现代大型飞机起落架气动噪声研究进展

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飞机起降噪声控制技术研究

飞机起降噪声控制技术研究

飞机起降噪声控制技术研究在现代社会中,飞机起降噪声对人们的生活和环境产生了极大的影响。

随着航空业的发展和飞机数量的增加,飞机噪声成为一个全球性的环境问题。

为了减少飞机起降噪声对人们健康和生活质量的影响,科学家们进行了大量的研究和技术创新。

一、起降噪声的影响飞机起降噪声是指飞机在起飞和降落过程中产生的噪声。

它对居民的睡眠、学习和日常生活产生了负面影响。

噪声不仅造成心理压力和不适感,还可能引起听力损伤和其他健康问题。

此外,飞机噪声还会影响临近机场周围土地价值、交通运输和旅游业发展。

二、飞机起降噪声控制技术为了减少飞机起降噪声的影响,科学家们开发了多种控制技术。

以下列举了几种常见的技术:1.发动机技术改进:通过改进发动机设计和技术,减少发动机排放的噪声。

例如,使用降噪型涡轮,减少发动机排气速度等。

2.减震材料和结构设计:使用减震材料和改进结构设计来抑制飞机起降噪声的传播。

例如,在飞机机翼和机身上使用吸音材料,减少噪声的反射和传播。

3.改进降落装置:改进飞机的降落装置,减少飞机着陆时产生的噪声。

例如,采用新型减震装置和减速装置,降低飞机的噪声水平。

4.飞行路径和高度优化:通过优化飞机的飞行路径和高度,减少噪声对居民的影响。

例如,在飞机起降过程中选择合适的航线和高度,尽量远离居民区。

5.噪声屏蔽和隔音技术:使用噪声屏蔽和隔音技术来减少飞机起降噪声的传播。

例如,在机场周围建造隔音墙和屏蔽物,减少噪声对周围居民的干扰。

三、飞机起降噪声控制技术的挑战与发展方向尽管科学家们在飞机起降噪声控制技术方面取得了一些进展,但仍然存在一些挑战。

以下是一些挑战和未来的发展方向:1.技术成本问题:目前,一些噪声控制技术的成本较高,这限制了广泛应用。

未来的研究应该关注如何降低技术成本,使其更加可行和可持续。

2.技术效果的评估与改进:对于噪声控制技术的效果评估和改进还有待进一步研究。

科学家们需要比较不同技术的效果,以确定最有效的控制方法。

航空气动声学的研究进展

航空气动声学的研究进展

航空气动声学的研究进展航空领域的发展日新月异,其中航空气动声学作为一个关键的研究方向,对于提高飞行器的性能、降低噪音污染以及提升乘客的舒适度都具有极其重要的意义。

