Наземные стендовые испытания плоского сопла с шумоглушением

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Важность шума струи для перспективного сверхзвукового гражданского самолета (СГС) на режимах взлета и набора высоты диктует необходимость разработки методов снижения шума струи и их последующей валидации в крупномасштабных и натурных испытаниях. В данной работе приводятся результаты первых в российской практике наземных акустических испытаний плоского сопла с системой шумоглушения, которое устанавливается на двигатель дозвукового самолета – демонстратора технологии. Было рассмотрено плоское косое сопло с эжектором и экранами – элементами планера СГС. Проведено сравнение результатов испытаний для трех вариантов геометрии сопла: круглого сопла, соответствующего измерениям для исходного двигателя без модификаций, плоского сопла без экранов и плоского сопла с экранами. Было получено, что при использовании плоского сопла без экранов имеется два противоположных эффекта: усиление шума по сравнению с круглым соплом для углов наблюдения, близких к оси струи, и ослабление шума при углах наблюдения, близких к плоскости вращения вентилятора. Установка экранов приводит к усилению шума на величину до 5 дБ в области низких частот менее 150 Гц и снижению шума на величину 2 дБ для частот 250 Гц и выше. Оценка шума на местности в метрике EPNL показала, что применение данного плоского сопла с системой шумоглушения приводит к эффекту снижения шума на местности по сравнению с исходным круглым соплом.

Об авторах

И. В. Беляев

Центральный аэрогидродинамический институт

Email: ivan.belyaev@tsagi.ru
Россия, Москва

С. Ю. Макашов

Центральный аэрогидродинамический институт

Email: ivan.belyaev@tsagi.ru
Россия, Москва

М. Ю. Зайцев

Центральный аэрогидродинамический институт

Email: ivan.belyaev@tsagi.ru
Россия, Москва

В. Г. Юдин

Центральный аэрогидродинамический институт

Email: ivan.belyaev@tsagi.ru
Россия, Москва

А. В. Потапов

Центральный аэрогидродинамический институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: ivan.belyaev@tsagi.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Matthes S., Lee D.S., De Leon R.R., Lim L., Owen B., Skowron A., Thor R.N., Terrenoire E. Review: The Effects of Supersonic Aviation on Ozone and Climate // Aerospace. 2022. V. 9(1). P. 41.
  2. Руденко О.В., Маков Ю.Н. Звуковой удар: от физики нелинейных волн до акустической экологии (обзор) // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 1. С. 3–30.
  3. Knobloch K., Manoha E., Atinault O., Barrier R., Polacsek C., Lorteau M., Enghardt L. Future Aircraft and the Future of Aircraft Noise // Aviation Noise Impact Management. 2022. P. 117–139. Springer, Cham.
  4. Connecting the World through Environmentally Responsible Supersonic Flight // ICAO Environmental Report 2022. 2022. P. 63–66.
  5. Papamoschou D., Debiasi M. Conceptual development of quiet turbofan engines for supersonic aircraft // J. Propuls. Power. 2003. V. 19. P. 161–169.
  6. Kopiev V.F., Belyaev I.V., Dunaevsky A.I., Poukhov A.A., Trofimovsky I.L. On the Fundamental Possibility of a Supersonic Civil Aircraft to Comply with ICAO Noise Requirements Using Existing Technologies // Aerospace. 2022. V. 9. P. 187.
  7. Кузнецов В.М. Эффективность методов снижения шума реактивных струй двигателей пассажирских самолетов // Акуст. журн. 2010. Т. 56. С. 91–102.
  8. Беляев И.В., Горбовской В.С., Кажан А.В., Фараносов Г.А. Снижение шума высокоскоростной струи двигателя сверхзвукового гражданского самолета по результатам акустических испытаний модели плоского сопла в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ // Докл. Рос. Академии наук. Физика, техн. науки. 2022. Т. 506(1). С. 47–56.
  9. Salehian S., Mankbadi R.R. Jet Noise in Airframe Integration and Shielding // Appl. Sci. 2020. V. 10. P. 511.
  10. Денисов С.Л., Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Фараносов Г.А., Чернышев С.А. Использование корреляционной модели случайных квадрупольных источников для расчета эффективности экранирования шума турбулентной струи на основе геометрической теории дифракции // Акуст. журн. 2020. Т. 66(5). С. 540–555.
  11. Broadbent E.G. Noise shielding for aircraft // Prog. Aerosp. Sci. 1976. V. 17. P. 231–268.
  12. ICAO. Environmental Protection. In Annex 16 to the Convention on International Civil Aviation, 8th ed. V. I: Aircraft Noise. ICAO: Montreal, QC, Canada, 2017.
  13. Van Oosten N. SOPRANO Presentation (PDF) // SOPRANO Workshop: Madrid, Spain, 21–22 June 2007.
  14. Bridges J.E. Azimuthal Noise Directivity of Non-Axisymmetric Jets // AIAA Scitech 2021 Forum, 2021. P. 1183.

Дополнительные файлы


© И.В. Беляев, С.Ю. Макашов, М.Ю. Зайцев, В.Г. Юдин, А.В. Потапов, 2023

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).