在“降低飞机噪声源及其辐射的创新方法与技术研究(Innovative Methodologies and technologies for reducing Aircraft noise Generation and Emission, IMAGE)”(以下简称IMAGE)项目中,机体噪声主要针对起落架和增升装置这两类结构,它们是飞机在着陆过程中的主要声源。发动机噪声主要瞄准风扇和喷流/机翼干涉效应。这两类结构是发动机远场辐射噪声的主要声源。

IMAGE项目主要瞄准一些有潜力的主、被动降噪技术,如等离子体作动器、湍流网和新型多孔材料。本项目将通过研究,进一步提高其技术成熟度,促进其在机体和发动机降噪中的应用。

目前,应用CFD方法研究结构简单、可靠性高和具有代表性的噪声控制装置是国际上的热点。由于非定常CFD/CAA混合模拟的计算量非常大,必须对控制方法的表征与物理建模进行简化。这也是后续对控制方法进行优化和工程应用的重要基础。为此,IMAGE项目选取以下三种基本构型进行研究(如图1所示)。首先研究这三类结构代表的机体噪声和发动机噪声产生和传播问题的物理机制,进而研究数种噪声控制方法对噪声产生和传播带来的影响,最后通过优化进一步改进上述噪声控制方法的效果。这些基本构型包括:

串列圆柱模型

简化机翼模型

简化发动机模型

简化喷流及安装效应模型


图1.IMAGE项目中描述机体和发动机噪声问题的基本构型与主要控制方法

第一个基本构型代表起落架,第二个基本构型代表简化增升装置,第三个基本构型代表发动机风扇。其中简化机翼构型由两段翼结构组成,分别代表缝翼-机翼,或机翼-襟翼。图1.3(d)所示的几何结构更多地体现了机翼与喷流干涉的特征。对此结构,IMAGE项目中主要研究三方面的技术问题:(i)湍流流过机翼/喷流时的噪声干涉,(ii)机翼对喷流噪声的散射作用,(iii)机翼与喷流干涉低噪声设计准则。

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