随着科技的不断进步,航空气动声学的研究也在持续深入和拓展。

一、研究背景在现代航空运输中,飞行器产生的噪音不仅会对周边环境造成严重的噪声污染,还会影响乘客的乘坐体验。

同时,过大的噪音也可能对飞行器的结构疲劳和安全性产生不利影响。

因此,降低飞行器的噪音水平已经成为航空工业面临的一个重要挑战。

航空气动声学是一门涉及流体力学、声学和航空工程等多个学科的交叉领域。

其主要研究内容包括飞行器在飞行过程中气流与机体结构相互作用产生的噪音机理、传播特性以及降噪技术等。

二、研究进展(一)噪音产生机理的研究对于飞行器噪音产生的机理,研究人员已经取得了许多重要的成果。

例如,在喷气发动机中,高速喷流与周围空气的混合以及湍流的发展是产生噪音的主要原因之一。

而在飞行器的机体表面,气流分离、边界层的不稳定以及机翼和机身的相互干扰等都会产生噪音。

近年来,随着计算流体力学(CFD)和计算声学(CAA)技术的不断发展,研究人员能够更加精确地模拟飞行器周围的流场和声波传播,从而深入了解噪音产生的微观过程。

(二)噪音传播特性的研究噪音在大气中的传播受到多种因素的影响,如温度、湿度、风速和风向等。

研究人员通过实验和数值模拟的方法,对噪音的传播规律进行了深入研究。

此外,对于飞行器在不同飞行状态下(如起飞、巡航和降落)噪音的传播特性,也有了更详细的了解。

这有助于在机场规划和周边区域的噪声控制中采取更加有效的措施。

(三)降噪技术的研究1、优化飞行器外形设计通过对飞行器外形的优化,如采用流线型的机身、后掠翼和锯齿状的发动机喷口等,可以减少气流分离和湍流的产生,从而降低噪音。

2、声学衬垫技术在发动机内部和飞行器表面使用声学衬垫材料,能够吸收和散射声波,有效地降低噪音的辐射。

3、主动降噪技术主动降噪技术是一种新兴的降噪方法,通过在飞行器上安装传感器和作动器,实时监测和产生反向声波,从而抵消噪音。

航空发动机气动噪声的控制与降噪技术研究

航空发动机气动噪声的控制与降噪技术研究

航空发动机气动噪声的控制与降噪技术研究随着航空业的发展和进步,航空发动机的噪声问题也成为了一项非常重要的研究课题。

气动噪声是航空发动机噪声的主要来源之一,如何控制和降低气动噪声,成为了航空工业中的一项核心技术。

首先,我们需要了解什么是气动噪声。

你是否在飞行中听到过发动机发出的嗡嗡声?这就是气动噪声。

航空发动机在飞行过程中,空气流经叶片和各种奇怪的通道时会发出震荡声波,形成气动噪声。

这种噪声会对机场周边环境和飞行员的身体健康造成不良影响,因此减少气动噪声是一项必不可少的任务。

在研究气动噪声控制和降噪技术之前,我们需要了解气动噪声产生的机理和特点。

气动噪声的产生机理复杂,常见的噪声来源包括裂缝流、湍流剪切层、压缩波、旋涡等。

气动噪声的特点是频率低、能量大、传播距离远。

因此,研究气动噪声控制和降噪技术需要采用一系列有效的措施。

第一种控制气动噪声的技术是在航空发动机设计中引入气动噪声降噪理论。

通过对气动噪声发布的特点和机理的深入研究,设计师可以在飞机发动机的设计中采取一系列降噪措施。

比如在叶片的设计中采用减少边角损失的技术,有助于减少紊流的临界剪切速度;通过改变机体外部的流场分布来减少气动噪声的产生;在设计进气道时,可以采用冷气阻止器和奇点切除策略等技术来降低进气噪声。

第二种降低气动噪声的技术是通过航空发动机的运行控制来实现。

在发动机运行过程中,可以利用发动机喷油系统,控制燃烧过程,降低发动机噪声;另外,航空公司可以根据领风跑道、跑道长度、起飞重量等因素确定起降程序,从而降低航空发动机噪声的产生。

第三种技术是通过采用降噪工程学方法来实现气动噪声的控制和降低。

降噪工程学的核心思路是,在气动噪声主要产生的区域内放置噪声源,借助波源和反射波的相互抵消来完成降噪。

这种技术的优点是可以克服传统被动降噪技术的局限性,如必须在气动噪声产生问题之前提前考虑降低问题的解决方法,此外,借助降噪工程学进行气动噪声控制降噪还可以实现逆向均匀噪声的发生,从一定程度上南偏西藏噪声的可视效果。

