Кондратьев В.И., Новиков С.В., Рассадов Д.Н., Стадник А.В. «Экспериментально-теоретическое исследование возможности акустической пеленгации вертолетов» Молекулярные технологии, № 4, с. 138-149 (2010)

Описан разработанный макет системы акустического наблюдения за вертолетами. Для создания макета было проведено численное моделирование для оценки ошибок обнаружения, пеленга, идентификации в зависимости от расстояния между приемниками акустического давления, от ошибки измерения расстояния между приемниками, от характеристик используемого оборудования. Приведены результаты моделирования и экспериментальных исследований шумов вертолетов и определения пеленга на вертолет.

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю. «Акустический шум низколетящего квадрокоптера» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 5, № 3, с. 21-27 (2019)

Выполнен спектральный анализ акустического шума, создаваемого квадрокоптером, барражирующим с невысокой полетной скоростью на высоте «птичьего полета» над обширным участком равнинной местности, лишенной растительности и строений. Исследованы характерные особенности спектрального состава шума, создаваемого в режимах взлета, горизонтального полета с маршевой скоростью, спуска и приземления, полученные по результатам регистрации на незначительных дистанциях до источника. Материалы обработки и анализа акустических сигналов представляют интерес для удаленного контроля движения БПЛА легкого класса.

Kletschkowski T. «Some insights in active control of noise and vibration in aircraft cabins» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 6, № 4, с. 11-21 (2020)

Представлен краткий обзор активного контроля низкочастотного внутреннего шума в кабинах самолетов, вызываемого внутренними и внешними источниками, такими как двигатели или турбулентный поток воздуха. Существуют воздушные суда с винтовым приводом и реактивным двигателем, последние являются основными источниками создания воздушного и структурного шума внутри салона воздушного судна. В частности, в низкочастотном диапазоне можно эффективно применять активные методы шумозащиты для снижения уровня внутреннего звукового давления. Применение их может быть основано на контроллере прямой связи или контроллере обратной связи. Обе структуры могут включать в себя самоадаптивные алгоритмы для отслеживания изменений мешающего шумового поля. Известны практические применения коммерческих самолетов на основе систем с распределенными датчиками и исполнительными механизмами. Комбинация всех компонентов позволяет сделать вывод, что активный контроль внутреннего шума самолета можно интерпретировать как мехатронный подход.

Гончаренко Б.И., Кузьменков В.Ю., Котов А.Н. «Экспериментальное исследование особенностей формирования спектра шумов беспилотного летательного аппарата» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 6, № 4, с. 49-59 (2020)

Представлены результаты натурных экспериментов с целью изучения акустических и электромагнитных шумов четырёхмоторного беспилотного летательного аппарата («квадрокоптера») на этапе взлёта, висения и полёта с маневрированием в различных условиях. Отмечено существенное изменение собственной частоты магнитного шума излучения беспилотного летательного аппарата (БПЛА) на взлёте с одновременным обогащением спектра в низкочастотной области. Аналогичный эффект не наблюдается в режиме висения, при этом характерный спектр шумов БПЛА естественно зависит от высоты полёта и обусловлен в основном турбулентностью в зоне аэродинамического контакта вращающегося винта с вмещающей средой. Проанализированы изменения частотного состава шумов малогабаритного БПЛА в различных режимах горизонтального полёта с маневрированием, а также явление интерференции с образованием «зон тени» в результате отражения звука от дневной поверхности, в том числе и в условиях плотной городской застройки.

Мошков П.А. «Основные подходы к экспериментальным исследованиям шума винтовых летательных аппаратов самолетного типа. Обзор» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 9, № 1, с. 58-76 (2023)

Рассмотрены основные подходы к исследованиям шума винтовых летательных аппаратов самолетного типа. Описаны методы проведения испытаний поршневых двигателей, винтовых движителей и малоразмерных беспилотных воздушных судов в лабораторных условиях. Рассмотрены методики проведения летных сертификационных испытаний легких винтовых самолетов и доводочных испытаний беспилотных воздушных судов. Показано, что акустические характеристики маломасштабных воздушных винтов, экспериментально полученные в модельных экспериментах, могут быть использованы для валидации численных методов расчета шума воздушных винтов. Описаны современные программно-аппаратные средства визуализации звуковых полей. Рассмотрена проблема влияния отражения звука на измеряемые уровни звукового давления в неподготовленных для проведения акустических испытаний помещениях, в частности, аэродинамических трубах с открытой рабочей частью.

