涡桨飞机机体外表面噪声源计算与实验验证
2021-11-08董宁娟
声学技术 2021年5期
关键词:飞机
董宁娟,潘 凯
(中国飞机强度研究所,陕西 西安 710065)
0 引 言
航空业的发展和航空运输市场规模的扩大导致飞机数量大幅增加,飞机噪声问题也随之凸显,已成为城市环境污染的主要问题[1-2]。如今人们对飞机舱内的噪声水平要求越来越高,飞机噪声问题目前已成为影响舱内舒适性的主要因素之一。
近些年来,影响舱内舒适性的飞机舱内噪声成为各航空公司争夺飞机市场的砝码。另一方面,飞机适航许可证也对飞机噪声提出了更高的要求。在此方面更胜一筹的涡桨飞机逐渐在航空工业中占据了主要位置[3]。巡航状态下飞机舱内噪声水平的主要噪声源有外部的发动机噪声以及舱内的环控系统噪声。就涡桨飞机而言,影响巡航状态下舱内噪声的主要噪声源包括附面层噪声以及螺旋桨噪声。对涡桨飞机在巡航状态下的这两种噪声源计算方法进行研究,不仅可以为机体外表面声载荷的计算提供数据,而且可作为舱内噪声预计的外部输入条件。
对于附面层噪声,Cockburn等于1973年发展了湍流边界层结构表面的压力脉动和功率谱密度的计算方法[4]。对于螺旋桨噪声,其主要分为空气声与结构声两类。空气声指螺旋桨的气动噪声通过空气传到舱壁上,引起壁面振动从而向舱内辐射噪声。结构声指螺旋桨和机翼等其他结构产生的振动通过飞机结构传到舱室壁面引起壁面振动而向舱内辐射噪声。目前对于螺旋桨噪声的舱内预测出现了很多工程分析方法,包括声压传递矩阵方法、声阻抗分析方法、有限元法[5]、模态叠加法、边界元法[6]、统计能量法等[7]。……
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