В салоне самолета уровень звука достигает 80–85 децибел, как у оживленной трассы. Бортпроводники и пилоты работают в таких условиях постоянно, и со временем это сказывается на их слухе. Страдают и люди, живущие рядом с аэропортами. Гул для них становится постоянным фоном, влияющим на здоровье и сон.
Решение этой проблемы нашли ученые Пермского Политеха (ПНИПУ), которые создали инновационную звукопоглощающую конструкцию, которая эффективно подавляет шум авиадвигателя.
Как рассказали в пресс-службе вуза, разработка в 1,5 раза легче многослойных аналогов, при этом ее звукопоглощение на 20 Дб выше, чем у классических однослойных панелей. Работает она в широком диапазоне от 2000 до 5400 Гц, эффективно снижая шум на всех этих частотах.
Вместо привычных шестигранных сот для новой звукопоглощающей конструкции ученые разработали ячейки в форме конусов — прямых и перевернутых. Получилась компактная панель, которая подавляет шум сразу во всем рабочем диапазоне, в том числе при наличии воздушного потока.
Образцы ячеек исследователи напечатали на 3D-принтере, что позволило точно воплотить сложную геометрию. Испытания исследователи проводили на специальной звукоизолированной лабораторной установке, в которой создается тестовый шум 130−150 Дб, что соответствует гулу работающего двигателя.
Сначала разработку тестировали в неподвижной среде, потом при скорости потока, приближенной к настоящим полетам. При этом микрофоны измеряли, какой уровень шума поглощается. Для сравнения точно так же проверили обычную сотовую панель.
Традиционная конструкция отлично работала на низких частотах без потока — снижала шум на 51–54 Дб. Но на высоких частотах ее эффективность была гораздо ниже: она уменьшала шум всего на 14 Дб. Когда включили поток воздуха, ее показатели шумоподавления упали до 13–23 Дб на всех частотах.
Конусная конструкция без потока стабильно работала на всех частотах и снижала шум на 38–40 децибел. Это хороший результат, позволяющий значительно уменьшить громкость двигателя. С потоком показатели почти не изменились: от 32 до 44 децибел. В отличие от сотовой, наша панель практически не реагирует на поток воздуха и в реальных условиях работает стабильно
Разработка была изначально рассчитана на широкий диапазон частот, поэтому мелкие производственные погрешности на качестве шумоподавления не сказываются. Например, если размеры ячеек чуть отличаются от расчетных и стенки получаются неровными или возникают микроскопические дефекты материала, обычные панели теряют эффективность, а конусная продолжает работать стабильно.
Ранее Наука Mail рассказывала, что исследователи изучили влияние ветряных электростанций на рыб.