Зинкин В.Н., Драган С.П., Дроздов С.В., Харитонов В.В. «Вертолетный шум и его особенности: механизмы образования, последовательность обработки акустических сигналов, гигиеническая оценка и защита» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 9, № 1, с. 77-91 (2023)

Основными источниками шума вертолета МИ-8 являются турбоваловые двигатели, трансмиссия и винты. Шумы отличаются по механизму их образования, что создает основу для формирования сложного акустического сигнала. Вертолетный шум имеет свои «специфические» особенности, которые создают трудности для гигиенической оценки на рабочих местах внутри вертолета. Необходимо соблюдать определенную методическую последовательность при обработке параметров вертолетного шума. Условия труда внутри вертолета по шуму соответствуют вредным (класс 3.1-3.4), а по инфразвуку – допустимому (класс 2) и вредному (класс 3.1-3.2). Наличие на рабочих местах вертолетных экипажей совокупности вредных факторов в виде шума, инфразвука и общей вибрации надо рассматривать как риск их здоровью. Уровни шума на рабочих местах в вертолете превышают нормативные значения, что требует использования средств индивидуальной защиты. Существующие защитные шлемы у экипажей вертолетов не обеспечивают достаточную акустическую безопасность, что требует их совершенствования.

Мошков П.А. «Об экранировании шума винтомоторных силовых установок элементами планера» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 9, № 1, с. 92-101 (2023)

При интеграции винтомоторной силовой установки в компоновке летательного аппарата могут появляться аэроакустические эффекты, которые могут приводить как к снижению, так и к увеличению общего уровня шума летательного аппарата на местности. Одним из перспективных методов снижения шума на местности является экранирование шума силовой установкой элементами планера. В работе рассмотрено современное состояние данного вопроса на основе анализа доступных публикаций. Использование в экспериментах точечных всенаправленных источников шума приводит к завышению оценки снижения шума воздушного за счет экранирования. Показано, что эффект снижения шума воздушного винта за счет экранирования может быть нивелирован аэродинамической интерференцией винт-крыло. При проектировании винтовых летательных аппаратов самолетного типа, в первую очередь, необходимо ориентироваться на хорошо изученные технологии снижения шума как изолированных источников, так и установочных эффектов.

Ардашев И.О., Картышев М.О., Картышев О.А. «Оценка влияния горизонтальных отклонений ВС от номинальных схем полета, определенных в АНПА, на шумовое воздействие в местах расположения пунктов мониторинга» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 9, № 2, с. 40-51 (2023)

Представлены результаты оценки влияния горизонтальных отклонений воздушных судов от номинальной линии пути по схемам полета, определенных в аэронавигационном паспорте аэродрома, на шумовое воздействие в местах расположения пунктов мониторинга аэродрома Внуково. Сбор пространственных параметров и значений уровней шума при пролетах воздушных судов был выполнен с применением системы мониторинга авиационного шума Ecoflight Monitoring. Полученный набор зафиксированных данных и выполненный анализ профилей набора высоты позволил продемонстрировать, что для выбранной территории, наиболее значимым параметром, влияющим на изменение шумового воздействия, являются отклонения воздушных судов от номинальных схем маневрирования в горизонтальной проекции. Представленные результаты анализа и оценки отклонений воздушных судов от номинальных схем демонстрирует последствия данных отклонений на фактическую шумовую обстановку и необходимость применения комплексной системы мониторинга в целях разработки шумовых зон аэродромов с учетом фактических траекторий выполнения полетов.

