王春輝
摘 要:本文對直升機艙內(nèi)噪聲進(jìn)行概述,分析了影響艙內(nèi)噪聲的主要聲源,介紹了目前主流的艙內(nèi)噪聲控制方法,為艙內(nèi)噪聲控制提供參考。
關(guān)鍵詞:直升機、艙內(nèi)噪聲、噪聲源、降噪
本文通過對影響直升機艙內(nèi)噪聲的聲源及控制艙內(nèi)噪聲的降噪方法進(jìn)行分析,為直升機艙內(nèi)噪聲控制提供方法支撐。
1.簡介
直升機目前在生活中的應(yīng)用越來越廣泛,民眾對直升機的需求已不僅僅是作為救生工具,更多的是對其作為一種低空通行工具的需求,因此一種擁有良好艙內(nèi)噪聲環(huán)境的乘用直升機也變得越來越重要,本文主要就影響直升機艙內(nèi)噪聲的噪聲源進(jìn)行分析,就目前主流的艙內(nèi)噪聲控制技術(shù)進(jìn)行說明,為直升機艙內(nèi)噪聲控制提供參考。
2.噪聲源
跟固定翼飛機相比,直升機擁有復(fù)雜的旋翼系統(tǒng),這就注定了直升機的噪聲(艙內(nèi)或艙外)均要高于固定翼,過高的艙內(nèi)噪聲會引起駕駛員及乘員的疲勞,且噪聲常常與振動同時發(fā)生,一種聲振耦合的結(jié)構(gòu),過大的噪聲及振動更會影響機體結(jié)構(gòu)(特別是旋翼系統(tǒng))與機載設(shè)備的使用壽命,大大的限制了直升機的性能。
影響直升機艙內(nèi)噪聲的聲源主要分兩部分,一是發(fā)動機及其傳動系統(tǒng)振動噪聲,另一部分為直升機的旋翼系統(tǒng)(包括主旋翼及尾槳)引起的氣動載荷引起的噪聲。同時也是直升機高階振動載荷的重要輸入。因而,針對旋翼系統(tǒng)開展振動和噪聲控制可從源頭上實現(xiàn)直升機振動和噪聲的大幅降低。
其中旋翼離散噪聲,尾槳離散噪聲,紊流誘導(dǎo)噪聲均屬于旋翼系統(tǒng)引起的噪聲,減速器傳動噪聲機發(fā)送機噪聲屬于結(jié)構(gòu)噪聲。
3.降噪方法
目前主流的降噪方法主要有兩類,即主動降噪技術(shù)與被動降噪技術(shù)。
3.1 主動控制降噪
主動降噪,顧名思義就是通過設(shè)備產(chǎn)生于振動噪聲幅值相等,方向相反的聲波,將噪聲消除,這種方法需要首先分析明確噪聲環(huán)境的組成,即頻率,頻譜等信息,通過合理布置主動降噪設(shè)備,達(dá)到艙內(nèi)降噪的目的。目前歐直直升機EC175客艙內(nèi)布置有主動降噪設(shè)備,其效果良好,滿足適航的需要。
3.2 被動控制降噪
被動降噪技術(shù)是指通過采用隔聲隔振材料,完善艙內(nèi)密封,改變振動傳送路徑等方式完成降噪,目前國內(nèi)主流的是采用減振墊,增加客艙內(nèi)飾(完善艙內(nèi)密封,內(nèi)飾件采用隔聲材料、增加隔音棉),改變振動環(huán)境等技術(shù)以降低艙內(nèi)噪聲水平。
圖3為減振墊的系統(tǒng)原理,通過添加阻尼橡膠,鋼絲等措施將振動降低,目前直升機在儀表板,內(nèi)飾上均有應(yīng)用,能達(dá)到減振降噪的需求。
4.總結(jié)
直升機艙內(nèi)噪聲過大影響駕駛員及成員,可通過佩戴主動降噪設(shè)備減小駕駛員受艙內(nèi)噪聲的影響,客艙添加主動隔振等響應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備,配合艙內(nèi)噪聲環(huán)境,主要是頻率頻譜,安裝內(nèi)飾的隔聲材料,安裝被動減振墊等措施,能夠達(dá)到較好的降噪效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 胡選利.螺旋槳飛機艙內(nèi)噪聲的定量分析和預(yù)估.西安:西安交通大學(xué)博士論文,1988年4月.
[2] 雷世豪,孫樂申.飛機座艙的聲學(xué)設(shè)計,噪聲與振動控制.1984年8月.4.
[3] J.S.Mixson, C.A.Powell.Review of Recent Research on Interior Noise of Propeller Aircraft .Aircraft.Vol.22.NO.11.Nov.1985.
[4] 中國民航總局.中國民航規(guī)章.北京:2002年3月20日.
[5] 金奕山.民用航空器型號合格審定中的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)-航空器噪聲.中國民用航空總局航空安全技術(shù)中心,北京 100028.