Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

О

Овсянников Б.В.

 

Головко Р.А., Овсянников Б.В. «Особенности развития кавитации в межлопаточных каналах шнекового колеса насосного агрегата системы питания ЖРД» Вестник Московского авиационного института, 7, № 2, с. 16-19 (2000)

Вестник Московского авиационного института, 7, № 2, с. 16-19 (2000) | Рубрики: 06.05 14.05

Селифонов В.С., Овсянников Б.В. «Кавитационные автоколебания в насосах» Вестник Московского авиационного института, 2, № 1, с. 30-33 (1995)

Вестник Московского авиационного института, 2, № 1, с. 30-33 (1995) | Рубрики: 06.05 16

Одина Н.И.

 

Володарский А.Б., Кокшайский А.И., Одина Н.И., Коробов А.И. «Влияние скорости продольной деформации на упругие свойства полимера ABS» Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 24-26 (2023)

Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 24-26 (2023) | Рубрики: 05.01 05.04

Олесова Н.И.

 

Олесова Н.И., Мирзоян А.А. «Разработка программы оценки шума планера в задачах многодисциплинарной оптимизации силовой установки магистральных самолетов» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 270-271 (2023)

На раннем этапе проектирования перспективных самолетов гражданской авиации с применением методов многодисциплинарной оптимизации (МДО) необходимо учитывать широкий круг показателей их эффективности, в том числе акустические характеристики. В задачах согласования силовой установки (СУ) и летательного аппарата (ЛА) необходимо корректно учитывать шум планера в общем производимом шуме самолета на местности. Это стало особенно актуально в связи с тем, что применение СУ на базе двухконтурных турбореактивных двигателей (ТРДД) с повышенной степенью двухконтурности, малошумными вентиляторами и использование других способов шумоглушения значительно снизили уровень шума двигателя, тем самым, изменив долю шума планера в суммарном шуме самолета на местности. Особенно важно определение уровня шума планера на режиме захода на посадку, при котором двигатель работает на малом газу, и планер может быть доминирующим источником шума самолета. В шуме планера магистральных самолетов (как дальне-, так и среднемагистральных) основным источником шума чаще всего является шум шасси, что связано и их габаритами, и количеством колес. Поэтому в данной работе основное внимание уделено именно шуму шасси. Программа оценки шума шасси магистральных самолетов для решения задач МДО СУ разработана с использованием известной полуэмпирической методики. Особенностью данной методики является ограниченный набор требуемых исходных данных, относительная простота из-за использования законов масштабирования теории генерации шума и соотнесения этих законов с экспериментальными данными, что позволяет ее успешно использовать для расчетов на этапе концептуального проектирования. Валидация методики и разработанной программы произведена по данным испытаний в аэродинамической трубе изолированного шасси самолета Boeing-737, а также данными летных испытаний самолета Boeing-777. Проведена настройка реализованной программы расчета шума шасси, ее отладка и показана адекватность расчета на примере существующего дальнемагистрального самолета с ТРДД. Программа была интегрирована в систему МДО СУ, проведена отладка взаимодействия внутри системы МДО с моделями двигателя, траектории взлета и начального набора высоты, результаты расчета которых являются исходными данными для определения шума шасси. В работе была также проведена оценка применимости разработанной программы для анализа влияния шума шасси различных вариантов компоновок СУ ЛА на ранних этапах проектирования самолетов и решения задач МДО.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 270-271 (2023) | Рубрики: 08.12 08.14 10.04 10.05

Олишевский Д.А.

 

Бакланов В.С., Олишевский Д.А., Челебян О.Г. «Роль структурного шума при контроле виброакустического состояния самолета с двигателями нового поколения» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 247-248 (2023)

В ПАО «Туполев» рассмотрены материалы, посвященные развитию авиастроения к 2030–2035 годах, связанные в основном с революционным развитием двигателей с увеличенной степенью двухконтурности и сближении турбовентиляторных двигателей с винтовентиляторным, особенно в случае применения концепции открытый вентилятор (open fan), который прошел испытания весной 2022 г. на демонстраторе широкофюзеляжного самолета Аэробас A380. Выполнение новейших норм шума на местности, период действия которых в последнее время стремительно сокращался, обеспечили двигатели нового поколения большой степени двухконтурности 8–12. Производство самолетов ведущими компаниями Airbus и Boing достигает более 50 в месяц, и они поступают в летные компании, в которых повышение топливной эффективности двигателей играет решающую роль. Ведущие двигательные фирмы объявили о достижениях в новых проектах к 2025 году. Так фирма PW, создавшая 10 редукторных двигателей для 10 типов самолетов с двухконтурностью 12, ведет работы над новым редукторным двигателем двухконтурности 15. Фирмы GE и Safran в рамках совместной программы разработали двигатель с открытым вентилятором (open fan), который позволяет уменьшить потребление топлива более чем на 20% в сравнении с сегодняшними двигателями. Значительный рост степени двухконтурности и сближение турбовентиляторного двигателя с винтовентиляторным, особенно в случае применения редукторной схемы и концепции открытый вентилятор (open fan) ведет к увеличению диаметра вентилятора и образованию ударных волн при сверхзвуковой скорости концов лопаток. Одна из необходимых мер борьбы с ударными волнами – снижение частоты вращения вала вентилятора, в результате чего вибрационный спектр двигателей существенно расширился со сдвигом в низкочастотную часть спектра. Эти составляющие и будут определять спектр динамического воздействия двигателей, передаваемый через узлы крепления на конструкцию планера. Для планера современного самолета характерно наличие нескольких десятков собственных форм колебаний в низкочастотной части спектра (изгибных и крутильных форм колебания фюзеляжа, крыла, стабилизатора и других элементов конструкции планера), взаимодействие некоторых из них с возмущающим воздействием силовой установки приводит к генерированию в кабинах самолетов дискретных низкочастотных составляющих шума высокого уровня. Ожидаемый уровень структурного шума (от вибрационного воздействия двигателей) в гермокабине существенно возрастает в низкочастотной части спектра на 30–40 дБ. При выборе виброзащиты гермокабины самолета на первое место выходят средства снижения виброактивности двигателей и передачи вибраций по конструкции, где наиболее эффективным представляется встраивание блоков виброизоляции в узлы крепления двигателей. Решение проблем структурного шума двигателей нового поколения требует создания нового поколения крепления (с встроенными низкочастотными блоками виброизоляции), разработанного с учетом реальных динамических характеристик конструкции планера самолета и корпусов двигателей нового поколения.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 247-248 (2023) | Рубрики: 08.14 10.05 10.09

Опарин Д.В.