飞行器的气动声学性能研究

飞行器的气动声学性能研究

飞行器的气动声学性能研究在现代航空航天领域,飞行器的气动声学性能研究是一个至关重要的课题。

随着航空运输的不断发展,人们对于飞行器的性能、舒适性和环境友好性提出了越来越高的要求。

其中,降低飞行器在飞行过程中产生的噪声不仅对于乘客的舒适性至关重要,也对于减少对周围环境的噪声污染具有重要意义。

要理解飞行器的气动声学性能,首先需要了解什么是气动声学。

简单来说,气动声学是研究流体流动与声音产生和传播之间相互关系的学科。

在飞行器中,当空气流经机翼、机身、发动机等部件时,会产生复杂的流动现象,这些流动可能导致压力的波动和湍流,进而产生噪声。

飞行器产生噪声的来源是多种多样的。

发动机是其中一个主要的噪声源。

在发动机内部,燃烧过程、风扇和涡轮的旋转都会产生强烈的噪声。

特别是在现代高涵道比涡扇发动机中,风扇产生的噪声在飞机起飞和降落阶段占据了相当大的比例。

机翼也是飞行器噪声的重要来源之一。

当气流流过机翼时,可能会在机翼的边缘产生漩涡和湍流,这些漩涡和湍流的不稳定运动会产生噪声。

此外,机翼与机身的连接处、襟翼和副翼的运动等也可能导致噪声的产生。

机身的形状和表面粗糙度也会对气动声学性能产生影响。

不光滑的机身表面可能会增加气流的摩擦,导致湍流的产生,从而增加噪声。

为了研究飞行器的气动声学性能,研究人员采用了多种方法和技术。

数值模拟是其中一种重要的手段。

通过建立飞行器的数学模型,并利用计算流体力学(CFD)和计算声学(CAA)的方法,可以对飞行器周围的流场和噪声场进行模拟和预测。

这种方法可以在飞行器设计的早期阶段就对其气动声学性能进行评估,为设计优化提供指导。

风洞试验也是不可或缺的研究方法。

在风洞中,可以对真实尺寸或缩比模型的飞行器进行测试,测量其表面的压力分布、气流速度和噪声水平等参数。

风洞试验能够提供较为真实的流场环境和噪声数据,但成本较高,且试验条件的限制可能会影响结果的准确性。

在实际的飞行器设计中,为了降低噪声,采取了多种优化措施。

飞行器气动噪声降噪的研究与实践

飞行器气动噪声降噪的研究与实践

飞行器气动噪声降噪的研究与实践近年来,飞行器气动噪声越来越成为航空领域研究的热点问题。

气动噪声作为飞行器噪声中相对重要的一环,不仅会影响机舱内外乘客的听觉舒适性,还会影响地面周围人群的生活、工作和休息。

因此,如何有效地降低飞行器气动噪声已成为航空领域研究的重点之一。

一、气动噪声的产生和传播机理飞行器气动噪声的产生和传播机理较为复杂,在大气流场中航空结构表面会受到气流的冲击和摩擦作用,产生空气振动。

这些振动在航空结构内部传播,并传至结构表面随之转化为空气声波,最终传播到远处抵达人体耳朵。

整个过程会伴随着复杂的空气动力学过程,因此气动噪声的降噪方法需要在空气动力学的基础上进行研究。

二、降噪的研究与实践降噪的方法可分为被动和主动两种。

被动降噪包括吸音隔音等方法,主动降噪则是通过激励分布在飞行器表面上的振动源,来抵消噪声的效果,例如采用声学阵列技术实现的自适应噪声控制技术。

采取什么样的方法还需考虑使用场景、客户需求以及性价比等因素。

在实际应用中,飞行器噪声降噪主要应用于关键部位,如机舱内墙、机翼、机身等处。

经过多次试验和优化,现已有一些较为成熟的噪声降噪技术,如各种材料吸音材料和结构隔音技术,以及通过结构形变实现的主动噪声控制技术。

其中,使用隔音材料的方案比较成熟,在早期航空领域中已经开始广泛地应用,如在飞机内部地板、墙壁等结构内贴上吸音海绵、加装吸音面板等方案。

此外,还有机翼表面涂覆静音涂料、避免产生共振的结构设计等多种方法。

三、未来的发展趋势虽然目前飞行器气动噪声降噪方案已经比较成熟,但仍存在着技术和经济方面的限制,需要进一步研究和完善。

未来降噪技术可从以下几个方面进行探索:1.新型材料:开发新型吸音材料,如比重更轻、吸声效果更好的聚合物吸音材料等,以降低将来的生产成本和提高吸音效果。

2.结构设计:合理的结构设计不仅可以起到隔音降噪的作用,还能有效缩小飞行器自重重量和阻力,提高飞行器性能。

3.主动噪声控制技术:结合数字信号处理算法开发更高效的主动噪声控制技术,加强音频信号的去噪、分离等功能。

大型飞机增升装置气动噪声研究进展

大型飞机增升装置气动噪声研究进展

民用飞机设计与研究Civil Aircraft Design & Research2019年第1期总132期ISSN 1674-9804 CN 31-1614/VDOI:10.19416/j. cnki. 1674 -9804.2019.01.001大型飞机增升装置气动噪声研究进展Developm ent o f Investigation on H igh-Lift DeviceNoise for Large A ircrafts刘沛清李玲/ LIU Peiqing LI Ling(北京航空航天大学陆士嘉实验室,北京100191)(Lushijia Lab. of Beihang University, Beijing, 100191, China)摘要:对于现代大型商用飞机而言,在飞机进场和降落阶段,由于飞机发动机处于低功率状态而起落架和增升装置 全部打开,此时的机体噪声十分明显,在飞机总的噪声中所占的比重不容忽视。