Картышев М.О., Картышев О.А., Ардашев И.О. «Использование данных системы мониторинга авиационного шума Ecoflight Monitoring при формировании сценария выполнения полетов воздушных судов в целях оценки шумовой обстановки» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 9, № 2, с. 135-148 (2023)

Рассмотрены проблемы и пути их решения, связанные с формированием сценария выполнения полетов в районе аэродрома для целей моделирования шумового воздействия на приаэродромной территории и оценки уровней шума на местности при полетах воздушных судов. Отсутствие единого стандарта, требований и инструмента для формирования набора исходных данных, описывающих параметры функционирования аэродрома, приводит к недостоверной оценке уровней авиационного шума на местности, что является причиной избыточных ограничений на использование земельных участков либо ограничений использования аэродрома в целях соблюдения границ шумовой зоны. На примере выполнения полетов аэродрома Домодедово описан подход к формированию набора исходных данных в части определения пропорции выполнения полетов по маршрутам следования воздушных судов. На основании данных, зафиксированных системой мониторинга авиационного шума Ecoflight Monitoring представлены результаты исследований влияния полноты сведений сценария эксплуатации аэродрома по учету фактической загрузки маршрутов движения ВС на изменение шумовой обстановки на местности.

Кривун К.В., Тимушев С.Ф. «Влияние взаимного положения винтов гексакоптера на излучаемую звуковую мощность» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 9, № 2, с. 149-160 (2023)

Мультикоптеры стали чрезвычайно популярными и используются в самых разных областях, от наблюдения за дорожным движением или пожарной обстановкой до раздачи Интернета или холодных напитков. Бесшумность и эффективность винтовой двигательной установки являются критическими аспектами современных беспилотных летательных аппаратов. Развитие этого направления авиационной техники в условиях ужесточения норм по шуму невозможно без эффективных методов оптимизации, работающих совместно с системами автоматизированного проектирования. В данной статье рассматривается программное обеспечение, основанное на методе расчета звукообразования и шумоизлучения винта дрона с учетом разложения вихревой и акустической мод в дозвуковом изоэнтропическом потоке. Возможности метода продемонстрированы на примерах отдельного ротора и конфигурации гексакоптер в режиме висения над землей. Представлено сравнение двух конфигураций с одинаковой геометрией винта по излучаемой звуковой мощности и аэродинамическим параметрам.

Глазков А.О. «Влияние режима работы турбокомпрессора высокофорсированного двигателя на аэродинамический шум» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 9, № 2, с. 169-177 (2023)

В последнее время двигателестроение стремится к снижению рабочего объема двигателя внутреннего сгорания из-за более жёстких экологических норм. Данное явление называется «даунсайзингом». Для того чтобы поддерживать мощностные показатели двигателей с малым рабочим объемом на уровне с двигателями большого объема применяется турбонаддув. Было замечено достаточно много споров по поводу аэродинамического шума двигателя, форсированных по наддуву. Целью данной работы является определение влияния наличия турбокомпрессора и режима его работы на пульсации давления отработавших газов, и как следствие, на аэродинамический шум двигателя. В работе рассмотрен V-образный 8 цилиндровый двигатель, с непосредственным впрыском бензина, который в дальнейшем был дефорсирован по наддуву.

Фиев К.П., Иванов Н.И., Тюрина Н.В. «Характер снижения авиационного шума с увеличением расстояния до летального аппарата» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 10, № 2, с. 88-100 (2024)

Представлены результаты экспериментальных исследований авиационного шума. Проанализирован характер снижения уровней звука (УЗ) в момент разбега летательного аппарата (ЛА) по взлетно-посадочной полосе (ВПП) с удвоением расстояния от ЛА в пределах 100–800 м. Рассмотрены особенности затухания авиационного шума при пролете ЛА над жилой застройкой, расположенной в пределах 5–25 км от аэропорта. Установлено, что уменьшение УЗ при увеличении расстояния от ВПП в границах аэропортов определяется в основном дивергенцией звука, которая носит сложный характер. Установлено снижение УЗ на 3 дБА (характерное для цилиндрической звуковой волны) при удвоении расстояния от ЛА до точки измерения (ТИ), расположенной на расстоянии от 100 до 200 м; снижение УЗ на 4–5 дБА при удвоении расстояния с 200 до 400 м (квазицилиндрический фронт звуковой волны); снижение УЗ на 6–7 дБА при увеличении расстояния от ЛА до ТИ с 400 до 800 м (характерное для сферической звуковой волны). Представлены результаты натурных замеров шума летательных аппаратов в границах санитарно-защитных зон аэропортов и на более значительных расстояниях. В ряде случаев установлено превышение максимальных УЗ, измеренных в ночное время, до 5 дБА над допустимыми санитарными нормами для территории жилой застройки, в частности, при расположении точек измерения на территории жилой застройки, находящейся на расстоянии до 25 км от аэропорта, в ночное время при пролете ЛА зафиксированы максимальные УЗ в диапазоне 60–65 дБА.

