如何給直升機降噪
如何給直升機降噪
直升機有許多其他飛行器難以辦到或不可能辦到的優(yōu)勢，在關(guān)鍵時候發(fā)揮了巨大的作用，然而他巨大的噪音有讓人們對他又愛又恨，那么有什么辦法可以讓他的噪音降下來么?下面就和學習啦小編一起來探索一下吧。
簡介
直升機，英文名稱：helicopter，是一種以動力裝置驅(qū)動的旋翼作為主要升力和推進力來源，能垂直起落及前后、左右飛行的旋翼航空器。主要應(yīng)用學科有航空科技(一級學科、航空器(二級學科)。直升機主要由機體和升力(含旋翼和尾槳)、動力、傳動三大系統(tǒng)以及機載飛行設(shè)備等組成。旋翼一般由渦輪軸 發(fā)動機或活塞式發(fā)動機通過由傳動軸及減速器等組成的機械傳動系統(tǒng)來驅(qū)動，也可由槳尖噴氣產(chǎn)生的反作用力來驅(qū)動。目前實際應(yīng)用的是機械驅(qū)動式的單旋翼直升機及雙旋翼直升機，其中又以單旋翼直升機數(shù)量最多。
主要優(yōu)缺點
直升機的突出特點是可以做低空(離地面數(shù)米)、低速(從懸停開始)和機頭方向不變的機動飛行，特別是可在小面積場地垂直起降。由于這些特點使其具有廣闊的用途及發(fā)展前景。在軍用方面已廣泛應(yīng)用于對地攻擊、機降登陸、武器運送、后勤支援、戰(zhàn)場救護、偵察巡邏、指揮控制、通信聯(lián)絡(luò)、反潛掃雷、電子對抗等。在民用方面應(yīng)用于短途運輸、醫(yī)療救護、救災(zāi)救生、緊急營救、吊裝設(shè)備、地質(zhì)勘探、護林滅火、空中攝影等。海上油井與基地間的人員及物資運輸是民用的一個重要方面。缺點是當前直升機相對飛機而言，振動和噪聲較高、維護檢修工作量較大、使用成本較高，速度較低，航程較短。直升機今后的發(fā)展方向就是在這些方面加以改進。
噪音的產(chǎn)生
直升機的噪聲主要來自：旋翼、尾槳、發(fā)動機、減速器和傳動系統(tǒng)等。外部環(huán)境的噪聲(相對于機外的聽眾)主要來自旋翼和尾槳，而艙內(nèi)環(huán)境噪聲(相對于機內(nèi)的飛行員)受主減速器齒輪嚙合頻率及其諧波產(chǎn)生的噪聲和發(fā)動機的影響更大。
1.旋翼噪聲分為旋轉(zhuǎn)噪聲、脈沖噪聲和寬帶噪聲。
(1)旋轉(zhuǎn)噪聲包括厚度噪聲和載荷噪聲，由槳葉旋轉(zhuǎn)過程中的力和空氣體積脈動所引起，在噪聲的低頻部分處于支配地位，聲能主要分布在旋翼通過頻率上。在低槳尖馬赫數(shù)(0.5-0.7)時，載荷噪聲占旋轉(zhuǎn)噪聲的主要部分。
(2)脈沖噪聲主要來源于槳渦干擾噪聲(BVI)和高速前飛時由激波引起的脈沖噪聲(HSI)。
BVI噪聲是幅值很高的脈沖聲發(fā)射，一旦出現(xiàn)，將掩蓋其他的噪聲，BVI噪聲的出現(xiàn)與直升機的飛行操縱狀態(tài)有關(guān)，如高速前飛，帶前飛速度下降等。
HSI噪聲一般是旋翼特有的，尾槳葉不會產(chǎn)生。
(3)寬帶噪聲是槳葉上氣流的隨機脈動力引起，其聲壓時間歷程連續(xù)分布，頻率譜一般無突出的成分，聲能主要分布在150-1000Hz范圍。通常寬帶噪聲比其他噪聲能量低的多，振幅小得多。
直升機的噪音是沒有辦法消除，只得依賴技術(shù)的提升。
直升機降噪技術(shù)
降噪技術(shù)可以分為被動噪聲控制技術(shù)和主動噪聲控制技術(shù)兩種。
1.被動噪聲控制技術(shù)
對于旋翼噪聲的解決方法是限制槳尖速度，采用先進的翼型和槳尖形狀。降低槳盤載荷和槳尖速度、增加槳葉片數(shù)可以有效降低載荷噪聲。厚度噪聲主要與槳葉片數(shù)、旋轉(zhuǎn)速度以及翼型參數(shù)(厚度、寬度)等因素有關(guān)，減小這些參數(shù)值可以降低厚度噪聲。
2.主動噪聲控制技術(shù)
最近，為減振發(fā)展的高階諧波控制(HHC)和獨立槳葉控制(IBC)方法已經(jīng)被研究用于減少旋翼BVI噪聲。已經(jīng)進行的采用HHC方法控制BVI噪聲的旋翼風洞試驗顯示，用開環(huán)控制可減少約5-6dB。高階諧波旋翼聲學試驗(HART)用開環(huán)控制BO-105旋翼，表明由于諧波輸入降低了振動和噪聲水平，進一步由飛行試驗獲得的噪聲數(shù)據(jù)證實了此結(jié)果。在BO-105旋翼和UH-60旋翼上用IBC系統(tǒng)控制噪聲的風洞試驗結(jié)果表明，通過仔細選擇開環(huán)控制輸入可以降噪5-12dB，最近的閉環(huán)IBC控制試驗也得到了相同的結(jié)論。然而最近的研究表明控制率的算法中應(yīng)增加噪聲水平作為目標函數(shù)，否則在主動控制減振同時噪聲也許會增加。 對于主減速器的降噪可以在主減速機匣的支撐桿采用主動控制技術(shù)，形成主動支撐桿或智能支撐桿，以有效消減齒輪產(chǎn)生的嚙合噪聲，并且能適應(yīng)直升機工作條件變化所帶來的旋翼轉(zhuǎn)速的變化。 直升機艙內(nèi)還可以采用揚聲器作為控制器的主動消聲系統(tǒng)。