах сгорания прямоточных двигателей, форсажных камерах сгорания, газовых печах и мн.др. Это неблагоприятное явление может приводить к повреждениям и разрушению камер сгорания. В работе проведен расчет термоакустических колебаний для лабораторной камеры сгорания. Методика расчета основана на методе крупных вихрей совместно с одной суммарной реакцией горения метана. Сравнение показывает, что в расчете удалось предсказать основную частоту автоколебаний f≈80 Гц, соответствующую продольной моде. Важно отметить, что амплитуда этих пульсаций сильно занижена, разница результатов расчета и эксперимента составляет 20 дБ. Одна из возможных причин количественного отличия от экспериментальных данных, состоит в не достаточном разрешении структуры фронта пламени. Кроме того, в расчете наблюдаются периодические компоненты на более высоких частотах, вблизи f≈800 Гц, которые соответствуют поперечно-окружной моде. В эксперименте автоколебания на этих частотах отсутствуют. Причины этого отличия могут заключаться в том, что в расчете форма стабилизатора, конструктивные особенности его крепления и соответственно детали отрывного течения вблизи стабилизатора воспроизводились весьма приближенно.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 248-249 (2017) | Рубрики: 06.18 08.08

 

Россихин А.А. «Использование гармонических методов для расчета тонального шума лопаточных машин» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 250-251 (2017)

Основными источниками тонального шума современных авиационных двигателей являются лопаточные машины – вентилятор, компрессор низкого давления, турбина низкого давления. Среди них наиболее сильным источником шума является вентилятор. Проблема моделирования шума вентиляторов постоянно находится в центре внимания. В то же время, значительные усилия, направленные в последние десятилетия на снижение шума вентилятора, сделали актуальными также вопросы снижения тонального шума турбины низкого давления, и компрессора. Это повышает важность проблемы моделирования акустических характеристик этих турбомашин. Данные лопаточные машины, в отличие от современных вентиляторов, обычно содержат несколько ступеней. Таким образом, в настоящее время существует потребность в методах, которые позволяли бы моделировать тональный шум как одноступенчатых, так и многоступенчатых турбомашин и при этом требовали бы для расчета разумное количество времени и вычислительных ресурсов. Наиболее простой подход к расчету тонального шума турбомашины это прямой нестационарный расчет во всех межлопаточных каналах каждого венца, однако, он является очень затратным по вычислительным ресурсам, в случае если число венцов заметно больше двух. Одним из возможных подходов к ускорению расчета является переход от нестационарного расчета эволюции поля течения во времени к стационарному расчету для заданного набора гармоник. Гармонические методы доказали свою эффективность в применении к расчетам тонального шума вентиляторов, где они позволяют сократить расчетную область ло одного межлопаточного канала на каждый венец. Также в ряде работ, в том числе выполненных автором, было показано, что гармонические методы позволяют провести приближенный расчет тонального шума многоступенчатой турбомашины с приемлемой точностью и вычислительными затратами. При этом расчет в частотной области, как для одноступенчатых, так и для многоступенчатых турбомашин. может проводиться как в линейной, так и в нелинейной постановке. В работе представлены результаты расчетных исследований тонального шума вентиляторов и компрессоров низкого давления, выполненных с использованием гармонических методов. Для проведения расчета использовался программный комплекс ЦИАМ 3DAS. Для всех рассмотренных примеров приведено сравнение с имеющимися экспериментальными данными и с результатами нестационарных расчетов во временной области (в случае если эти результаты есть в наличии). Также гармонические методы позволяют существенно ускорить расчет распространения шума по каналам воздухозаборника и сопла в том случае, если они осесимметричны. В этом случае решение может быть разложено на частотно-азимутальные гармоники, и расчет может быть проведен для каждой такой гармоники на двумерной расчетной области, соответствующей меридиональному сечению исходной трехмерной геометрии. Во многих случаях решение может быть описано с помощью небольшого числа частотно-азимутальных составляющих, поэтому редукция трехмерного решения к набору двумерных может приводить к ускорению акустических расчетов. Описанная методика последние десять лет использовалась в программном комплексе ЦИАМ 3DAS в рамках линейного подхода, однако в данной работе показано, что она может быть легко обобщена на нелинейный случай. Представлено сравнение результатов линейных и нелинейных расчетов в частотной области с помощью описанной методики с результатами прямых нестационарных расчетов распространения шума через сопло и воздухозаборник. Показано, что использование гармонических методов позволяет существенно ускорить расчет при приемлемой точности, как в линейном, так и нелинейном случае

