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波音与工业界伙伴完成商用飞机静音技术试验,

时间:2019-11-23 14:24来源:科学研究
[美国《航空周刊与航天技术》2005年9月5日刊报道]波音、通用电气、古德里奇航空结构集团和NASA兰利研究中心正在开展旨在降低客舱和机场噪声的研究,并于最近在波音Glasgow飞行试验场

[美国《航空周刊与航天技术》2005年9月5日刊报道]波音、通用电气、古德里奇航空结构集团和NASA兰利研究中心正在开展旨在降低客舱和机场噪声的研究,并于最近在波音Glasgow飞行试验场开展了V型罩和短舱的试验。试验采用了一架来自全日空的窄体777-300ER飞机,完成了近200次飞行。试验为波音新机787验证了2种发动机噪声抑制概念。787飞机将采用不对称风扇涵道进口V型罩减少客舱后部冲击有关噪声至少3分贝,以及一片短舱进气内筒的声学衬套将减少机身噪声3至4分贝。在2001年9月,研究小组曾在这里进行了静音技术验证机的试验,被称为QTD1试验。此次的飞行试验是第2阶段,称为QTD2。波音还在考虑在3到4年里开展第三轮的技术试验。

[新豪天地登录网址 ,英国《防务新闻》2005年11月15日报道]波音与其工业界伙伴最近完成了为期3周的飞行试验项目,试验证实了一些重要的飞机降噪技术的有效性。名为静音技术验证机2的研究与发展项目是波音、通用电气公司、古德里奇公司和NASA共同开展的商业飞机工业项目。日本全日空 提供了一架新的777飞机用于飞行试验。该试飞项目为每家公司提供了验证将在目前和未来产品上使用的技术的机会。NASA参加此计划主要是收集数据,支持其推进系统航空声学、起落架噪声及计算流体力学研究的发展。安装GE90-115B发动机的777-300ER飞机在其同级别中已经是最静音的飞机,在试验中该机右机翼的发动机安装了8个不同的发动机进气和排气降噪装置。风扇和发动机V型罩设计取得了2分贝的降噪效果。因为喷气噪声由喷气尾流产生,并延伸到发动机后近50英尺,任何降噪效果的取得都是不小的成绩。另外,巡航时客舱后部乘客能听到的低频隆隆声也降低了4至6分贝。另一被证实获得成功的技术开发是制造发动机进气道的吸声衬垫。这种新式"无缝"构造比现有产品的有效区域扩大了78%,而且没有增加短舱尺寸。这种新的衬垫把在飞机前部能听到的风扇声音降低了15分贝,使得该噪声比起其他环境声音已经不再明显。这些降噪措施将用于改善787的噪声品质。

[据美国航空周刊和空间技术网站2016年11月29日报道]在洁净天空联合技术倡议下,欧洲开展了能够降低未来喷气公务机以及先进窄体客机机场噪声的尾翼设计技术研究,并进行了大尺寸的地面研制验证。其中,U型尾翼通过屏蔽发动机的喷流噪声,以及将其反射到上空和飞机侧面,从而降低了传播到地面的噪声。

[美国《航空周刊与航天技术》2005年12月5日刊报道]波音747新型别将比787采用更多发动机静音技术。747-8采用的通用电气GEnx-2B67发动机将使用波音静音技术验证机2项目的更多静音技术,包括在排气和风扇整流罩上采用V形罩,而787只在风扇整流罩上采用了这种降噪手段。但是,QTD 2的一些最吸引人的结果,如采用非对称V形罩和"形状记忆"双金属合金还不会应用到787或747-8。波音噪声和发射总工程师Larry Craig称,已确定747-8将采用排气和风扇整流罩V形罩,但V形罩的具体细节还没有定。起飞时能微小弯曲进行降噪、而巡航时恢复原状提高发动机效率的双金属V形罩对747-8来说只是有理论上的可能性。747-8还将使用787采用的一整片整流罩衬套。QTD 2还试验了一种安装在主起落架机轮间的雪橇形整流罩的降噪装置。这种装置不太可能很快用于商用客机,但它证实了减少起飞/着陆气流中的管线将帮助降低噪声这一假设的成立。

在洁净天空智能固定翼飞机计划下,达索领导的研究团队提出了一系列未来跨洲飞行小后掠角喷气公务机的先进技术。除U型尾翼,还包括低阻层流机翼、主动载荷控制和智能襟翼、先进涡扇发动机和多电系统,包括电热防除冰系统。

与隼2000级别的喷气公务机相比,达索估计2020年服役的LSBJ可降低油耗32-34%,同时带来同样的二氧化碳、氮氧化物和水的排放减少。

法国宇航院进行了LSBJ在波尔多-美日尼亚克机场运行的建模模拟,评估了U型尾翼的降噪效果。结果显示,暴露在55dB噪声以上区域面积减少了一半。

为了确认U型尾翼的适航性和有效性,研究人员进行了一系列风洞试验和地面测试。最后一步将是计划于2016年12月开展的疲劳试验。

风洞试验是在德荷DNW风洞进行的,试验中采用了装有模拟涡轮发动机的大尺寸LSBJ模型,评估了低速特性和发动机喷流的干扰。试验还分别进行了传统隼系列公务机尾翼和U型尾翼的噪声屏蔽效果对比,并通过麦克风阵列测试了起落架、空气刹车、缝翼等气动噪声源,以及安装在短舱内部传感器测得了涡轮模拟器的声音特征。风洞试验结果显示,U型尾翼显示出从100Hz到60000Hz的良好宽频噪声屏蔽效果。

研究人员还研制了另一个U型尾翼的风洞试验模型,将在Oneral的S2MA风洞中进行颤振的测试。这个试验的关注领域还包括水平和垂直尾翼交汇处的拐角流动。

地面测试采用了一段全尺寸的U型尾翼,将其安装在一个试验台架上,试验台架布置在隼7X公务机的中心发动机后,可以变换不同的攻角。目的是验证噪声屏蔽预测方法。这个试验台架也将用来进行发动机喷流对尾部的影响测试。目的是找到满足疲劳要求的最短的喷流和尾翼之间的距离,从而最大化噪声屏蔽效果。

除了LSBJ,洁净天空计划下还提出了一个隼7X级别的三发高速、远程喷气公务机概念,具有大后掠角、层流机翼、先进涡扇发动机、V型尾翼等特征。V型尾翼可以改善高跨声速下的阻力,并通过移除中心发动机的S型喷管降低重量,也可以提供一定的噪声屏蔽功能。

参与洁净天空计划创新尾翼设计的企业和研究机构包括达索公司、空客公司、福克公司、未来先进制造公司、RAUG公司、罗马尼亚的克拉瓦约飞机公司和国家航空航天研究所,以及英国空气动力学中心的分支机构ARA,德荷风洞,荷兰宇航院和法国宇航院。

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