Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Юдин М.А., Фараносов Г.А. «Эволюция периодической системы ударных волн, создаваемых лопатками вентилятора» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 128 (2023)

Создание простых моделей генерации и распространения шума от двигателя необходимо для предсказания шума самолета на местности и разработки мероприятий по его снижению. В настоящей работе исследуется один из источников шума двигателя – шум ударных волн, образующихся при обтекании законцовки лопатки вентилятора со сверхзвуковой скоростью. Задача о распространении таких волн, может быть сведена к двумерной задаче обтекания решетки профилей и далее уже к одномерной задаче эволюции периодической системы ударных волн, с периодом равным периоду оборота вентилятора. Задача об эволюции регулярной (состоящей из одинаковых ударных волн) периодической системы ударных волн решена теоретически. В случае нерегулярной системы общее аналитическое решение не может быть выведено в силу нелинейности задачи и ее чувствительности к изменениям начальных условий. Для исследования нерегулярной системы ударных волн используют численные расчеты. В настоящей работе была реализована простейшая модель распространения ударных волн в канале двигателя. На основании этой модели было рассчитано несколько вариантов распространения ударных волн при различной расстановке лопаток вентилятора.

Кузнецов С.В., Голубев А.Ю., Потокин Г.А. «Пристеночные пульсации давления в отрывных течениях в окрестности выступающих элементов конструкции» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 141-142 (2023)

Формирующийся на поверхности фюзеляжа турбулентный пограничный слой является одним из основных источников шума в салоне пассажирского самолёта. Шум возникает в результате возбуждения вибраций упругой конструкции пристеночными пульсациями давления. Наличие выступающих элементов на гладкой поверхности приводит к возмущению пристеночной области течения и существенному увеличению интенсивности пульсаций давления. Также встаёт вопрос исследования взаимодействия между турбулентностью набегающего потока и отрывным течением вокруг выступа. В рамках данной работы проведены измерения полей пристеночных пульсаций давления в двумерных и трёхмерных отрывных течениях, формирующихся при обтекании выступающих тел различных конфигураций. Также исследовались особенности осреднённого течения посредством визуализации предельных линий тока методом масляной плёнки. Представлены результаты обобщения большого объёма накопленных экспериментальных данных. Экспериментальные исследования проводились на дозвуковой малошумной аэродинамической трубе П-2 Московского комплекса ЦАГИ на дозвуковых скоростях. Результаты измерений позволяют выделить особенности полей пристеночных пульсаций давления, характерные для различных областей течения. Источниками пульсаций являются нестационарный отрыв потока и связанные с ним колебания зоны возвратного течения, а также неустойчивость слоя смешения, формирующегося между замедленной жидкостью в рециркуляционной области и внешним течением. Порождаемые ими пульсации давления различаются по спектральному составу, пространственно-временным корреляциям, а, кроме того, характеризуются различным влиянием параметров течения и геометрии обтекаемых потоком тел.

Котов А.Н. «Вейвлет-анализ неоднородного поля турбулентных пульсаций давления при обтекании уступа» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 143-144 (2023)

Обтекание уступов, образующихся при монтаже окон пассажирских самолётов, приводит к усилению шума в пассажирском салоне, что обуславливает интерес к изучению пространственной структуры неоднородного аэроакустического поля турбулентных пульсаций давления вблизи таких уступов и расширение спектра методов такого изучения. Одним из таких методов является вейвлет-анализ, который в отличие от традиционных инструментов спектрального и корреляционного анализа подходит для изучения неоднородных и нестационарных полей. Вейвлет-преобразование не дает новой информации о сигнале, но позволяет подробнее исследовать его структуру, взглянуть на неё под другим углом. Анализу подвергались данные натурного эксперимента с уступом высотой 1.8 мм при скорости потока 38.6 м/с. Перед уступом заподлицо с поверхностью устанавливались 8 датчиков давления с шагом 3 мм под нулевым углом к потоку, сигналы со всех датчиков оцифровывались многоканальным АЦП. После получения массива информации и поправок на чувствительность датчиков проведен смешанный фурье-вейвлет-анализ экспериментальных данных по обтеканию уступа.

Светлов В.В. «Акустическое излучение подкрепленной пластины в поле действия турбулентных пульсаций давления» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 145-146 (2023)

Задача снижения шума в салоне пассажирских самолетов является важной для обеспечения акустического комфорта пассажиров. Ранее отмечалось, что при скоростях полета свыше 500 км/ч значимым, по суммарному вкладу в общий шум в салоне, источником становится шум, вызванный колебаниями упругой поверхности фюзеляжа под действием турбулентного пограничного слоя (ТПС). Обтекаемые конструкции самолета, под которыми в рамках данной работы подразумеваются участки его фюзеляжа, граничащие с окружающей средой, представляют собой преимущественно плоские или искривленные пластины. Эти пластины имеют, как правило, перекрёстную систему подкреплений – силовой набор из стрингеров и шпангоутов. Известно, что изменение параметров силового набора может быть использовано для повышения звукоизолирующей способности фюзеляжа, и как следствие, снижения шума внутри салона самолета. Для решения задачи об акустическом излучении подкрепленной пластины использовался подход разложения заданных и искомых функций по собственным функциям краевой задачи.