 

Сильченко О.К., Моисеев А.В., Опарин Д.В., Малеева Е.А., Прошина И.С. «Исследование звездообразования в линзовидных галактиках с картировщиком MaNGaL» Астрофизический бюллетень, 78, № 3, с. 316-337 (2023)

Представлены результаты исследования колец звездообразования в шести линзовидных галактиках, полученные методом узкополосной фотометрии в эмиссионных линиях Hα и [N II] λ 6583 с помощью перестраиваемого картировщика MaNGaL на 2.5-м телескопе КГО ГАИШ. Механизм возбуждения газа, оцененный по отношению потоков линий Hα и [N II] λ 6583, оказался неоднороден вдоль кольца: у трех внешних колец наблюдаются узкие сегменты позиционных углов, в которых в кольце доминирируют ударные волны. Поскольку природа колец, скорее всего, аккреционная, локализация ударного возбуждения во внешних кольцах указывает на направление прихода внешнего газового потока. События звездообразования в кольцах, вероятно, достаточно кратковременны и эффективны: в основном мы наблюдаем однородную субсолнечную металличность газа, близкую к уровню локального насыщения химической эволюции газа в процессе звездообразования, и переключения локализации очагов звездообразования на шкале времени около 100 млн лет. В NGC 932 мы застали самое начало процесса аккреции внешнего газа: его еще мало в галактике, а металличность газа в кольце звездообразования еще не вышла на насыщение

Астрофизический бюллетень, 78, № 3, с. 316-337 (2023) | Рубрика: 18

Сильченко О.К., Моисеев А.В., Опарин Д.В., Злыднева Д.В., Козлова Д.В. «Противовращающийся газовый диск и звездообразование в S0 галактике NGC 934» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 5, с. 324-334 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823050054

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 5, с. 324-334 (2023) | Рубрика: 18

Колбин А.И., Сусликов М.В., Кочкина В.Ю., Борисов Н.В., Буренков А.Н., Опарин Д.В. «SDSS J085414.02+390537.3 – новый асинхронный поляр» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 8, с. 562-572 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823080028

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 8, с. 562-572 (2023) | Рубрика: 18

Орешко В.В.

 

Орешко В.В. «Особенности формирования диаграммы направленности антенны БСА ФИАН с использованием матриц Батлера» Труды Института прикладной астрономии РАН № 64, с. 31-37 (2023)

Рассмотрено использование матриц Батлера 16×16 для формирования диаграммы направленности фазированной антенной решетки радиотелескопа БСА ФИАН. Показана частотная зависимость положения лучей фазированной решетки в пространстве. Рассмотрено влияние положения электрической оси антенны на гармоники главного луча, формируемого на первом этаже фазирования антенны, а также на диаграмму направленности антенны в целом. Показана зависимость амплитуды гармоник основного луча антенны от положения луча относительно диаграммы направленности первого этажа фазирования антенной решетки. Приведены результаты моделирования диаграммы направленности в зависимости от частоты и экспериментальное подтверждение модельных расчетов по наблюдениям отдельных источников. На примере суточного обзора неба показана регистрация мощных радиоастрономических источников в кратных гармониках главного луча, амплитуда гармоник может достигать 10% от основного луча, превышая уровень боковых лепестков. Учет особенностей диаграммы направленности фазированной антенной решетки радиотелескопа БСА ФИАН, формируемой с использованием матриц Батлера 16×16, является критически необходимым при поиске пульсаров и транзиентов при отождествлении слабых источников.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 64, с. 31-37 (2023) | Рубрика: 18

Самодуров В.А., Тюльбашев С.А., Торопов М.О., Долгушев А.В., Орешко В.В., Логвиненко С.В. «Обнаружение двух новых RRAT на частоте 111 МГц» Астрономический журнал, 100, № 6, с. 517-523 (2023)

На радиотелескопе БСА ФИАН проведен поиск импульсных сигналов в площадке со склонениями +52°<δ<+55°. При обработке десяти месяцев наблюдений, записанных в шести частотных каналах с шириной канала 415 кГц и общей полосой 2.5 МГц, было найдено 22 тысячи событий, имеющих выраженную дисперсионную задержку сигналов по частотным каналам, т.е. имеющих признаки пульсарных импульсов. Оказалось, что найденные импульсы принадлежат четырем известным пульсарам и двум новым вращающимся радиотранзиентам (RRAT). При дополнительном поиске импульсов, проведенном в 32-канальных данных с шириной канала 78 кГц, обнаружено 8 импульсов для транзиента J0249+52 и 7 импульсов для транзиента J0744+55. Периодическое излучение транзиентов не обнаружено. Анализ наблюдений показывает, что найденные RRAT вероятнее всего являются пульсарами с нуллингами, где доля нуллинга больше, чем 99.9%.

Астрономический журнал, 100, № 6, с. 517-523 (2023) | Рубрика: 18

Оселедец Е.Ю.

 

Беспалов М.С., Оселедец Е.Ю., Шабанов А.С. «Учет диаграммы направленности при расчетах зон шумового воздействия от воздушных судов» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 255 (2023)

При моделировании звуковых полей от пролета воздушных судов одной из задач является оценка влияния учета различных факторов на порядок величины погрешности расчета уровня звука. В частности, при расчетах контуров равного шума от пролета самолетов одним из факторов, влияющих на форму контуров, является диаграмма направленности звука. Самолет имеет достаточно сложную диаграмму направленности, поскольку источниками шума являются как двигатели, так и корпус самолета. Проведен расчет уровня звукового давления на уровне 2 м над поверхностью земли при пролете самолета на высоте 900 м при различных расстояниях от проекции траектории пролета воздушного судна до расчетной точки. Расчет проведен по методике ГОСТ31295.2-2005 г. Использована двумерная диаграмма направленности из методики ИКАО INTEGRATED NOISE MODEL. При двумерной диаграмме направленности на проекции траектории наблюдается локальное уменьшение уровня звука. Проведен также расчет в предположении, что турбулентная струя за соплом двигателя рассеивает звуковую волну в вертикальной плоскости как в горизонтальной и трехмерная диаграмма направленности симметрична относительно траектории движения источника. При этом предположении, как и следовало ожидать, уменьшения максимального уровня звука не наблюдается. При использовании диаграммы направленности, представленной в Рекомендациях НИИСФ, при том же предположении о симметричности ДН относительно вектора движения самолета получается два максимума шума при пролете ВС, поскольку использованная диаграмма направленности также имеет два максимума по двум направлениям. Следует отметить, что наличие двух максимумов уровня шума отмечается при пролете ВС в Приложении 16 к Конвенции о международной гражданской авиации. На основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что диаграмма направленности шумового излучения самолетов является заметным фактором, влияющим на конфигурацию территорий, ограниченных изолиниями равного авиационного шума.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 255 (2023) | Рубрики: 08.14 10.04 10.05 14.08

Осетрова А.А.

