Новый подход сделает перелеты более комфортными для экипажа и пассажиров, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза. Сильный гул, который пассажиры авиалайнеров слышат во время полета, создается турбулентными струями реактивных двигателей.
Это струи газа, которые с огромной скоростью вырываются из сопла и смешиваются с холодным воздухом, из-за чего возникает хаотичное вихревое движение (турбулентность). Особенно сильным такой шум становится при взлете, вызывая дискомфорт у тех, кто находится на борту. При этом гул сопровождается вибрацией, которая способна ускорять выход из строя материалов и узлов, из которых состоит самолет.
"Ученые ПНИПУ выяснили, где возникает шум, и предложили метод, позволяющий снизить его на 2-3 дБ (децибела). Даже небольшое уменьшение этих показателей повысит комфорт полета для пассажиров и снизит риск преждевременного разрушения материалов самолета", - сообщили ТАСС в университете.
Звукозапись в сопле двигателя
Авторы изучили то, как турбулентные струи образуются в разных видах сопел - конических и гофрированных труб, которые участвуют в управлении этими потоками. Ученые создали сеть из 54 сверхчувствительных микрофонов, которые были распределены внутри образцов. При помощи установки, имитирующей выхлопную струю авиационного двигателя, они воссоздали условия полета и записали звуки, возникающие при прохождении газа по соплу.
"Анализ и сравнение показали: чтобы уменьшить звук, подойдут гофрированные сопла с плавным рифлением лепестков. Шум удается снизить на 2-3 дБ без усиления высокочастотных составляющих. Также получилось изменить распределение источников шума: на высоких частотах они сместились ближе к соплу, на низких - дальше от него. Все это означает, что лепестки такой формы отлично выполняют шумоподавляющую функцию и найдут успех в использовании в современных самолетах", - прокомментировал Игорь Храмцов, доцент кафедры "Ракетно-космическая техника и энергетические системы" ПНИПУ, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Результаты экспериментов позволяют уменьшить уровень шума авиадвигателей без усиления высоких частот, что не только снизит риск преждевременного разрушения частей самолета, но и сократит воздействие шума на экипаж и пассажиров, а также жителей домов, построенных вблизи аэропортов.
"Дальнейшая разработка технологии может привести к созданию нового поколения экологичных авиадвигателей с улучшенными акустическими характеристиками", - уточнили в университете.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.