Лесных Т.О., Митенков В.Б., Токарев С.Ю., Паньков Р.И., Василенков Д.А., Панов С.Н., Мухин С.А., Коганицкий Ю.С. «Локализация источников шума в кабине экипажа и салоне гражданского самолета с помощью сферической микрофонной решетки» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 147-148 (2023)

Идентификация источников внутреннего шума гражданского самолёта в в условиях эксплуатации с целью улучшения акустического комфорта для пассажиров и условий работы экипажа является важным этапом доводки воздушного судна. Оценка акустических характеристик производится в течение всего полета, как на крейсерских режимах, так и при наземной работе двигателей, рулении и стоянке самолета. Задача снижения шума в салоне предполагает выполнение пространственной локализации (определения положения) источников шума. Использование сферических микрофонных решеток с последующей постобработкой сигналов методами сферического бимформинга (SBF) и «эквивалентного источника» (ESM) в настоящее время является одним из наиболее эффективных и прогрессивных методов решения задачи локализации источников шума. Применение данных методов позволяет в результате получить шумовые карты акустических полей, пересчитанные на окружающую геометрическую модель, в полосах частот и на отдельных частотных составляющих спектров шума, по которым выполняется локализация источника шума в пространстве. В данной работе рассматривается применение твердотелой сферической микрофонной решетки Simcenter Solid Sphere Array HWSSL-36 диаметром 30 см и программным обеспечением Simcenter Testlab 3D Acoustic Camera. для локализации источников шума в пассажирском салоне и кабине экипажа гражданского самолета. Обработка данных методом SBF и ESM позволили получить пространственные шумовые карты соответственно звукового давления (SBF) и интенсивности звука (ESM) в измерительных точках, расположенных в кабине экипажа и по длине салона. Сбор данных выполнялся по сигналу ГНСС синхронно со сбором полетных данных системы СБИ. Это позволило выбрать временные интервалы для обработки акустических сигналов соответствующим конкретным режимам полета и акустически активным режимам работы систем самолета. Описана методика измерений и локализации источников шума на основе построения шумовых карт и основные результаты при наземных и летных испытаниях. Анализ результатов измерений в различных точках по длине салона позволяет получить изображение источников шума с различных ракурсов, обеспечивая достоверность результатов расчета. Метод ESM используется в качестве основного для локализации источников шума и дает лучшее пространственное разрешение и качественные результаты начиная с 50 Гц. Как показывают обработка данных метод SBF дает результаты приемлемого качества в диапазоне частот от 200 Гц до 5000 Гц и используется в качестве дополнительного для определения источников шума.

Кутина И.В., Кудряшова О.О., Попов Д.А., Вишняков А.Н., Кузьмин М.Ю. «Особенности измерения внутреннего шума в обитаемых отсеках пилотируемых космических аппаратов» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 149-150 (2023)

В связи с тем, что контроль за акустическими параметрами в обитаемых отсеках ПКА выполняется как на Земле (комплексные испытания, на стадии предполетной подготовки), так и в условиях космического полета (период эксплуатации) к аппаратуре предъявляются дополнительные требования и она проходит автономные испытания до установки ее на борт ПКА. Автономные испытания являются частью наземно-экспериментальной отработки после приемо-сдаточных испытаний в соответствии с требованиями «Положения РК-11-КТ» с целью подтверждения ее работоспособности в условиях эксплуатации и транспортирования: стойкости к механическому и климатическому воздействию, электромагнитной совместимости.

Зверев А.Я., Семенова Л.П. «Определение звукоизолирующей способности фюзеляжа натурного самолета с учетом спектрального состава нагружения от 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. 151-152 (2023)

На акустическом стенде АС-14, представляющем собой реальный самолет ЯК-42, проведен комплекс экспериментальных исследований по отработке методики и определению звукоизолирующей способности фюзеляжа натурного самолета с учетом спектрального состава нагружения от воздушного винта. Испытания проведены при двустороннем возбуждении фюзеляжа звуковыми колонками, моделирующими возбуждение гражданского самолета с винтовой силовой установкой. Измерения проведены двумя методами – микрофонным и интенсиметрическим при широкополосном возбуждении конструкции и при ее узкополосном возбуждении на частотах, соответствующих возможным частотам винтовых гармоник. Отработана методика определения звукоизолирующей способности бортовой фюзеляжной конструкции микрофонным методом и методом акустической интенсиметрии.

Копьев В.Ф., Сабельников В.А., Чернышев С.А. «О динамике границы турбулентной области в струе и ее роли в процессе генерации 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. 155-156 (2023)

Целью работы является рассмотрение вопроса о месте ТНТИ (турбулентный-нетурбулентный интерфейс) в иерархии турбулентных пульсаций в струе применительно к процессу генерации шума.

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Фараносов Г.А. «Анализ корреляций азимутальных гармоник звукового излучения турбулентной струи на основе модели квадрупольных источников» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 157-159 (2023)

Проводится моделирование экспериментальных данных, полученных ранее в синхронных измерениях звукового поля турбулентной струи на двух 6-микрофонных решетках с использованием модели квадрупольных источников звука.

Крашенинников С.Ю., Миронов А.К. «О роли отрыва потока на кромке сопла в шумообразовании турбулентной струи» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 160 (2023)

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.