 

Осетрова А.А., Титов О.А., Мельников А.Е. «Поиск радиоисточников со значительным изменением координат» Труды Института прикладной астрономии РАН № 64, с. 38-45 (2023)

Третья реализация фундаментальной системы координат ICRS построена по координатам 4536 радиоисточников. Основу каталога ICRF3 составляют 303 «опорных» объекта, точность определения координат которых составляет 30 мкс дуги. Однако по данным наблюдений, полученным в 2018–2021 гг. оказалось, что координаты некоторых радиоисточников, входящих в каталог ICRF3, изменяются в диапазоне до 130 мс дуги в течение короткого промежутка времени, что значительно превышает все предыдущие известные вариации на уровне 3 мс дуги. Использование таких объектов в качестве «опорных» может привести к существенной потере точности геодезических параметров (параметров вращения Земли, координат радиотелескопов), в худшем случае, весь эксперимент будет невозможно обработать по стандартной схеме. В работе проанализированы временные ряды координат радиоисточников, вычисленные по данным геодезических РСДБ-наблюдений в рамках международной РСДБ-службы (IVS) в 1993–2021 гг. Кроме того, в 2019–2021 гг. было проведено семь специальных экспериментов по поиску нестабильных радиоисточников по программе Ru-A на радиотелескопах РСБД-комплекса «Квазар-КВО». В результате было найдено 64 нестабильных радиоисточника, которые соответствуют трем критериям нестабильности: 1) «отскакивающая» первая или последняя точка; 2) «ступенька» – разрыв в координатах внутри временного ряда и 3) большое видимое собственное движение. Для поиска таких аномальных отклонений были разработаны статистические критерии. Наблюдения таких радиоисточников нельзя включать в обычные РСДБ-эксперименты для определения поправок к всемирному времени (UT1–UTC), поскольку это может ухудшить точность полученных результатов. Астрометрически нестабильные радиоисточники не следует использовать для будущих реализаций ICRS.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 64, с. 38-45 (2023) | Рубрика: 18

Осинский В.О.

 

Мануйлов В.Н., Осинский В.О., Гвоздова М.С. «Эволюция тубы как оркестрового инструмента» Музыка и время, № 9, с. 25-28 (2023)

Главной целью исследовательской статьи выступает стремление дать общее представление о методологии игры на тубе, ее влиянии на музыку в целом, эволюции тубы как самостоятельного, неотъемлемого оркестрового инструмента. Туба – один из самых громких инструментов в духовой музыке, который имеет широкий диапазон извлечения звука, в том числе низких частот, благодаря чему повышается общая музыкальная экспрессивность, гармония и ритм произведения. Изобретенная в начале XIX века, она успешно применяется в современности в различных формах музыкального сложения, от классической до маршевой музыки и стиля биг-бэнда, потерпев некоторые механические модификации. Но, несмотря на тот факт, что туба является настолько значимым и широко используемым инструментом в мировой музыке, об истории ее создания и становления как оркестрового инструмента мало известно даже в профессиональных сообществах. Исследование опишет технологические, исторические, музыкальные аспекты появления и развития тубы, формирование тубы как автономного оркестрового инструмента, а также изложит анализ влияния данного инструмента на музыку в целом. Исследование истории институционализации тубы в оркестре поможет сохранить социально-культурные традиции, станет концептуальной платформой для расширения технических музыкальных практик и возможности появления инноваций в данной сфере путем расширения общего знания.

Музыка и время, № 9, с. 25-28 (2023) | Рубрика: 11.04

Осипов И.О.

 

Осипов И.О. «К распространению упругих колебаний от точечного источника внутри анизотропного полупространства» Прикладная математика и механика, 45, № 2, с. 319-328 (1981)

Прикладная математика и механика, 45, № 2, с. 319-328 (1981) | Рубрика: 04.11

Осипов П.П.

 

Осипов П.П., Насыров Р.Р. «Динамика вязкого газа в закрытой узкой трубе при гармонических колебаниях поршня» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 22-31 (2023)

В результате решения линеаризованных двумерных уравнений Навье–Стокса в цилиндрической системе координат получено периодическое решение задачи о динамике газа в закрытой трубе при колебаниях поршня по гармоническому закону. Представлены зависимости резонансных частот от диаметра трубы. Исследован вопрос о максимальной амплитуде продольной скорости колебаний вязкого политропного газа на первой резонансной частоте. Полученные зависимости сравнены с известными результатами для плоского резонатора. Показано, что максимальная продольная скорость примерно в два раза больше в плоском резонаторе, чем в трубе с диаметром, равным ширине плоского резонатора.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 22-31 (2023) | Рубрика: 17

Осипова А.А.

 

Наговицын Ю.А., Осипова А.А. «Экстремальные значения солнечной пятнообразовательной деятельности на длительной временной шкале» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 7, с. 506-514 (2023)

Рассмотрены экстремальные уровни солнечной активности на временных шкалах 300–400 и 9000 лет. Суммарная площадь солнечных пятен AR – физический индекс активности Солнца – оценена с помощью реконструкции числа солнечных пятен, полученной в работе Ву и др. (Astron. Astrophys. 615, A93, 2018). Основное исследование проведено именно в терминах этого индекса. Изменения солнечной активности в эпоху последних 300–400 лет достаточно хорошо представляют ее изменения на временах порядка девяти тысячелетий. Максимальный уровень солнечной активности для среднегодовых значений составил ARM=2930±400 м.д.п. (миллионных долей полусферы). Верхний предел для суточных значений составил ARM=7500±2200 м.д.п. для традиционных площадей пятен, скорректированных за перспективное искажение, и AROM=11400±3300 м.д.д. (миллионных долей диска Солнца) для так называемых ‘‘наблюдаемых’’ площадей — проекций пятен на видимый диск Солнца. Оценены также максимальные среднегодовые значения чисел пятен SNM=258±38 и чисел групп пятен GNM=12.3±2.4; 11.3% времени солнечная активность находится на экстремально высоком уровне; 8.5% времени ее уровень соответствует минимуму Дальтона и ниже и 4.5% – крайне низкому. Таким образом, для солнечной активности более вероятны экстремально высокие уровни, чем экстремально низкие.

Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 7, с. 506-514 (2023) | Рубрика: 18

Остриков Н.Н.

 

Демьянов М.А., Остриков Н.Н. «Влияние податливости поверхности тела на траекторию точечного вихря в двумерной постановке» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 175-176 (2023)

В аэроакустике важным направлением исследований является развитие способов снижения шума обтекания твердых тел. Типичным примером таких течений является обтекание стойки шасси, которая модельно представляется в виде цилиндра. Генерация вихрей на стенке цилиндра и их последующая динамика в потоке вблизи поверхности цилиндра является, в соответствии с аналогией Кёрла, аэродинамическим источником звука. В последнее время появились экспериментальные работы, в которых исследуется влияние пористости поверхности на вихревую динамику вблизи нее, и, как следствие, на генерируемое акустическое излучение. Поэтому, целесообразно теоретически исследовать влияние податливости границы твердого тела на динамику вихрей. В данной работе аналитически получено выражение для траектории вихря вблизи плоскости, на которой выставляется условие Дарси, в приближении слабой проницаемости.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 175-176 (2023) | Рубрики: 08.06 08.14

Денисов С.Л., Остриков Н.Н. «Исследования эффекта поперечной асимметрии звукового поля при экранировании шума винта» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 45-47 (2023)

Как известно, исследование эффекта экранирования авиационных некомпактных источников шума, таких как шум струи, шум вентилятора и шум винта проводятся как расчётными, так и экспериментальными методами. Было выявлено, что эффективность снижения шума экранирующей поверхностью существенно зависит как от размеров экрана, так и от его положения относительно источника шума. Причем при размещении экрана в ближнем поле источника может иметь место усиление шума, присущее как тональным, так и широкополосным источникам шума. Для тональных источников шума это усиление может сопровождаться формированием неоднородного (асимметричного в случае винта) распределением звукового поля в дальней зоне. Исследованию эффекта асимметрии при дифракции излучаемого винтом звука на близкорасположенном экране и посвящена данная работа, в которой представлены результаты экспериментальных исследований эффекта экранирования тонального шума трёхлопастного винта, выполненные в заглушенной камере АК-2.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 45-47 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н. «Проблемы достижения эффективной работы ЗПК в каналах авиадвигателей» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 77-80 (2023)

По мере ужесточения норм ИКАО по шуму магистральных самолетов на местности возникает необходимость повышения эффективности работы звукопоглощающих конструкций (ЗПК), устанавливаемых в тракты авиадвигателей. При этом необходимо понимать, что ИКАО повышает уровни снижения шума тогда, когда появляются новые технологии, позволяющие осуществлять дополнительное снижение шума самолета на местности к уже достигнутому. Кроме необходимости удовлетворения нормам ИКАО, существует понятие конкурентоспособности самолета по акустическим характеристикам, согласно которому создающийся самолет должен обладать не худшими акустическими характеристиками, чем его прямые конкуренты. В целом, проблема разработки эффективных ЗПК для перспективных двигателей является комплексной и достаточно сложной проблемой, решение которой требует, в том числе, привлечения специалистов по технологическим процессам их изготовления.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 77-80 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01

Остриков Н.Н., Яковец М.А., Денисов С.Л. «О проблеме точности извлечения импеданса ЗПК вблизи оптимальных значений канала установки «Интерферометр с потоком» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 81-84 (2023)

Установка типа «Интерферометр с потоком» предназначена для измерения зависимости импеданса ЗПК от скорости скользящего потока. Структура и принцип работы всех таких установок одинаков: рабочая часть установки представляет собой длинный узкий канал прямоугольного сечения, плоский испытательный образец помещается заподлицо боковой стенки канала, а извлечение импеданса основано на характеристиках звукового поля в канале, полученных с помощью микрофонов, установленных заподлицо стенки канала противоположной стенке, на которой установлен образец. При этом звук в канале создается с помощью динамиков, расположенных на конце(ах) канала, а создание потока в канале может основываться на различных принципах, в частности, на установке ЦАГИ с помощью вентиляторов создается поток, всасывающийся в канал. Поперечные размеры канала обычно выбирается из условия обеспечения одномодового распространения звука в интересующей области частот для случая всех жестких стенок канала, т. е. когда испытуемый образец отсутствует. Установка ЦАГИ имеет квадратное сечение размерами 40×40 мм2. Задача определения импеданса из результатов измерения акустического давления на микрофонах относится к классу обратных задач, и для её решения необходимо использовать ту или иную математическую модель распространения звука в канале при наличии импедансных граничных условий и потока. Если математическая модель распространения звука в канале выбрана, то поиск искомого импеданса осуществляется с помощью минимизации целевой функции, которая выражает отклонение расчетного (определяется на основе решения прямой задачи с некоторым значением импеданса) и измеренного акустического давления в точках расположения микрофонов. К настоящему времени в ЦАГИ разработаны и используется несколько методов извлечения импеданса ЗПК, основанных на различных математических моделях распространения звука, в том числе, учитывающих эффект прохождения волн через разрыв импеданса и эффект неоднородности потока в канале установки. Практика извлечения импеданса различных образцов ЗПК на установке «Интерферометр с потоком» показывает, что в случаях, когда искомая величина находится на некоторой частоте вблизи оптимального значения для канала установки, то все методы извлечения импеданса резко теряют точность. Это имеет место не только при наличии потока, но и в самом простом случае, когда поток в канале установки отсутствует. В этих случаях целевая функция обладает сразу несколькими локальными минимумами, имеющими приблизительно одинаковую «глубину», причем один локальный минимум всегда имеет наибольшую «глубину» (этот случай соответствует решению задачи), который приходится искать практически вручную, перебирая различные стартовые значения. Оптимальным значением импеданса облицовки любого канала на некоторой частоте называется значение, при котором наблюдается наибольшее затухание звука при данном модальном составе звукового поля. Это значение зависит от формы канала, частоты, скорости потока, его профиля, а, главное, от модального состава звукового поля в канале. Ранее было показано, что, несмотря на то, что размеры канала подбираются из условия одномодового распространения звука при условии жестких стенок канала, при наличии импедансной облицовки возможно двумодовое распространение звука, когда значения импеданса близки к соответствующему двойному корню характеристического уравнения. В этом случае затухание в канале определяется звуковой модой, имеющей наименьшее затухание, а наибольшее затухание звука имеет место, когда на данной частоте импеданс облицовки точно соответствует двойному корню. Другими словами, оптимальный импеданс для канала установки «Интерферометр с потоком» в точности всегда соответствует случаю слияния корней характеристического уравнения. Если импеданс испытываемого образца ЗПК находится на некоторой частоте вблизи оптимального значения, то в канале установки «Интерферометр с потоком» наблюдается очень сильное затухание звука. При этом уровни звукового давления, регистрируемые на установленных микрофонах, оказываются превышающими уровень фонового шума только для очень небольшого числа микрофонов, установленных вблизи стыка образца со стороны генерации звука динамиками. Тем самым, для извлечения импеданса оказывается пригодным существенно меньшее число микрофонов, чем для других ситуаций. До сих пор считалось, что это является единственной причиной снижения точности извлечения импеданса в этих случаях. При этом в качестве способа нивелирования этой причины рассматривалось увеличение числа микрофонов, устанавливаемых вблизи стыков образца, и снижение фонового шума за счет увеличения жесткости стенок канала, снижающих их вибрации. Указанная причина является реальной, но результаты настоящей работы показали, что она является не единственной. Теоретический анализ, проведенный в настоящей работе для самого простого случая отсутствия потока в канале установки, выявил достаточно нетривиальную картину звукового поля в канале установки «Интерферометр с потоком» в случаях, когда импеданс испытуемого образца ЗПК находится вблизи оптимального значения для канала установки. Вначале была построена упрощенная модель прохождения звука через разрыв импеданса, основанная на сращивании звуковых полей, а также проведен достаточно несложный теоретический анализ. Они показали, что в рассматриваемых случаях звуковое поле в канале состоит из двух мод, имеющих приблизительно противоположные комплексные амплитуды с очень большим значением модуля, причем суперпозиция двух мод дает конечное звуковое поле. Более того, чем ближе импеданс ЗПК к оптимальному значению, тем больше амплитуда этих мод, а в пределе они стремятся к бесконечности, но их суперпозиция остается конечной. Другими словами, модальный состав звукового поля оказывается в этих случаях в некотором смысле сингулярным. Далее эта особенность была подтверждена с помощью использования точного аналитического решения о прохождении звуковых мод через разрыв импеданса. Анализ звукового поля, реализуемого на микрофонах, установленных напротив испытуемого образца, показал достаточно низкую его чувствительность к вариациям импеданса вблизи оптимального значения. Другими словами, для этих значений импеданса наблюдается потеря чувствительности метода измерений. Причиной этого выступает то обстоятельство, что в этих случаях обе моды имеют очень близкие значения осевых комплексных волновых чисел при наличии очень больших противоположных амплитуд. Это приводит к тому, что звуковое поле на микрофонах установки слабо варьируется за счет величин «второго порядка малости» при изменении значений импеданса. К сожалению, это врожденный недостаток способа измерений, когда испытуемый образец и микрофоны устанавливаются на противоположных стенках канала. Таким образом, для повышения чувствительности процедуры измерений импеданса в этих случаях необходимо разработать новые способы получения дополнительной информации о звуковом поле в канале установки.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 81-84 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01