近几十年的大量研究,已经 对増升装置的气动噪声特性和机理有相当程度的认识,并在流动控制和降噪技术方面取得丰硕成果。

本文 主要介绍国内外在大型飞机增升装置气动噪声领域所取得的研究成果和最新进展。

增升装置的噪声主要是 由前缘缝翼凹槽产生的低频离散噪声、襟翼侧缘的中频宽带噪声和前缘缝翼尾缘涡脱落的髙频离散噪声三 部分组成。

目前,降噪技术主要分成被动流动控制降噪技术和主动流动控制降噪技术两类,被动降噪技术有 前缘凹槽遮挡、前缘凹槽填充、前缘下垂等;主动流动控制手段有吹吸气、等离子体激励器等。

0关键词:增升装置;气动噪声;流动控制;降噪方法中图分类号:V211 文献标识码:A OSID:[Abstract]For the modem large commercial aircrafts, during the phases of approach and landing, when the engines are at low operate w ith the high-lift devices and landing gears all deployed, the airframe noise, the majority of the aircraft total noise, is notable. Over the last decades, a considerable amount of work has been conducted on the noise characteristics, noise mechanism, noise reduction techniques for the high-lift device noise. The high-lift device noise is generally categorized into three parts, low-frequency tones generated from the slat cove, mid­frequency broadband noise generated from flap side edge, and high-frequency tones generated from the slat trailing edge. The noise reduction techniques have active and passive flow control and noise reduction methods, such as slat cove cover, slat cove filler, droop nose and blowing-suction air, plasma actuation, etc.[Keywords] high-lift device ;aeroacoustic ;flow control ;noise reduction method〇引言随着航空运输流量的急剧增加,飞机的噪声污 染越来越严重,给人类甚至飞行生物都带来了强烈 的危害,特别是机场附近的居民正常的生活和休息 都会受到飞机噪声的影响。

起落架气动噪声文献阅读

起落架气动噪声文献阅读

1 起落架噪声国内外研究现状过去的几十年国内外气动噪声领域的成果表明,大型飞机的机体噪声源包括增升装置前缘缝翼、增升装置后缘襟翼、增升装置导轨和起落架,对于窄体飞机和支线飞机,增升装置的噪声强度几乎与起落架噪声相当[1],被认为是现代大型飞机最重要的一类机体噪声。

对起落架进行气动声学研究最常用的方法还是风洞试验。

1.1 起落架噪声产生机理20世纪70年代以来,随着时间的推进,起落架噪声研究的工作进一步受到重视,美国国家航空宇航局(NASA)、法国航空空间研究局(ONERA)、德国宇航研究院(DLR)、日本宇宙航空研究局(JAXA)以及各大航空工业公司(如波音公司、空中客车公司等)都开始进行飞机起落架的噪声研究。

大多数研究集中在风洞试验研究、数值模拟研究及半经验公式预测模型的研究,也要少量学者通过飞行试验对起落架噪声进行了研究。

起落架噪声主要为宽频噪声,其产生机理包括两大类:一类是钝体分离噪声,即气流流过起落架钝体部分发生流动分离、再附着等流动现象而辐射的噪声;另一类是上下游部件之间的干扰噪声,即上游部件的非定常湍流尾迹作用于下游部件而产生的噪声。

这两类噪声源的位置和远场噪声特性与起落架构型密切相关。

Doobrzynski等人[2]在DNW-LLF风洞中对全尺寸A320和A340的前起落架这主起落架进行了试验研究,结果表明起落架辐射的总声压级与起落架的支柱尺寸、轮胎直径和支柱数目等参数密切相关,会随着支柱尺寸和数目的增加而增大。