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 250-251 (2017) | Рубрики: 10.01 10.06

 

Дружинин Я.М., Милешин В.И., Россихин А.А. «Численное исследование тонального шума биротативных вентиляторов» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 252 (2017)

Одной из предлагаемых компоновочных схем ТРДЦ со сверхвысокой степенью двухконтурности является ТРДД с биротативным вентилятором. Такой вентилятор теоретически может иметь больший КПД, чем однорядный вентилятор. В то же время биротативным вентиляторам свойственен ряд недостатков. В частности для них характерны более высокие уровни шума, чем для аналогичных по характеристикам однорядных вентиляторов. Исследования биротативных вентиляторов в ЦИАМ начались с работ посвященных вентилятору двигателя НК-93. Затем они продолжились в рамках европейской программы VITAL. В рамках программы были разработаны и испытаны в ЦИАМ три модели вентиляторов с высокой степенью двухконтурности m=10. В настоящий момент в ЦИАМ проводятся испытания биротативных вентиляторов в рамках российско-европейского совместного проекта COBRA, который, по сути, является продолжением работ по программе VITAL. В рамках проекта разработаны две модели биротативных вентиляторов со сверхвысокой степенью двухконтурности (>15). В работе описываются выполненные в ЦИАМ расчетные исследования тонального шума модельных биротативных вентиляторов, разработанных в рамках программ VITAL и COBRA для различных режимов работы вентиляторов. Исследования проводились с помощью 3D методики нестационарного расчета взаимодействия венцов, реализованной в программном комплексе ЦИАМ 3DAS. Для исследованных вентиляторов представлено сравнение результатов акустических расчетов (диаграмм направленности в дальнем поле для наиболее интенсивных тонов взаимодействия) с имеющимися экспериментальными данными.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 252 (2017) | Рубрики: 10.01 10.06

 

Семенов А.Н., Гапонов С.А. «Численное моделирование взаимодействия сверхзвукового пограничного слоя с акустической волной при числе Маха 2» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 253-254 (2017)

Задача взаимодействия сверхзвукового пограничного слоя и акустической волны, рассмотренная в данной работе, в основном связана с задачей возникновения турбулентности. В данный момент, предсказание ламинарно-турбулентного перехода наиболее сложная задача, которая напрямую связана с восприимчивостью к внешним возмущениям. В результате данной работы получены результаты по усиление амплитуд колебания акустической волны на один порядок, получены зависимости от влияния угла падения и скольжения внешней акустической волны. Также проводилось сравнение результатов с плоскопараллельной теорией и прямым численным моделированием других авторов при одних и тех же параметрах потока.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 253-254 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Аюпов Р.Ш., Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Анализ с помощью RANS/ILES-метода течения и акустических характеристик нерасчётной сверхзвуковой струи при большом πсопла» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 255-256 (2017)

С помощью RANS/ILES-метода высокого разрешения было рассчитано истечение нерасчетной сверхзвуковой струи с перепадом 21.8. Отличительной особенностью является длинный сверхзвуковой участок с большим количеством «бочек». Геометрия сопла, для которого проводилось экспериментальное исследование, экспериментальные и расчётные данные взяты из статьи Антипова М.С. и др. Температура окружающей среды и полная температура на входе в сопло 300 К, полное давление на входе в сопло 21,8·105 Па давление окружающей среды 105 Па. Число ячеек сетки – 23,6 млн.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 255-256 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Честных А.О. «Применение RANS/ILES метода для исследования влияния переменного показателя адиабаты на течение и акустические характеристики нерасчетной сверхзвуковой горячей струи» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 257-258 (2017)

Комбинированный RANS/ILES-метод высокого разрешения применен для совместного расчета течения в биконическом сопле и недорасширенной горячей сверхзвуковой струе из него. Исследовано влияние учета зависимости показателя адиабаты от температуры на характеристики течения, турбулентности и шум в ближнем и дальнем поле для горячей и холодной сверхзвуковых струй. Для расчета шума в дальнем поле использован метод FWH в сочетании с технологией forward time stepping и осреднением по поверхностям Кирхгоффа. Расчеты выполнены для перепада давления в сопле π=4.0 и полной температуры струи на входе в сопло 300 К и 1050 К. Расчетная сетка содержит 4,5·106 ячеек. Число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру выхода из сопла и скорости, вычисленной по перепаду давления, равно 1.037·106 и 0,433·106, для холодной и горячей струи соответственно.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 257-258 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Босняков С.М., Михайлов С.В., Подаруев В.Ю., Трошин А.И. «Реализация метода Галеркина с разрывными базисными функциями и сопоставление расчёта с экспериментом» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 259-260 (2017)

Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы». Соглашение о предоставлении субсидии от 18 ноября 2015 г. № 14.628.21.0005. Приводится краткое описание разрабатываемого в ЦАГИ кода, основанного на методе Галёркина с разрывными базисными функциями высокого порядка. Реконструкция функций выполняется для консервативных переменных. Это позволяет существенно упростить формулировку схемы для нестационарных течений. Градиенты параметров для расчёта диффузионных потоков вычисляются по методу Bassi-Rebay 2. Схема требует точного интегрирования по поверхности и объёму ячейки. Для этого используются квадратурные и кубатурные правила Гаусса, записанные для стандартных элементов. Преобразование в физические координаты осуществляется при помощи сирендиповых элементов. На текущий момент реализована поддержка только гексаэдральных сеток. Расчёты схемами порядка выше 2 проводятся с учётом кривизны поверхности.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 259-260 (2017) | Рубрики: 04.01 04.12

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Честных А.О. «Исследование RANS/ILES методом спектров пульсаций давления при взаимодействии пары горячих нерасчетных сверхзвуковых струй с газоотбойником» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 261-262 (2017)

Целью работы было исследование влияния расстояния от среза сопла до газоотбойника и скорости спутного ветра на спектры пульсаций давления на поверхности аэродрома и на газоотбойнике. Приводится взаимное расположение сопла и газоотбойника, а также схема расположения датчиков, в которых записывались осциллограммы давления. Датчики располагались на поверхности аэродрома и газоотбойнике вдоль оси одной из струй, а также поперек газоотбойника на уровне оси сопла.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 261-262 (2017) | Рубрики: 08.08 08.11

 

Шорстов В.А., Федорченко Ю.П., Макаров В.Е. «Влияние числа Рейнольдса на аэродинамические и акустические характеристики профиля при его обтекании без угла атаки» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 263-264 (2017)

Представлены результаты расчетного исследования структуры течения и акустических характеристик профиля NASA0012 с хордой с=0.03 м. обтекаемого без угла атаки потоком вязкого газа со скоростью v=100 м/с при числе Рейнольдса Re=2·105. Расчеты выполнялись с использованием конечноразностной схемы типа МР5 с помощью развиваемой в ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» программы LEAP в постановке IDDES (модель турбулентности Спаларта–Аллмараса). Определены собственные частоты колебаний рассматриваемой полости на основе спектрального анализа изменения давления в точках на поверхности полости. Проведено исследование влияния положения источника на значения собственных частот колебаний, сравнение результатов, полученных расчетным и аналитическим способами.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 263-264 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Вид В.И., Степаненко А.Н., Наквасин А.Ю., Кудашин В.С., Ивакин В.В., Юнисов Р.Р. «Исследования по повышению эффективности (сокращению сроков и стоимости) проведения летных испытаний по определению характеристик шума воздушных судов на местности» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 269-270 (2017)

Целью настоящей работы является – на основе анализа основных направлений развития международных требований к авиационному шуму ВС на местности и используемых в отечественной практике методов оценки его параметров определить наиболее эффективные организационные и технические, методы сокращения сроков, стоимости и повышения точности результатов сертификационных лётных испытаний с учётом опыта разработки и использования в ЛИИ системы обеспечения сертификационных испытаний по оценке уровней шума воздушного судна на местности.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 269-270 (2017) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Мирзоян А.А. «Новый экологический стандарт ИКАО по эмиссии СО2 самолетов ГА (Том III, приложение 16 к конвенции о международной гражданской авиации)» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 271 (2017)

Представлено краткое описание нового Международного Стандарта ИКАО по эмиссии углекислого газа (СО2) самолетов ГА (тома III Приложения 16 к Конвенции о Международной ГА, Охрана окружающей среды), который после длительной разработки в течение 7 лет был окончательно ИКАО принят в марте 2017 г.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 271 (2017) | Рубрики: 08.14 14.09

 

Большунов Ю.А., Медведев Ю.В. «Оценка уровня эмиссии нелетучих твердых частиц самолетами ПАО «АЭРОФЛОТ»» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 272-273 (2017)

