Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.14 Авиационная акустика

 

Кузнецова Е.О., Чернов И.А. «Несимметричные сопловые течения Томотики–Тамады» Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 7, с. 169-177 (2007)

Значительный интерес в прикладном и теоретическом отношениях представляют течения с переходом через скорость звука. В данной работе внимание уделяется сопловым течениям. При ускорении газового потока в сопле Лаваля в узком сечении сопла происходит переход от дозвуковой скорости течения к сверхзвуковой. С теоретической точки зрения интерес к изучению течений с переходом через скорость звука связан со сложностью уравнений стационарного движения газа в области определения решения. А именно с их принадлежностью к смешанному типу: эллиптическому – там, где скорость дозвуковая, и гиперболическому – при сверхзвуковой скорости. При расчете сопел Лаваля обычно требуется подобрать условия для течения газа таким образом, чтобы обеспечивался переход от дозвуковых на входе сопла к сверхзвуковым скоростям на выходе. Трансзвуковое течение и сам переход через критическую скорость осуществляются вблизи минимального сечения канала. Однако когда разность давлений на обоих концах сопла не достигает расчетной величины, оно работает в режимах, в которых поле скоростей имеет в основном дозвуковой характер, но может включать сверхзвуковые области (прилегают либо к стенкам сопла, оставляя поток в окрестности оси симметрии чисто дозвуковым, либо занимают центральную часть трубы). Основными задачами данной работы являются следующие: получение точного решения для несимметричного класса сопловых течений Томотики–Тамады (Т.–Т.); рассмотрение возможности склейки на параболической ударной волне симметричного соплового течения Мейера и несимметричного течения Т.–Т.; построение несимметричного течения Т.–Т. в целом на всей плоскости.

Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 7, с. 169-177 (2007) | Рубрика: 08.14

 

Санкин Ю.Н., Олейников К.В. «Частотный метод решения задачи о флаттере крыла в дозвуковом потоке газа» Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 9, с. 442-450 (2011)

Работа посвящена нелинейной задаче флаттера изгибно-крутильных колебаний консольного крыла. Если рассматривается линейная задача, то решение можно свести к исследованию собственных значений обыкновенных дифференциальных уравнений. Данная задача в настоящее время решается методом Бубнова– Галеркина или при помощи метода конечных элементов (МКЭ), когда изгибные колебания аппроксимируются полиномом третьей степени, а крутильные полиномом первой степени. Данный подход приводит к системе высокого порядка и требует больших затрат машинного времени. Здесь предлагается вариант МКЭ, который называется методом перемещении и который основан на точном интегрировании, когда для участка стержня решается краевая задача по нахождению краевых сил и моментов через вынужденные перемещения его концов. Затем составляются уравнения равновесия узлов. При этом благодаря точному интегрированию длина участка неограниченна и, например, для крыла постоянного сечения может быть взят только один участок. Несовпадение центра жесткости и центра тяжести учитывается нагрузочными членами, которые также получаются точным интегрированием. На этой основе рассматривается нелинейная задача частотным методом.

Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 9, с. 442-450 (2011) | Рубрика: 08.14

 

Вельмисов П.А., Тамарова Ю.А., Семенова Е.П. «К асимптотической теории трансзвуковых течений газа» Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 10, с. 48-54 (2014)

Статья посвящена развитию математической теории трансзвуковых течений газа, т.е. течений, содержащих одновременно дозвуковые и сверхзвуковые области. На основе полученного в статье асимптотического нелинейного уравнения исследуются трансзвуковые течения газа, учитывающие поперечные по отношению к основному потоку возмущения. Построены некоторые точные частные решения этого уравнения и указаны их приложения к решению ряда задач трансзвуковой аэродинамики.

Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 10, с. 48-54 (2014) | Рубрика: 08.14

 

Харитонов В.В., Зинкин В.Н., Драган С.П., Скуратовский Н.И. «Механизмы формирования шума на рабочих местах авиационных специалистов воздушных судов государственной авиации» Проблемы безопасности полетов, № 10, с. 1-17 (2018)

Дана системная характеристика механизмов формирования шума на рабочих местах авиационных специалистов воздушных судов государственной авиации в аспекте текущего и прогностического оценивания акустической безопасности, акустического комфорта и функциональной надежности летчика, в том числе, с учетом применяемого защитного снаряжения. Ключевые слова: акустическая обстановка, авиационный шум, источники шума, звукоизоляция, механизм генерации шума, авиационная акустика, акустическая безопасность, функциональная надежность оператора эргатической системы, акустический комфорт, антропоэкология, авиационная эргономика