Guo等人[3]在LSAF气动噪声风洞中对全尺寸B737飞机的主起落架辐射噪声进行测量,发现起落架低频、中频和高频的噪声源分别为起落架轮胎、主支柱和细小部件。

Lozos等人[4]测量了四轮起落架的时均流场,并指出前后两轮之间存在一个非定常的漩涡,这被认为是四轮起落架主要的噪声源。

Stoker[5]、Horne[6]、Revetta[7]、Ringshia[8]等人分别对B777六轮小车式主起落架的缩比模型进行了试验研究,从他们的结果中,能够总结出一些非常重要的噪声特点,一是起落架轮胎数量不仅会改变低频噪声的大小,也会影响高频噪声的大小,另一个就是真实起落架垂直小尺寸细小零部件,会产生额外的高频噪声,此外起落架安装效应会导致真实起落架与风洞试验中起落架产生的噪声存在差异。

飞机起降噪声控制技术研究

飞机起降噪声控制技术研究

飞机起降噪声控制技术研究一、引言随着现代社会的不断发展,飞机成为了人们出行、货物运输、应急救援的重要工具。

但是,飞机起降噪声却成为了困扰城市居民和机场周边居民的严重问题。

如何控制飞机起降噪声,不仅关系到居民的健康和安宁,也是我国现代化建设面临的重要挑战。

因此,研究和开发飞机起降噪声控制技术成为了当今的一个热点问题。

二、飞机起降噪声的成因飞机起降噪声是指飞机在起降时由于机体运动和气流振动所产生的噪音。

飞机起降噪声的成因主要有以下几个方面:1.引擎噪声:飞机引擎在运行时会产生很大的噪声,其中包括风扇噪声、涡轮噪声和尾排噪声等。

2.机体气动噪声:当飞机在起飞和降落时,空气流经机体表面,漩涡、湍流等会引起机体表面振动,并产生噪声。

3.螺旋桨噪声:大型涡扇引擎使用的螺旋桨,在运转时会引起很大的噪声。

4.轮轴噪声:飞机起降时,架在机轮上的机身产生振动,机轮与地面的摩擦也会产生噪声。

以上四个方面是飞机起降噪声的主要成因。

降低和控制这些噪声的产生,需要综合应用科学技术手段和管理措施。

三、飞机起降噪声控制技术的发展现状1.飞机设计技术目前,为降低飞机起降噪声,国内外的飞机生产厂商在飞机的设计方面进行了一系列的技术改进。

例如,采用声学优化设计,减少机体气动噪声和引擎噪声;研究使用高效的螺旋桨和涡扇等,使得飞机在飞行过程中的噪声可接受范围内;采用减震装置和螺旋桨逆止装置等,降低由轮轴振动而产生的噪声等。

