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飛機機體噪聲的主要來源

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飛機機體噪聲的主要來源

發布日期:2016-09-06 作者:阻尼材料 點擊:

  飛機噪聲是飛機飛行時存在的各種噪聲源的聲輻射總和。主要分為兩類,即推進系統噪聲和機體噪聲。機體噪聲是由于氣流流過飛機表面引起的氣流壓力擾動產生的,其本質是空氣動力噪聲,它起因于氣體內部的脈動質量源(單極子噪聲源)、作用力的空間梯度(偶極子噪聲源)以及應力張量的變化(四極子噪聲源)。氣體具有彈性和慣性,前者引起氣體反抗壓縮,后者表現出“動者恒動”的屬性,由于這兩個原因,壓力脈動在某處發生后會傳給周圍空氣介質,并以聲波形式向外傳播出去。 
 
  當飛機以高速通過空氣時,氣體的粘性在飛機機體表面引起湍流邊界層,在湍流邊界層內湍流不斷地形成、衰變,沿著流動方向擺動,從而沿著飛機產生一個起伏的壓力場,起伏壓力場在遠場產生寬頻帶的噪聲。因為空氣流過飛機機體時涉及的物體尺寸可以從幾厘米(如座艙窗口邊緣)到數米長(如機翼弦長和機身長度),因而空氣流過機體所誘導的湍流尺度變化也相當顯著。寬頻帶的湍流擾動在遠場表現為寬頻帶的噪聲信號,噪聲強度則依賴于飛機的基本結構尺寸和氣流的流動速度。 
 
  常規飛機在正常飛行狀態(飛機起落架、增升裝置回收)時的機體噪聲主要由機翼和尾翼的后緣產生,其主要形成的機理是由于湍流邊界層流過機翼和尾翼的后緣引起的聲波散射。機翼產生的寬頻噪聲是機體噪聲的主要來源之一。
 
  在飛機起飛爬升和進場著陸階段,因為飛機需要增大升力而使用增升裝置(前緣縫翼和后緣襟翼),并且起落架處于放下狀態,這時除機翼和尾翼產生的噪聲外,由增升裝置和著陸裝置誘導的湍流產生較強烈的機體噪聲分量。因此,增升裝置和起落架也是機體噪聲的重要來源。圖1給出了常規飛機的機體噪聲來源。研究表明:這些噪聲源對機體噪聲的總體噪聲水平貢獻相當,因此,必須致力于同時降低所有噪聲源引起的噪聲,才能使總的機體噪聲水平得到降低。 

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