Фиев К.П., Буторина М.В., Тюрина Н.В. «Расчет и исследование экранирующего эффекта сооружений при разбеге самолетов гражданской авиации» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 10, № 3, с. 96-108 (2024)

В предположении, что самолет гражданской авиации (далее самолет) при разбеге по взлетно-посадочной полосе (ВПП) является линейным источником звука, фронт звуковой волны которого носит цилиндрический или квазицилиндрический характер, были получены формулы расчёта экранирующего эффекта сооружений, расположенных на территории аэропорта. Для вывода формул использовался метод последовательного преобразования звуковых полей. При расчете экранирующего эффекта учитываются звукопоглощающие свойства элементов ЭС, геометрические свойства ЭС (высота, ширина), расстояния от ИШ до ЭС и от ЭС до расчетной точки (РТ), а также показатель дифракции (ПД) экранирующего сооружения. Представлены результаты выполненных на территории аэропорта «Пулково» экспериментальных исследований экранирующего эффекта зданий. Измерения уровней звука и уровней звукового давления проводились на противоположных фасадах зданий, расположенных параллельно и вблизи ВПП, при этом экранирующий эффект составил в среднем 18–25 дБА. Сравнение данных расчета с данными эксперимента показало, что отклонения данных расчёта находится в диапазоне +3 дБА.

Писарев П.В., Ахунзянова К.А. «Численное исследование акустических процессов в модельных каналах для разработки авиационных звукопоглощающих конструкций на основе конического заполнителя» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 9, № 4, с. 67-78 (2023)

Работа посвящена исследованию акустической эффективности ячеек звукопоглощающей конструкции конической формы в канале с потоком. В рамках выполненных исследований сформулирована физическая и математическая модель, описывающая акустические процессы в каналах, оснащенных звукопоглощающими конструкциями, учитывающая пограничный слой в районе резонаторов и диссипацию энергии при наличии потока. Проведено численное исследование акустической эффективности ячеек звукопоглощающих конструкций конической формы в модельном канале прямоугольного сечения при наличии потока. Выявлены основные механизмы снижения интенсивности акустической волны за счет взаимодействия с взаимно перевернутыми конусообразными ячейками. Установлено влияние потока на акустические характеристики рассматриваемых звукопоглощающих конструкций. Обнаружено, что звукопоглощающие конструкции на основе взаимно перевернутых конусов являются акустически эффективнее по сравнению с ЗПК с сотовыми ячейками.

Светлов В.В. «Акустическое излучение пластины в поле действия турбулентных пульсаций давления» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 9, № 2, с. 19-28 (2023)

Описан алгоритм расчета акустического излучения пластины, находящейся в поле действия пристеночных турбулентных пульсаций давления применительно к излучению панелей фюзеляжа в салон самолета. Используемый подход основан на разложении колебаний пластины по базисным функциям. В качестве воздействующей силы используется нагрузка, которая задается моделью, предложенной Б.М. Ефимцовым/ Вибрационные поля рассчитываются на основе дифференциальных уравнений колебаний пластины. Интенсивность прошедшего за пластину звука определяется посредством численного интегрирования в пределах акустической области волновых чисел. Приведено сравнение полученных результатов с известными асимптотическими соотношениями.

