陆泓

又到了岁末年初的旅游旺季。对于大多数选择飞机出行的人来说，除了能买到便宜的机票，可能最想获得的是在长途旅行中能有一个良好的休息环境—这取决于座椅疏密程度、飞机的降噪技术等因素。前者是由航空公司决定的，而后者就是飞机制造商的责任了。

尽管飞机制造技术已取得巨大进步，但现代飞机仍需消耗大量燃油，而且噪音巨大，飞机制造商一直在寻找新的方式，使飞机的噪音更小、效能更高，这也成为它们彰显竞争力的一个方向。2016年12月15日空客向南航交付的中国首架A350neo机型，就将其降噪技术作为一个主要卖点。

飞行中的噪音主要分为内部噪音和外部噪音。内部的噪音来源于机身内部系统，比如空调，以及乘务员准备食物等工作时发出的声音。

“这些技术让A350的客舱噪音至少要比同级别的竞争对手在噪音分贝数上低3分贝。”空客的工程师Danielle Patton对《第一财经周刊》说。

而客舱外部的噪音来源要复杂得多。如今，大多数客机采用的都是涡轮风扇发动机来提供动力。简单来说，它的构造可以看成是一个大筒（外涵道）里套着一个小筒（内涵道），位于发动机前端的风扇会通过转动把空气吸入大筒和小筒之中。在空气进入到小筒后，空气会在这里压缩和燃烧，之后再从尾管喷出，从而产生足够的推力，再进一步地带动发动机前端的风扇转 动。

在进气-压缩-燃烧-喷出的每个环节，都会产生相当大的噪音。而当大筒里刚吸入的冷空气碰上小筒里高温高压的热空气时，冷热空气混合产生的巨大乱流也会产生相应的噪音。此外，还有飞机在飞行过程当中为了保持姿态，机翼上不同部位的伸缩及起落架收放所产生的声音。

为了减少发动机运作所发出的噪音，发动机研发人员通常是在发动机进气道的表面添加几块用来吸音的声学衬套（acoustic liner），这是一种声学内衬的概念。以往，一个发动机的内壁往往需要用两到三片吸音衬垫来覆盖，不过这些吸音衬垫的接合处，在发动机运作时往往也会产生一定的噪音，称之为“散射噪音”。

而在A350上，空客采用了一种新办法来解决发动机噪音的问题。它用一整片管状的吸音衬垫来覆盖整个发动机内壁，避免了由接缝所形成的噪音，空客将其称为“无接缝进气”技术。

此外，空客对A350的襟翼也做了一些改进。飞机在起飞阶段为了获得足够的升力，同时在落地阶段能够保证安全、稳定地接地，会把机翼的面积扩展到最大。这些“从机翼内部伸出的机翼”，比较靠近机身的部分称为襟翼。空客在襟翼部分使用了名为下垂铰链襟翼的技术，同时缩小了襟翼之间的缝隙，这也能起到减少噪音的作用。

作为空客的老对手，波音也拥有一项从发动机入手降噪的著名技术，它还有一个昵称叫“碎蛋壳”，采用锯齿状的发动机设计—也就是在发动机的外涵道，即大筒的后端，用锯齿状设计代替原来的平滑设 计。

这项设计理念早在1995年就被提出了，在美国国家航空航天局（NASA）的主导下开展长期研究，直到十年后，波音公司才在一架波音777上对这项技术做了试验，此后它被真正推向市场，则是应用在波音的“梦想客机”787上。

锯齿状的发动机后缘设计让这款机型客舱侧壁隔音材料的重量至少减轻了272公斤。“碎蛋壳”在波音随后生产的747客机和747-8当中也得到了沿用。“这款发动机的创新设计或许会成为之后新型波音民用飞机上的标配。”波音787项目组对《第一财经周刊》表示。

此外，很多第三方的技术研发机构也参与到飞机降噪领域。

飞机省油和降噪，方法之一是以更低的速度降落，但这需要更精确地掌握机翼周围的空气流动情况。在实际高速飞行中，这点很难做到，通常飞机的设计者都是在电脑上模拟气流流动。德国宇航中心的一个研究团队正在利用镭射光，以便在航行过程中捕获更精确的数 据。

该研究团队利用特殊装备的空客A320做了两次夜间航行。在航行过程中，研究人员尝试从飞机窗口向机翼上照射绿色镭射光。镭射光能显示出气流形成的小水滴穿越机翼的过程，同时用高速摄像机捕捉这一切，从而获得飞机飞行过程中气流的真实数据，再与模拟气流加以对比，以确保电脑模拟的准确性。

如果这项研究成功，飞机设计者能更好地了解气流的流动情况，未来的飞机设计可以使飞机在降落状态时以最低速度下降了。

其实，要想降低客舱噪音，还有一种非常简单而且直接的办法，就是在机身上使用更多的隔音材料，但这样做带来的后果就是飞机自身重量的大幅度增加。

中国的国产C919大飞机则使用了一种名为“超细航空级玻璃棉”的新型材料，其来自南京航空航天大学材料学院的研究。这种材料平时呈现的是一种超细玻璃纤维的状态，但它可以根据产品的不同需求二度加工制 作。

传统保温材料泡沫的导热系数是40毫瓦，而这种新型材料导热系数只有1.5毫瓦，其纤维直径也只有3至5微米。这种“超细航空级玻璃棉”目前已经在日本和韩国的部分冰箱和自动贩卖机中投入使用，它可以大大降低冰箱门的厚度。不过更大的应用前景可能就在飞机上，用这种材料做隔音，能起到减少油耗、降低噪音的作用。

Danielle Patton表示，空客目前的一些技术研究甚至可以让远程宽体客机机舱内的噪音低于60分贝，也就是在机舱内，人们也可以用正常的音调来对话。不过降噪也涉及到一个“度”的问题。“我并不觉得一味降低客舱内的噪音分贝数是一件绝对的好事。”他说。

如果飞机上的噪音通过技术革新减小到了非常安静的程度，那么乘客的活动、乘客之间的交谈，都会对正在睡觉的人产生干扰。而且噪音水平非常低的情况下，正在交谈的乘客会有一种被监听的感觉，这也是一种不好的体验。

所以为了保证乘客能有个舒适的休息环境，飞机的降噪技术并非单纯做减法，一定程度的噪音也是有利的—这或许也意味着，飞机降噪技术的研发，可不能走得过快。