2.噪声控制技术噪声控制技术是降低飞机起降噪声的主要手段之一。

在噪声控制技术中,主要包括被动噪声控制和主动噪声控制两种方法。

被动噪声控制主要是利用分布式元件和结构平板等的振动吸收和隔振效果来减少噪声的产生。

而主动噪声控制则是利用反向声波来控制噪声的传播和降低飞机引擎的噪声水平。

这些技术不仅能够有效地减少噪声的传播和影响范围,还可以使得飞机引擎的噪声水平降低到可接受的范围。

3.飞行管理措施飞机起降噪声控制还应该综合应用飞行管理措施,如飞行航迹设计、垂直曲率规划和起降咆哮区等,使得飞机经过这些区域时不会产生过大的噪声。

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现代大型飞机起落架气动噪声研究进展刘沛清;邢宇;李玲;郭昊【摘要】起落架部件是现代大型飞机在起飞、着陆阶段时最主要的一类机体气动噪声源.本文主要概括了国内外利用风洞试验、飞行试验和数值模拟等手段在大型飞机起落架气动噪声研究领域所取得的研究成果和最新进展,主要包括起落架噪声的产生机理、起落架降噪的主要方法、风洞试验需要遵循的相似律和工程预测起落架噪声方法的发展等.已有的研究表明,起落架宽频噪声主要包括分离噪声和上下游部件相互干扰噪声两类,而纯音噪声主要来自空腔结构的声激振现象.使用整流罩、等离子体激励等主、被动控制技术抑制钝体分离和流动干扰现象,这些方法能够显著降低起落架噪声.文末还对起落架噪声的未来研究进行了展望.%Landing gear is one of the most important aeroacoustic noise sources during modern large aircrafts takeoff and landing.This paper some research achievements and latest developments made through wind tunnel experiments, flyover experiments and numerical simulations in the aeroacoustic investigation field of landing gear in the last decades.This paper a brief overview of four aspects including the noise generation mechanisms,the noise reduction techniques,the similarity rule of wind tunnel aeroacoustic experiments and the prediction methods for landing nding gear broadband noise can be generally categorized into two parts is the flow separation induced noise and the other is the interaction noise between upstream and downstream components.Moreover,the resonant phenomenon appeared in some cavity configurations can also generate tonal noise.Some active and passive noise reduction methods such as fairing and plasma actuatorswhich can suppress the flow separation and interaction phenomena are used to reduce landing gear noise.Finally,prediction of further research on landing gear noise is presented.【期刊名称】《空气动力学学报》【年(卷),期】2017(035)006【总页数】9页(P751-759)【关键词】起落架;气动噪声;风洞试验;噪声机理;降噪技术【作者】刘沛清;邢宇;李玲;郭昊【作者单位】北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京 100083;北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京 100083;北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京 100083;北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】V226;TB533+.3随着航空运输业的迅猛发展,在近地面起飞、降落阶段,大型客机产生的噪声问题日益受到人们的关注和重视。

国际民用航空组织(ICAO)对航空器噪声的适航标准越来越严格,对于飞越、横侧及近场三个测量点(分别位于与跑道中心线及其延长线相平行且距离跑道中心线450 m的边线上、跑道中心线的延长线上且距起飞滑跑起点6500 m处和跑道中心线的延长线上且距跑道入口2000 m处)测得的有效感知声压级(Effective Perceived Noise Level,EPNL),其第四阶段的有效感知声压级噪声指标要比第三阶段还要低10 dB[1]。

美国NASA的未来航空器减噪目标要求在2020年和2050年,比目前第四阶段的适航标准有效感知声压级分别降低42 dB和71 dB[2]。

欧洲的ACARE计划也提出类似的要求,预计在2020年和2050年民机的噪声水平相比于2000年分别降低50%和65%。

中国民航部门也针对航空器噪声提出了相应的审定标准,并写入中国民航规章第 36 部(CCAR-36)[3-4]。

现代大型民用飞机的噪声水平已成为制约飞机取得适航证的关键因素之一[5]。

因此,国内外相关单位对飞机的主要噪声源、噪声产生机理和控制方法开展了大量的研究。

现代大型飞机的主要噪声源包括发动机噪声和机体噪声两大类。

早在1970年代,Gibson[6-7]、 Revell[8]等人通过飞行试验测量了滑翔机、运输机等不同种类的飞机飞过机场时产生的噪声大小和噪声源分布,并指出机体部件是一类可能的噪声源。

自20世纪80年代初以来,随着民用飞机大涵道比涡轮风扇发动机的广泛应用,发动机噪声已经显著下降。

尤其在飞机起飞、降落阶段,起落架放下且增升装置打开,发动机处于低功率状态,此时起落架、增升装置等机体部件产生的气动噪声已经与飞机发动机噪声处于相同的水平,甚至超过发动机噪声[9-13]。

因此机体噪声已经成为大型客机一类重要的噪声源。

无论是从航空适航条例还是从舒适性、环保等方面来看,开展机体噪声相关问题的研究并进行相应的减噪是十分必要的。

Dobrzynski[9]总结过去40年间国内外在飞机机体气动噪声领域的成果后指出,若按产生的噪声强度依次排列,现代大型飞机的机体噪声源包括起落架、前缘缝翼、后缘襟翼、襟翼侧缘、增升装置导轨,及扰流板和部件间的相互影响;但对于窄体飞机和支线飞机,增升装置噪声的强度几乎与起落架噪声相当。

因此起落架噪声被认为是现代大型飞机最重要的一类机体噪声。

本文主要综述起落架相关的气动噪声问题的研究进展。

航空部件气动噪声的研究方法主要有风洞试验、飞行试验、数值模拟和理论分析等多种方法。

综合考虑研究成本、时间、结果精度等因素,过去几十年对起落架进行气动声学研究最常用的方法还是风洞试验。

起落架噪声主要为宽频噪声,其产生机理包括两大类:一类是钝体分离噪声,即气流流过起落架钝体部件发生流动分离、再附着等流动现象而辐射的噪声;另一类是干扰噪声,即上游部件的非定常湍流尾迹作用于下游部件而产生的噪声[1,4]。