Бычков О.П., Миронюк И.Ю., Солнцев И.А., Фараносов Г.А., Юдин М.А. «Анализ аэроакустических характеристик расчетной сверхзвуковой струи на основе данных численного моделирования» Акустический журнал, 70, № 3, с. 110-124 (2024)

Проведено численное моделирование аэроакустических характеристик сверхзвуковой струи, истекающей из сопла Лаваля в покоящееся пространство на расчетном режиме (число Маха М=2). Представлены результаты расчетов методом моделирования крупных вихрей (LES). Получены средние и пульсационные характеристики течения в струе, а также характеристики шума струи в дальнем поле, включая его азимутальный состав. Проведено сопоставление результатов расчета с экспериментальными данными и показано их удовлетворительное соответствие. Сделан вывод о наличии различных механизмов генерации шума в рассматриваемой струе.

Колесников И.В., Коропец П.А. «Анализ динамических процессов в зубчатой муфте трансмиссии хвостового винта вертолета» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 6, № 1, с. 6-13 (2020)

Иванов А.В. «Динамика изменения зазора в уплотнении турбины турбонасосного агрегата ракетного двигателя» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 8, № 3, с. 31-41 (2022)

Приведён подход к анализу изменения зазора в уплотнении турбины в зависимости от режима работы агрегата и двигателя, который позволяет проанализировать динамику изменения величины рабочего и минимального зазора для бесконтактных уплотнений, рабочего зазора и глубины врезания для прирабатывающихся уплотнений. Этот подход может быть использован как на ранних этапах проектирования, так и после окончательной разработки конструкции при анализе поведения зазора при испытаниях и эксплуатации. Зная величину зазора в уплотнении, можно более точно прогнозировать изменение параметров агрегата в течение всего цикла работы двигателя, минимизировать время доводки, связанное с отработкой уплотнений и их влиянием на характеристики турбины.

Погосян М.А., Мошков П.А. «Современные проблемы аэроакустики винтовых летательных аппаратов самолётного типа» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 9, № 1, с. 6-15 (2023)

Рассмотрена современная классификация источников шума винтовых летательных аппаратов самолётного типа. Сформулированы конкурентные уровни шума на местности для одно- и двухдвигательных проектируемых легких винтовых самолётов. Предложен подход к нормированию шума на местности винтовых беспилотных воздушных судов самолётного типа. Рассмотрены современные подходы к оценке шума винтовых летательных аппаратов самолётного типа на местности.

Матвеев А.А., Тисарев А.Ю., Фалалеев С.В., Миронова К.А. «Влияние наличия врезания на расходные характеристики лабиринтных уплотнений авиационных двигателей» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 10, № 1, с. 7-20 (2024)

Лабиринтные уплотнения в настоящее время являются наиболее распространённым типом герметизаторов в авиационных двигателях. В статье предложен подход для учёта величины их врезания в статорную деталь при определении расхода воздуха. Проведено сравнение результатов расчёта характеристик лабиринтных уплотнений с учётом врезания гребешков уплотнения в статорную деталь с использованием полуэмпирических и численной моделей. Выявлен характер изменения расхода воздуха через уплотнение при изменении геометрических параметров канавок в статорной детали в результате изнашивания срабатываемого покрытия при врезании гребешка лабиринтного уплотнения. Предложены наиболее эффективные полуэмпирические модели для расчёта характеристик таких уплотнений при различных картинах износа и величинах зазора, а также рекомендации по их модернизации для повышения точности расчётов.

Мошков П.А., Остроумов М.Н., Давыдов Д.Д. «Звукопоглощающие конструкции для снижения авиационного шума в салоне и на местности (обзор)» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 10, № 1, с. 50-67 (2024)

Выполнен анализ звукопоглощающих конструкций с учётом их современной классификации. Рассмотренные звукопоглощающие конструкции могут быть использованы для снижения уровней шума самолётов в салоне и на местности. В зависимости от спектра основных источников шума выбирается требуемый тип звукопоглощающей конструкции, которая затем настраивается на проблемный частотный диапазон. Для настройки звукопоглощающих конструкций используются полуэмпирические и экспериментальные методы, а также в настоящее время активно развиваются численные методы.