Проблемы безопасности полетов, № 10, с. 1-17 (2018) | Рубрики: 08.14 10.04

 

Попов Ю.В., Андреев Е.В. «Акустическая обстановка в кабине экипажа источник информации» Проблемы безопасности полетов, № 12, с. 36-49 (2018)

Статья посвящена акустической обстановки в кабине экипажа, которая формируется на фонограмме, регистрируемой системой регистрации звуковой обстановки. Приведена классификация систем регистрации звуковой обстановки. В настоящее время используются системы с магнитным принципом и электронным принципом записи. Рассмотрена схема взаимодействие аппаратуры радиосвязи воздушного судна с системой регистрации звуковой обстановки. В статье указывается, что основным источником акустической обстановки в кабине экипажа воздушного судна является открытый микрофон. Приведены типы открытых микрофонов и их размещение на борту воздушного судна. В кабине экипажа формируются акустические события. Совокупность акустических событий, запечатленных на фонограмме, образуют акустическую обстановку. При расследовании авиационных происшествий осуществляется исследование акустической обстановки по зарегистрированной фонограмме. Рассмотрены этапы исследования акустической обстановки в кабине экипажа.

Проблемы безопасности полетов, № 12, с. 36-49 (2018) | Рубрики: 08.14 10.04

 

Чистов С.Д., Кукушкин Ю.А., Солдатов С.К., Богомолов А.В., Кисляков Ю.Ю., Герасимова Е.Г. «Влияние интенсивного шума на функциональное состояние летного состава» Проблемы безопасности полетов, № 9, с. 3-13 (2019)

Разработан и апробирован на экспериментальных данных полунатурного моделирования летной деятельности в условиях воздействия шума метод оценивания профессиональной работоспособности оператора, основанный на применении дискриминантного анализа к иерархической структуре показателей, характеризующих качество, структуру деятельности и психофизиологическое состояние. Синтезированы показатель профессиональной работоспособности и показатели более низкого уровня иерархии: показатель качества пилотирования, структуры управляющих воздействий, психофизиологического состояния. Получена решающая функция, достоверно разграничивающая обследованных лиц на два класса с уровнем значимости р<0,00001 и дающая 90% правильных решений. Сделан вывод о негативном влиянии действия шума на качество пилотирования и структуру управляющих воздействий и низкий уровень такого влияния на функциональное состояние обследованных лиц.

Проблемы безопасности полетов, № 9, с. 3-13 (2019) | Рубрики: 08.14 10.04

 

Устинов М.В. «Статистическое описание перемежаемости в переходной области при низкой степени турбулентности потока» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 11-23 (2020)

Создан статистический метод для описания коэффициента перемежаемости в области ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое при низком уровне внешних возмущений. Он основан на предположении о том, что турбулентность появляется при локальном по пространству и времени отклонении скорости от среднего значения на пороговую величину. Для двух основных сценариев перехода – усиления стационарных вихрей неустойчивости поперечного течения на стреловидном крыле и волн Толлмина–Шлихтинга – получены аналитические формулы для частоты возникновения когерентных структур – турбулентных пятен и клиньев, и коэффициента перемежаемости или средней доли покрываемой ими площади поверхности.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 11-23 (2020) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Кане А.А., Пеетала Р.К. «Численное исследование нестационарной ламинарной отрывной зоны, обтекаемой гиперзвуковым потоком» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 82-95 (2020)