但是主要噪声源位置和远场噪声特性与起落架构型密切相关。

20世纪70年代末,Heller和Dobrzynski[14]对一个简化的两轮小车式起落架进行了远场噪声大小和指向性的测量,并分析了各个起落架部件对总噪声的贡献。

结果表明起落架过顶方向的噪声主要产生于起落架轮胎,而侧边方向的噪声则主要来自于支撑杆部件。

Dobrzynski等人[15]在DNW-LLF风洞中对全尺寸A320和A340的前起落架和主起落架进行了试验研究,发现起落架辐射的总声压级与起落架的支柱尺寸、轮胎直径和支柱数目等参数密切相关,会随着支柱尺寸和数目的增加而增大。

Guo等人[16]在LSAF气动声学风洞中对全尺寸B737飞机的主起落架辐射的噪声进行了测量,发现起落架低频、中频和高频的噪声源分别为起落架轮胎、主支柱和细小部件。

Yokokawa等人[17]在日本RTRI风洞对40%缩放的两轮主起落架模型进行了远场噪声测量,发现两轮中间的连接轴区域是最主要的噪声源。

Lazos [18]测量了四轮起落架的时均流场,并指出前后两轮之间存在一个非定常的旋涡,这被认为是四轮起落架主要的噪声源。

除了两轮和四轮起落架外,人们对现代大型宽体客机中更常见的六轮小车式主起落架构型也进行了深入的研究。

Stoker[19-20]、Horne[21-22]、Ravetta[23]、Ringshia[24]等人分别对Boeing777六轮小车式主起落架的缩比模型进行了试验研究,Jaeger[25]、Oelemans[26]、Humphreys[27]等人分别对其它六轮小车式起落架进行了试验研究,从他们的试验结果中,能够总结出一些非常重要的起落架噪声特点,一是起落架轮胎的数量不仅会改变低频噪声的大小,也会影响高频噪声的大小,另一个就是真实起落架上存在的小尺寸细小零部件,会产生额外的高频噪声。

此外,起落架的安装效应会导致真实起落架与风洞试验中起落架产生的噪声存在差异。

除试验研究外,CFD和FW-H方程相结合的混合方法、CAA计算气动声学等数值计算方法逐渐成为研究起落架等飞机部件气动噪声的另一类主要方法。

Xiao等人[28]用DDES方法模拟了四轮起落架的流场,结果显示从起落架前轮会脱落出很强的旋涡,周期性地撞击后轮,同时旋涡也会与前轮的后侧有周期性地相互作用,这些流动现象可以产生很强的辐射噪声。

Drage[29]等人对简化的B747前起落架进行了数值模拟,并将得到的结果运用FW-H方程进行远场噪声的计算,他们发现对起落架的几何形状进行很小的改动,可能会导致辐射的噪声场有很大的差别。

Souliez等人[30]采用 CFD和FW-H方程相结合的混合方法计算稍复杂四轮起落架的远场噪声,但是他在FW-H方程积分面的选择上与别人有很大不同,他不仅研究了固体表面积分的情况,同时也研究了包围起落架模型的空间虚拟表面积分的情况。

结果表明采用两种不同的积分面计算得到的远场噪声存在一定的差异,他认为这是由于通常的固体壁面的积分形式不能包含空间中存在的四极子声源。

他们的计算结果还发现主支撑杆的噪声在起落架前方和后方的观测点传播的声压级更大。

Li等人[31]对同一个起落架模型进行了噪声模拟,指出从上游支撑杆上脱落下来的旋涡会与下游支杆相互作用,产生额外的噪声。

Liu等人[32]使用高阶有限差分算法对一个简化起落架模型(LAGOON模型)进行了远场噪声计算,结果表明轮胎是最主要的噪声源之一,两轮之间的连接杆在起落架正下方产生了更强烈的噪声。

国内也对起落架噪声问题开展了相应的研究。

西北工业大学的宋文萍等人[33]总结了飞机机体气动噪声相关计算方法。

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