Денисов С.Л., Остриков Н.Н., Ипатов М.С., Яковец М.А. «Влияние числа и положения микрофонов на извлечение импеданса на установках типа «Интерферометр с потоком»» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 85-87 (2023)

Установки типа «Интерферометр с потоком» являются одними из широко используемых экспериментальных стендов для исследования распространения звуковых волн в каналах, но, прежде всего, для решения задачи определения импеданса звукопоглощающих конструкций (ЗПК) как при наличии воздушного потока, так и при его отсутствии. Конструктивно установка типа «Интерферометр с потоком» представляет собой длинный канал прямоугольного или квадратного сечения с акустически жёсткими стенками, в котором распространяется звуковая волна определённой частоты и пространственного распределения (чаще всего рассматривают одномодовое распространение звука на поршневой моде), при этом в канале установки может распространяться скользящий вдоль стенок воздушный поток. В одной из стенок установки устанавливается исследуемый образец ЗПК, а на противоположной стенке заподлицо устанавливаются микрофоны, измеряющие уровни звукового давления в канале. Задача определения импеданса ЗПК опирается на решение обратной задачи о распространении звука в канале установки и использует в качестве входных данных результаты измерения уровней звукового давления, полученные с помощью микрофонов. По мере увеличения опыта проводимых исследований на установках типа «Интерферометр с потоком» было установлено, что значения импеданса, извлекаемые на различных установках различными методами для одних и тех же образцов, отличаются друг от друга. Различие зависит как от используемых методов извлечения, так и от конструктивных особенностей установок типа «Интерферометр с потоком» на которых проводятся экспериментальные исследования. Интересно отметить, что эти различия возникают как при наличии воздушного потока, так и при его отсутствии, причем наибольшие различия наблюдались на частотах настройки ЗПК. Таким образом, проблема извлечения импеданса ЗПК зависит как от используемого метода извлечения, так и от результатов измерений, который, в свою очередь зависят от конструкции установки типа «Интерферометр с потоком», числа микрофонов и их расположения в канале установки. Представлены результаты исследования влияния числа и местоположения микрофонов на извлекаемые значения импеданса на установках типа «Интерферометр с потоком» на примере однослойных ЗПК, причем извлечение импеданса проводится как при наличии спутного воздушного потока, так и при его отсутствии. Сравнительный анализ проводится для двух установок типа «Интерферометр с потоком» – установки ЦАГИ и установки NASA GFIT (Grazing Flow Impedance Tube). Данные для установки NASA GFIT были предоставлены ведущим специалистом NASA в области разработки ЗПК Майком Джонсом (Mike Jones) в рамках проекта IFAR (International Forum for Aviation Research). В качестве методов извлечения импеданса использовались метод ЦАГИ (решение линеаризованного уравнения Эйлера в двумерной и трёхмерной постановках с граничными условиями третьего рода) и методы NASA (методы Прони и метод решения конвективного волнового уравнения с граничными условиями Ингарда–Маейрса). Анализ полученных результатов показал, что использование различного числа микрофонов, располагаемых на разных стенках установки типа «Интерферометр с потоком» приводит к несколько отличным значениям импеданса, как для двумерной, так и для трёхмерной геометрии канала. Было получено, что при отсутствии потока извлечение импеданса, выполняемое с использованием двумерной и трёхмерной геометрий канала, приводит к количественно близким результатам, причем значения импеданса, полученные для установок ЦАГИ и NASA, близки друг к другу. При наличии потока наблюдается различие значений импеданса, извлеченных для двумерной и трехмерной геометрий канала. Также сравнение извлеченных значений импеданса, полученного на различных установках и различными методами при наличии воздушного потока, показало, зависимость значений действительной и мнимой частей импеданса от метода извлечения и частоты.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 85-87 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01

