直升机舱内噪声概述
2021-01-06王春辉
王春辉
摘 要:本文对直升机舱内噪声进行概述,分析了影响舱内噪声的主要声源,介绍了目前主流的舱内噪声控制方法,为舱内噪声控制提供参考。
关键词:直升机、舱内噪声、噪声源、降噪
本文通过对影响直升机舱内噪声的声源及控制舱内噪声的降噪方法进行分析,为直升机舱内噪声控制提供方法支撑。
1.简介
直升机目前在生活中的应用越来越广泛,民众对直升机的需求已不仅仅是作为救生工具,更多的是对其作为一种低空通行工具的需求,因此一种拥有良好舱内噪声环境的乘用直升机也变得越来越重要,本文主要就影响直升机舱内噪声的噪声源进行分析,就目前主流的舱内噪声控制技术进行说明,为直升机舱内噪声控制提供参考。
2.噪声源
跟固定翼飞机相比,直升机拥有复杂的旋翼系统,这就注定了直升机的噪声(舱内或舱外)均要高于固定翼,过高的舱内噪声会引起驾驶员及乘员的疲劳,且噪声常常与振动同时发生,一种声振耦合的结构,过大的噪声及振动更会影响机体结构(特别是旋翼系统)与机载设备的使用寿命,大大的限制了直升机的性能。
影响直升机舱内噪声的声源主要分两部分,一是发动机及其传动系统振动噪声,另一部分为直升机的旋翼系统(包括主旋翼及尾桨)引起的气动载荷引起的噪声。同时也是直升机高阶振动载荷的重要输入。因而,针对旋翼系统开展振动和噪声控制可从源头上实现直升机振动和噪声的大幅降低。
其中旋翼離散噪声,尾桨离散噪声,紊流诱导噪声均属于旋翼系统引起的噪声,减速器传动噪声机发送机噪声属于结构噪声。
3.降噪方法
目前主流的降噪方法主要有两类,即主动降噪技术与被动降噪技术。
3.1 主动控制降噪
主动降噪,顾名思义就是通过设备产生于振动噪声幅值相等,方向相反的声波,将噪声消除,这种方法需要首先分析明确噪声环境的组成,即频率,频谱等信息,通过合理布置主动降噪设备,达到舱内降噪的目的。目前欧直直升机EC175客舱内布置有主动降噪设备,其效果良好,满足适航的需要。
3.2 被动控制降噪
被动降噪技术是指通过采用隔声隔振材料,完善舱内密封,改变振动传送路径等方式完成降噪,目前国内主流的是采用减振垫,增加客舱内饰(完善舱内密封,内饰件采用隔声材料、增加隔音棉),改变振动环境等技术以降低舱内噪声水平。
图3为减振垫的系统原理,通过添加阻尼橡胶,钢丝等措施将振动降低,目前直升机在仪表板,内饰上均有应用,能达到减振降噪的需求。
4.总结
直升机舱内噪声过大影响驾驶员及成员,可通过佩戴主动降噪设备减小驾驶员受舱内噪声的影响,客舱添加主动隔振等响应系统设备,配合舱内噪声环境,主要是频率频谱,安装内饰的隔声材料,安装被动减振垫等措施,能够达到较好的降噪效果。
参考文献:
[1] 胡选利.螺旋桨飞机舱内噪声的定量分析和预估.西安:西安交通大学博士论文,1988年4月.
[2] 雷世豪,孙乐申.飞机座舱的声学设计,噪声与振动控制.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] 中国民航总局.中国民航规章.北京:2002年3月20日.
[5] 金奕山.民用航空器型号合格审定中的环境保护标准-航空器噪声.中国民用航空总局航空安全技术中心,北京 100028.