Взаимодействие ударной волны с пограничным слоем представляет собой задачу первостепенной важности при проектировании гиперзвуковых летательных аппаратов. Для надлежащего расчета аппарата, особенно его системы теплозащиты, необходимо понимать поведение во времени параметров потока на стенках и соответствующих тепловых и силовых нагрузок. Настоящая работа имеет своей целью уяснить нестационарный характер вызванного ударной волной отрыва ламинарного пограничного слоя для простой классической конфигурации двумерной наклонной панели. Численное исследование проведено на основе уравнений Навье–Стокса для нереагирующего газа с использованием программы rho Central Foam в открытой библиотеке open FOAM. Физика отрыва ламинарного пограничного слоя в гиперзвуковом потоке детально исследована по нестационарным картинам линий тока и зависимостям от времени таких параметров течения на поверхности, как коэффициенты давления, теплового потока и трения. Показано, что в начальный отрезок времени обтекание панели определяется в основном невязкими свойствами газа, а отрывная зона имеет весьма малые размеры. По мере того, как течение начинает определяться вязкими силами, отрывная зона растет в размерах и в конце концов достигает стационарного состояния. Вследствие отрыва пограничного слоя распределения коэффициентов теплового потока и поверхностного трения приобретают формы размытой буквы V и деформированной буквы W соответственно. Пики силовой и тепловой нагрузок находятся в окрестности области присоединения, причем в начальный период они выше, а затем достигают стационарных значений. Указанные высокие нагрузки могут быть причиной повреждений конструкции, в связи с чем необходимо их правильное предсказание. В связи с этим настоящее исследование может быть полезно при проектировании систем теплозащиты гиперзвуковых летательных аппаратов.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 82-95 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Липатов И.И., Нго К.Т. «Решение уравнений Фолкнера–Скэн для гиперзвуковых течений» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 96-104 (2020)

Впервые получены результаты решения уравнения Фолкнера–Скэн для сжимаемых течений в дополнение к тем, которые были найдены Хартри и Стюартсоном. Определены зависимости напряжения трения на стенке и градиента температуры от параметра β при различных значениях температурного фактора.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 96-104 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Муравейко А.С. «Расчетное исследование газодинамических и аэроакустических характеристик вентилятора» Акустический журнал, 66, № 4, с. 446-452 (2020)

Проведено газодинамическое моделирование течения в модельном вентиляторе Advanced Noise Control Fan в пакете NUMECA FINE/Turbo и проведено сопоставление результатов расчета с экспериментальными данными. Смоделирован тональный шум вентилятора для двух вариантов геометрий (14 и 13 лопаток в спрямляющем аппарате) в FINE/Acoustics и проведено сопоставление расчетных и экспериментальных параметров.

Акустический журнал, 66, № 4, с. 446-452 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Липатов И.И., Фам В.К. «Нелинейные эффекты при распространении возмущений в условиях сильного гиперзвукового взаимодействия» Прикладная механика и техническая физика, 61, № 3, с. 140-143 (2020)

Исследованы нелинейное взаимодействие и потеря энергии гармониками возмущений, распространяющихся вверх по потоку. Показано возникновение новых гармоник вследствие нелинейного взаимодействия гармоник.

Прикладная механика и техническая физика, 61, № 3, с. 140-143 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Мошков П.А. «Проблемы проектирования гражданских самолетов с учетом требований по шуму в салоне» Вестник Московского авиационного института, 26, № 4, с. 28-41 (2019)

Рассмотрена проблема шума в салоне современных гражданских самолетов. На базе акустических испытаний SSJ-100 показано, что основными источниками шума в салоне самолета с классической компоновкой силовой установки (два турбовентиляторных двигателя на пилонах под крылом) на режиме крейсерского полета яв¬ляются система кондиционирования и вентиляции воздуха и поля пульсаций давления в турбулентном пограничном слое на поверхности фюзеляжа. Рассмотрена проблема проектирования таких самолетов с учетом требований по шуму в салоне. Представлены структура проблемы и основные направления инженерных и фундаментальных исследований, необходимых для проектирования самолета по заданным параметрам акустического комфорта. Рассмотрены основные методы снижения шума в салоне.

Вестник Московского авиационного института, 26, № 4, с. 28-41 (2019) | Рубрики: 08.14 11.03

 

Мошков П.А., Василенков Д.А., Рубановский В.В., Строганов А.И. «Локализация источников шума в гермокабине самолета RRJ-95 сферической микрофонной решеткой. Часть 1. Кабина экипажа» Вестник Московского авиационного института, 27, № 2, с. 37-51 (2020)

Представлены результаты локализации и ранжирования по интенсивности источников шума в кабине экипажа самолета RRJ-95 с применением сферической решетки Simcenter Solid Sphere 3DCAM54. Звуковое поле в кабине экипажа является сложным по своей структуре и несимметричным относительно главной оси самолета. Получены карты локализации источников шума с применением метода сферического бимформинга для суммарного излучения (20–5000 Гц) и излучения в третьоктавных полосах частот от 630 до 3150 Гц.

Вестник Московского авиационного института, 27, № 2, с. 37-51 (2020) | Рубрики: 08.14 11.03