Ипатов М.С., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «О влиянии дренажа на характеристики ЗПК» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 88-90 (2023)

Вентилятор авиационного двигателя является доминирующим источником шума современного магистрального самолета, и поэтому снижение шума вентилятора с помощью установки звукопоглощающих конструкций (ЗПК) в тракты авиадвигателей является одним из необходимых условий удовлетворения самолетом норм по шуму на местности. Самыми распространенными являются сотовые ЗПК резонансного типа, настроенные на глушение наиболее энергонесущих звуковых вращающихся азимутальных мод, создаваемых вентилятором в каналах. Эффективность работы ЗПК определяется точностью настройки его параметров. Насколько точно удается определить зависимость импеданса ЗПК от управляющих параметров (геометрические параметры, параметры потока, спектр и уровень звукового давления и пр.), настолько точно удается настроить параметры ЗПК на условия их работы в авиадвигателе. Определение и настройка импеданса ЗПК на максимальное звукопоглощение осуществляется на установках типа «Интерферометр нормального падения» и «Интерферометр с потоком», при этом используемые сотовые образцы ЗПК как правило имеют упрощенную структуру по сравнению с реальными панелями ЗПК на двигателях: их геометрические параметры более однородны от ячейки к ячейке, отсутствует кривизна поверхности и дренажные отверстия. Последнее упрощение может быть существенным, поскольку при наличии дренажа имеется акустическая связь между соседними ячейками, и нарушается гипотеза о локально реагирующих свойствах ЗПК. Настоящая работа посвящена экспериментальному сравнительному исследованию влияния наличия дренажных отверстий на значение импеданса звукопоглощающей конструкции при измерении его с помощью портативной импедансной трубы и на установке «Интерферометр с потоком» (ИсП).

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 88-90 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01

Ипатов М.С., Остриков Н.Н. «Влияние турбулентности потока на характеристики распространения звука в канале установки «Интерферометр с потоком»» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 94-95 (2023)

В настоящее время наблюдается сильное несоответствие на установках типа «Интерферометр с потоком» при применении всех методов извлечения импеданса – значения импеданса, полученные при распространении звука по потоку, сильно отличаются от значений импеданса, полученных при распространении звука против потока. Данное рассогласование влияет на эффективность проектирования системы шумоглушения авиационного двигателя в целом, так как ЗПК работают в условиях распространения шума от источника – вентилятора против потока воздуха в воздухозаборнике и по потоку воздуха в канале наружного контура.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 94-95 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01

Башкатов В.В., Остриков Н.Н. «Особенности использования метода конечных элементов при генерации звуковых мод в каналах и при обеспечении условия Зоммерфельда на границах расчетной области» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 96-98 (2023)

Одним из основных источников шума современного пассажирского самолета является вентилятор двухконтурного турбореактивного авиационного двигателя, а наиболее эффективным способом снижения его шума является облицовка его каналов звукопоглощающими конструкциями (ЗПК), параметры которых подбираются таким образом, чтобы обеспечить максимальное снижение шума на местности на различных режимах работы двигателя в течение взлетно-посадочного цикла полета самолета. Для настройки параметров ЗПК на максимальное снижение шума необходимо знать звуковое поле, создаваемое каждой генерируемой вентилятором распространяющейся звуковой модой, как в самом канале, так и дальнем поле. Однако реальные каналы авиадвигателя имеют достаточно сложную геометрическую форму, из-за чего расчет звукового поля становится невозможным без использования численных методов. Наиболее эффективным численным методом решения задач о распространении звука в каналах с потоком является в настоящее время метод конечных элементов (МКЭ).

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 96-98 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01

Башкатов В.В., Остриков Н.Н. «Анализ особенностей трансформации звуковых мод при их распространении в различных каналах переменного сечения с потоком на основе численного моделирования с помощью метода конечных элементов» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 99-101 (2023)

Наиболее эффективным способом снижения шума вентилятора авиадвигателя является облицовка его каналов звукопоглощающими конструкциями (ЗПК), параметры которых подбираются таким образом, чтобы обеспечить максимальное снижение шума на местности на различных режимах работы двигателя в течение взлетно-посадочного цикла полета самолета. Для настройки параметров ЗПК на максимальное снижение шума необходимо знать модальный состав звукового поля в канале авиационного двигателя.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 99-101 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01

Яковец М.А., Остриков Н.Н. «Приближенный метод оценки характеристик звука, распространяющегося в подковообразных каналах с потоком и импедансными стенками» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 102-104 (2023)

В современном мире возможность эксплуатации магистральных самолетов в системе международных авиаперевозок определяется, в частности, удовлетворением требованиям норм Международной организации гражданской авиации (ИКАО) по шуму на местности. Наиболее эффективным способом снижения шума вентилятора является облицовка каналов двигателя звукопоглощающими конструкциями (ЗПК), параметры которых подбираются таким образом, чтобы обеспечить максимальное затухание звука при его распространении вдоль канала на различных режимах работы двигателя в течение взлетно-посадочного цикла полета самолета. При этом при расчете эффективности ЗПК в наружном контуре ТРДД в отечественной практике до сих пор использовались упрощающие модели, например, модель «длинного» канала, в которой канал наружного контура с пилоном заменяется на кольцевой либо плоский канал. Такое упрощение снижает точность расчетов, а значит и эффективность работы ЗПК. Кроме того, оно не позволяет оптимизировать ЗПК на пилоне и непосредственно ответить на вопрос о необходимости облицовки пилона. Ранее проведено теоретическое исследование особенностей распространения звука в облицованном подковообразном канале, моделирующем наружный канал авиадвигателя. В результате исследования определены случаи, в которых допускается разделение переменных, то есть возможно непосредственное аналитическое решение для собственных мод, получен вид волноводных мод. Найдены характеристические уравнения данного канала, которым удовлетворяют собственные значения, являющиеся азимутальными и радиальными волновыми числами. Проведено исследование осевых волновых чисел, характеризующих эффективность облицовки ЗПК, при разных значениях импеданса при наличии и отсутствии ЗПК на пилоне. В итоге показано существенное влияние импеданса ЗПК на пилоне на значение мнимой части осевых волновых чисел для мод различного порядка. Подход, примененный ранее требует значительных вычислительных ресурсов при проведении комплексных многопараметрических расчетов оптимизации ЗПК. В настоящей работе исследуется вопрос возможности модификации этого подхода с заменой подковообразной геометрии на канал прямоугольного сечения. Данная упрощенная модель является промежуточным звеном между моделью «длинного» канала и полным расчетом распространения звука в трехмерном неосесиметричном канале, и позволяет учесть влияние ЗПК на стенках пилона на осевые волновые числа мод различного порядка. Проведено сравнительное исследование отклонения волновых чисел приближенного подхода от точных значений. Получено, что при учете наименее затухающих мод (наиболее сильно влияющих на эффективность ЗПК в канале наружного контура) новый метод показал точность 0.3% для реальной части и 6% для мнимой части волновых чисел в случае облицовки только стенок пилона. В случае облицовки всех стенок канала среднее отклонение составило 0.4% для реальной части и 2.1% для мнимой части волновых чисел.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 102-104 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01