Международная Организация Гражданской Авиации (ИКАО) проводит активную политику, направленную на повышение экологической безопасности гражданской авиации. В процессе эксплуатации авиационные двигатели выбрасывают вместе с продуктами сгорания летучие и нелетучие твердые частицы (нлТЧ). На режиме малого газа в обшем числе эмиссии ТЧ преобладают органические летучие ТЧ. на взлетном режиме преобладает число частиц сажи. К нлТЧ относят частицы, присутствующие в плоскости выхлопного сопла газотурбинного двигателя, не испаряющиеся до температуры 350°С. Согласно Тому 2 Приложения 16 ИКАО нормируются выбросы содержащихся в выхлопных газах авиадвигателей углеродистых веществ, которые препятствуют прохождению света. В качестве показателя такой эмиссии используется число дымности (SN). Новый стандарт на эмиссию нлТЧ был успешно разработан Группой КАЕП по твердым частицам (PMTG) и представлен в 2016 г. на 10-м Совещании КАЕП. Стандарт по числу дымности коррелирует с эмиссией ТЧ, но базирование стандарта на критерии видимости не в полной мере отражает массовые и количественные показатели эмиссии ТЧ и их негативное воздействие на окружающую среду. В настоящей работе использован подход оценки уровня эмиссии нлТЧ на основе корреляционной зависимости значений SN и концентрации нлТЧ по массе. Также применен алгоритм пересчета массовой (нлТЧmass) в численную концентрацию (нлТЧmass) нелетучих твердых частиц. На базе четырех сертификационных режимов работы основной силовой установки использован специальный алгоритм интерполяции на произвольный режим работы двигателя с целью дальнейшего пересчета в концентрации нлТЧ. Использование функций специального вида при интерполяции позволяет избежать особенностей типа немонотонности уровня эмиссии и отрицательных значений. Рассмотрена выборка авиарейсов ПАО «Аэрофлот» и проведена интегральная оценка эмиссии нлТЧ как для отдельных полетных операций, так и интегрально для расписания полетов в целом. Стратификация полученных результатов выполнена, в том числе, по типам воздушных судов (ВС). Отдельно рассчитывалась инвентаризация выбросов на взлетно-посадочном цикле. Для проведения расчетов использовалось программное решение KEEPER, разработанное для оценки экологических характеристик воздушных судов с двухконтурными турбореактивными двигателями (ТРДД). Для отдельных авиаперелетов рассмотрен расширенный набор данных, включающий траектории движения и параметры ВС в отдельных точках траектории. На основании этой информации проведен уточненный расчет, включающий оценку режима работы основной силовой установки, расхода топлива и индексов эмиссии загрязняющих веществ и парниковых газов. Такой подход дает возможность более точно оценивать негативное воздействие ВС гражданской авиации на окружающую среду. Уровень современного развития информационных технологий и степень обновления оснащения авиапарков увеличивают долю ВС, данные с которых можно получать непосредственно и, таким образом, оперативно проводить расчеты по оценке экологических параметров. Дополнительно, высокая доля ВС, позволяющих получать открытые радиолокационные данные, таким образом формирует статистически репрезентативную выборку, на основании которой можно судить о количественных характеристиках факторов негативного экологического воздействия глобального авиапарка в целом. Поскольку авиапарк ПАО «Аэрофлот» является одним из самых новых, выполненная оценка лишь подтверждает низкий уровень негативного воздействия ВС по сравнению с другими авиапарками. Следует отметить, что проведенные расчеты выполнены безотносительно локальных экологических норм и стандартов, поскольку гражданская авиация дает малый вклад по сравнению с другими элементами антропогенной инфраструктуры. Таким образом, при формировании экологической политики в отношении ВС нужно учитывать в первую очередь наиболее релевантные источники негативного воздействия на окружающую среду в районе авиатранспортных предприятий.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 272-273 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Веретина И.А., Руднева Е.А., Лазаренко Н.В. «Учет источников шума аэропортов на селитебную территорию» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 274 (2017)