Яковец М.А., Ипатов М.С., Остриков Н.Н. «Экспериментальное исследование трансформации звуковых мод при распространении из цилиндрического в прямоугольный канал» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 106-108 (2023)

Доминирующим источником шума двигателей сверхзвуковых пассажирских самолетов на взлетно-посадочных режимах полета является реактивная струя, и поэтому снижение шума высокоскоростных струй составляет основную проблему снижения шума самолетов этого типа. При выполнении оценок шума на местности сверхзвуковых самолетов обычно учитывают только шум реактивных струй, полагая, что шум вентилятора двигателя, являющийся в данном случае вторым по значимости источником шума самолета, подавлен с помощью использования тех или иных традиционных способов снижения шума вентиляторов. Наиболее эффективным способом снижения шума вентилятора является установка в тракты двигателя звукопоглощающих конструкций (ЗПК). В отличие от современных двигателей с высокой степенью двухконтурности, устанавливаемых на дозвуковые самолеты и имеющих относительно малую длину воздухозаборника, двигатели сверхзвуковых самолетов оснащаются длинными воздухозаборниками. Поэтому, несмотря на то, что полностью отсутствует опыт установки ЗПК в воздухозаборники двигателей сверхзвуковых самолетов, априори считается, что большая длина их воздухозаборников автоматически обеспечит высокую эффективность работы ЗПК. В настоящей работе проводится анализ проблем использования ЗПК для снижения шума вентилятора двигателя сверхзвуковых самолетов, излучаемого через воздухозаборник в переднюю полусферу.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 106-108 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01 10.07

Берсенев Ю.В., Ипатов М.С., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Исследование модального состава звукового поля в канале установки АК-13 при отсутствии потока с помощью многомикрофонных решеток» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 109-111 (2023)

Установка АК-13 предназначена для измерения частотных характеристик затухания звука в канале (эффективность работы) при наличии ЗПК в зависимости от их геометрических характеристик, способа установки в канале, скорости скользящего потока в канале и уровней звукового давления. Эффективность работы образцов ЗПК выражается в децибелах и определяется как потеря уровня звукового давления после прохождения звуковых волн через участок канала, на стенках которого установлены исследуемые образцы. На установке АК-13 для измерения эффективности работы ЗПК реализован метод двух реверберационных камер, между которыми располагается канал. Настоящая работа посвящена исследованию модального состава звукового поля в канале установки АК-13 с помощью многомикровонных решеток (48 микрофонов) в зависимости от частоты сгенерированного сигнала, с целью проверить, что наличие диффузионного поля во входной реверберационной камере обеспечивает многомодовое распространение звука в канале установки, необходимое для моделирования канала наружного контура авиационного двигателя, ранее это не проверялось на практике.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 109-111 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01 10.07

Ипатов М.С., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Метод контроля качества изготовленных ЗПК для авиадвигателей с помощью переносного интерферометра» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 117-120 (2023)

Одним из способов снижения шума авиационного двигателя, в частности, вентилятора как одного из доминирующих источников является установка звукопоглощающих конструкций в воздухозаборнике и канале наружного контура двигателя. По средствам настройки и варьирования геометрическими параметрами ЗПК обеспечивается максимальная эффективность системы шумоглушения авиационного двигателя в контрольных точках на местности. Соответственно, большое значение в эффективности системы шумоглушения авиационного двигателя имеет качество изготовленных звукопоглощающих конструкций. Данная работа посвящена разработке метода контроля качества изготовленных панелей ЗПК для авиационных двигателей. Ненадлежащее качество изготовления ЗПК может приводить к следующим дефектам, напрямую влияющим на их акустические характеристики: отличие диаметра отверстий перфорированных листов от установленных значений, полная или частичная заклейка отверстий перфорированных листов, полное или частичное закрашивание отверстий перфорированных листов, сглаживание острых краев отверстий перфорированных листов при закрашивании или при склеивании перфорированных листов и состоблоков, некруглая форма отверстий перфорированных листов, не полностью просверленные отверстия или отверстия частично перекрытые вырывами нижнего слоя композитной панели, образующиеся при сверлении. Каждый из перечисленных выше дефектов, реализованный при изготовлении на отдельных отверстиях перфорированных панелей, изменяет импеданс ЗПК, причем это приводит к увеличению степени неоднородности акустических характеристик, измеряемых с помощью портативного интерферометра в различных точках измерений.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 117-120 (2023) | Рубрики: 08.14 10.01 14.02

Копьев В.Ф., Батура Н.И., Макашов С.Ю., Остриков Н.Н. «Дооснащение УНУ «заглушенная камера с потоком АК-2» системой подогрева потока» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 205-207 (2023)

Проект «Реализация мероприятий и выполнение работ по дооснащению заглушенной камеры с потоком АК-2, обеспечивающих комплексное развитие инфраструктуры исследовательской деятельности, повышение уровня ее доступности и роста эффективности ее использования» посвящен дооснащению УНУ АК-2 системой подогрева потока с целью обеспечения возможности проведения разработок технологий снижения шума высокоскоростных горячих струй при наличии спутного потока. Целевым показателем является возможность реализации температуры торможения T*=600°С при числе Маха потока M=2. В 2021 году была выполнена разработка системы подогрева воздуха контура низкого давления для модернизируемой УНУ АК-2, по результатам которой был разработан проект дооснащения модернизируемой УНУ АК-2 системой подогрева воздуха, включающий в себя, в том числе, проект модернизации системы электроснабжения УНУ АК-2, проект по замене звукопоглощающих клиньев, проект системы обеспечения пожаробезопасности для модернизируемой УНУ АК-2. При разработке указанного проекта были выполнены численные расчеты по определению установившегося поля температуры после запуска горячей струи, М=2.05 и Т*=873 К, при условиях наличия и отсутствия заглушенной камеры УНУ АК-2. Показано, что для безопасной эксплуатации модернизированной УНУ АК-2 необходима организация внешнего входа в помещение камеры холодного воздуха. Определен потребный расход холодного воздуха. Показано, что с помощью управления расходом эжектируемого холодного воздуха можно управлять температурой в помещении камеры при испытаниях горячей струи. Результаты численного расчета были валидированы на основе испытания холодной сверхзвуковой струи. Полученные результаты определяют эксплуатационные процедуры при проведении испытаний горячих струй. В 2022 году были изготовлены и закуплены основные составляющие создаваемой системы подогрева воздуха, в том числе, была проведена модернизация системы электроснабжения УНУ АК-2 и частичная замена звукопоглощающих клиньев. В первой половине 2023 года была собрана и начала тестироваться изготовленная система подогрева воздуха. Первые эксперименты, проведенные на УНУ АК-2, показали существенную зависимость излучаемого шума от температуры потока высокоскоростной струи. Таким образом, к концу 2023 года в ЦАГИ будет создан новый инструмент исследования аэроакустических характеристик высокоскоростных горячих струй. Более того, создаваемая система подогрева воздуха будет уникальной среди аналогичных установок в ведущих авиационных центрах, поскольку появится возможность исследовать в заглушенной камере двухконтурные неизотермические струи при наличии спутного потока. Введенная в строй система подогрева воздуха на УНУ АК-2 позволит повысить уровень готовности технологий, создаваемых в ЦАГИ в области аэроакустики в интересах отечественных конструкторских бюро.

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 205-207 (2023) | Рубрики: 08.14 14.02 14.08

Ипатов М.С., Берсенев Ю.В., Остриков Н.Н. «О влиянии опилок в ячейках первого слоя двухслойных ЗПК на импеданс» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 125-126 (2023)

При использовании технологии изготовления двухслойных сотовых ЗПК, в которой первоначально лицевая панель склеивается с ячейками сотоблока первого слоя, а только затем в лицевой панели просверливаются отверстия, возможно попадание опилок (стружек) в ячейки первого слоя. При этом объем, который могут занимать опилки, определяется толщиной и процентом перфорации лицевой панели. Если процент перфорации лицевой панели равен 15%, то это означает, что 15% материала лицевой панели, закрывающей каждую ячейку, попадает внутрь ячейки в качестве опилок. Это достаточно большой объем. В результате опилки не только уменьшают объем ячейки (с точки зрения акустических характеристик сотовых ЗПК главное – это высота ячейки), но могут перекрывать отверстия, как первого, так и второго, слоя, что зависит от расположения ЗПК по отношению к вертикальной прямой. При наличии высокого уровня звукового давления в отверстиях реализуется высокая скорость воздуха (например, при 140 дБ на резонансных частотах скорость превышает 10 м/с). Тем самым, легкие опилки, находящиеся в ячейке, могут быть подвержены движению. Это, очевидно, оказывает влияние на акустические характеристики ЗПК. В настоящей работе было проведено исследование данного влияния, для измерений импеданса при различных уровнях звукового давления была использована установка «Интерферометр нормального падения» ЦАГИ (ИнП).

Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 125-126 (2023) | Рубрика: 14.02

Охулков С.Н.

 

Ванягин А.В., Гордеев Б.А., Охулков С.Н., Ермолаев А.И., Плехов А.С. «Исследование причин повышенной вибрации комплекса вибрационных мельниц РВМ-45» Контроль. Диагностика, 26, № 7, с. 26-35 (2023)

Изложен ход проведения вибрационных измерений на конкретном предприятии, один из цехов которого оснащен вибрационными мельницами, от постановки проблемы до анализа результатов. Проблема заключается в низком качестве перекрытия, на котором располагаются четыре вибрационные мельницы РВМ-45 исполнения РВМ-45/131.01, вызывающие периодические нагрузки и вибрации. В работе приведены результаты вибрационных испытаний, полученные благодаря измерениям в различных точках помещения при пуске, работе и останове мельниц. Исследования проводились с помощью измерительного прибора «Вибран-2.1». Выявлена причина возникновения прогрессирующей вибрации, вызванной совместной работой вибрационных мельниц РВМ-45. Предложены пути снижения общего уровня вибрации в помещении при одновременной работе всех механизмов.

Контроль. Диагностика, 26, № 7, с. 26-35 (2023) | Рубрики: 04.15 14.02 16

Очередник В.В.

 

Очередник В.В., Зацепин А.Г. «Цуги короткопериодных внутренних волн на шельфе Черного моря по данным измерений кластера термокос» Морской гидрофизический журнал, 39, № 5, с. 650-670 (2023)

Цель работы – расчет и анализ характеристик цугов короткопериодных внутренних волн на основе данных долговременных измерений вертикальных распределений температуры кластером из трех разнесенных между собой заякоренных термокос на шельфе Черного моря в районе Голубой бухты, Южное отделение Института океанологии Российской академии наук (г. Геленджик). Методы и результаты. Измерения проводились в 2018–2020 гг. Кластер из трех термокос на заякоренных буйковых станциях с притопленными буями располагался на расстоянии около 1300 м от берега и был подключен к мультимодемной станции, посредством которой данные передавались по оптоволоконному кабелю в береговой центр сбора и хранения данных в онлайн-режиме. Буйковые станции с термокосами несколько раз устанавливались на глубинах 24–28 м в вершинах треугольника со сторонами, изменявшимися от постановки к постановке в диапазоне от 38 до 127 м. Термокосы длиной около 20 м, разработанные и изготовленные в Южном отделении Института океанологии РАН, производили частые (раз в 10 секунд) измерения температуры с помощью высокочувствительных датчиков, расположенных по вертикали со скважностью менее 1 м. Обработка данных позволила выявить более 50 случаев регистрации цугов внутренних волн с амплитудой колебаний от 1 до 10 м. Цуги наблюдались наиболее часто в весенний сезон года в период развития термоклина. Были рассчитаны значения периода внутриволновых колебаний, фазовой скорости распространения (величина и направление), длины и амплитуды внутренних волн и их количество в цуге. Выводы. Оказалось, что внутренние волны распространяются преимущественно из глубоководной части моря к берегу и часто обнаруживаются во фронтальных зонах, связанных с вторжением более теплых или холодных вод на акваторию расположения термокос. Установлена статистически достоверная зависимость фазовой скорости внутренних волн от параметров температурной стратификации, а также их параметра нелинейности.

Морской гидрофизический журнал, 39, № 5, с. 650-670 (2023) | Рубрика: 07.02