Рассматривается перечень стационарных, передвижных и воздушных источников шума. К наземным источникам непостоянного шума относятся: технологические процессы при рулении самолетов, работа спецтехники на взлетно-посадочной полосе и рулежных дорожках, движение легкового и грузового автотранспорта, проезд железнодорожного транспорта. При оценке наземных источников постоянного шума следует учитывать работу следующего инженерного оборудования: приточно-вытяжной вентиляции, трансформаторных подстанций, дизель-генераторных установок. Основными воздушными источниками шума являются воздушные суда при выполнении взлетно-посадочных операций и тренировочных полетов. Для аэропортов, эксплуатируемых только в дневное время суток, оценка воздействия источников шума выполняется по критериям дневного времени суток. В случае круглосуточной работы аэропорта оценка воздействия на селитебную территорию при летной и наземной эксплуатации ВС, а также работе машин аэродромного обслуживания и работе инженерного оборудования должна выполняться для наиболее неблагоприятного варианта – по критериям эквивалентного уровня звука в ночное времени суток. В ряде случаев, когда в ночное время суток наблюдается низкая интенсивность полетов (менее 4–6 взлетно-посадочных операций), приоритетной будет оценка по критериям максимального уровня звука.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 274 (2017) | Рубрики: 10.01 10.04 10.05

 

Картышев О.А., Картышев М.О. «Применение компьютерной программы «ACOUSTICLAB» для целей прогнозируемой оценки авиационного шума на местности в составе программного комплекса «ECOFLIGHT BUILDING»» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 275-278 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 275-278 (2017) | Рубрики: 04.12 08.14 10.01

 

Картышев М.О. «Предварительная оценка результатов аэродромных экспериментальных исследований авиационного шума с использованием информации бортового регистратора полетных данных» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 279-280 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 279-280 (2017) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Картышев О.А. «Методология учета источников шума при формировании санитарно-защитнои зоны аэропортов» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 281-282 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 281-282 (2017) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Вишняков А.Н., Куриленко Ю.В. «О требованиях к аппаратуре для измерения уровней звука при сертификации воздушных судов согласно приложению 16 ИКАО в проекте нового стандарта МЭК (IEC 61265)» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 283 (2017)

Измерительные процедуры, применяемые при сертификационных испытаниях воздушных судов, изложены в Томе I Приложения 16 к Конвенции о международной гражданской авиации (далее Приложение 16 ИКАО). Эти процедуры содержат требования к средствам измерения, которые частично отличаются от требований к классическим шумомерам и анализаторам спектра, изложенным в МЭК 61672-1 (ГОСТ 17187-2010) и МЭК 61260 (ГОСТ Р 8.714). Ввиду отсутствия стандартизованных требований к такой аппаратуре, лаборатории, проводящие сертификационные испытания, могут сталкиваться с трудностями по признанию своих измерений в тех или иных национальных регулирующих органах. Для решения этой проблемы ТК29 МЭК ведет работы по разработке нового стандарта IEC 61252. В представленном докладе рассмотрены основные положения последнего проекта IEC 61252, который обсуждался на заседании ТК29 (МТ23) в марте 2017 г. с упором на отличия от классических требований к шумомерам и 1/n-октавным анализаторам спектра. Дополнительно приводится информация с заседания IEC TC 29 MT23 о планах по применению аппаратуры, соответствующей IEC 61265, для сертификации новых классов воздушных судов, а также о применении поверхностных микрофонов при сертификации воздушных судов, в том числе сверхзвуковых.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 283 (2017) | Рубрики: 08.14 14.09

 

Картышев О.А. «Нормирование авиационного шума для целей ограничения жилой застройки» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 284-285 (2017)

Анализируются проблемы оценки неблагоприятного воздействия авиационного шума (АШ) на селитебную территорию. Отечественная система нормирования шума транспортных источников не учитывает сложившуюся практику ее применения применительно к АШ. Отмечается, что отсутствие современной нормативно-методическая база для такой оценки не позволяет предъявлять обоснованные требования как на этапах планирования частройки, так и при разработке шумозащитных мероприятий в зонах повышенного уровня воздействия АШ. Натурные измерения шума на территории поселений, на придомовой территории и в жилых помещениях, показали превышения значений предельно допустимых уровней АШ вблизи маршрутов движения воздушных судов до 25–35 дБА (по эквивалентному значению) и до 25–40 дБА (по максимальному значению).

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 284-285 (2017) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Медведев Ю.В. «Учет реальных траекторных данных при шумовом зонировании аэропортов» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 286-287 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 286-287 (2017) | Рубрика: 10.01

 

Мирзоян А.А., Рябов П.А. «Опыт исследовании в проекте FP6 HISAC малошумных программ управления взлетной тягой СПС» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 288 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 288 (2017) | Рубрика: 08.14

 

Филиппенков С.Н. «Профилактика воздействия инфразвука на человека в авиации: биофизические аспекты» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 289-290 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 289-290 (2017) | Рубрики: 10.04 10.05