Чтобы авиадвигатели были менее шумными: ученые ЦАГИ представили актуальные исследования аэроакустики

Снижение авиационного шума – важная задача на пути к созданию современного и экологичного авиационного транспорта. Решением данной проблемы занимаются специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Для выполнения перспективных проектов в области аэроакустики ЦАГИ развивает экспериментальную базу и методы исследований. О том, что делается в этом направлении и какие результаты уже достигнуты, ученые центра авиационной науки рассказали на площадке 7-й Международной научно-технической конференции «Динамика и виброакустика машин». Мероприятие состоялось в Самаре в начале сентября.

В конференции приняли участие представители научно-исследовательского центра аэроакустики ФАУ «ЦАГИ». Начальник отделения аэроакустики и экологии летательных аппаратов ФАУ «ЦАГИ», доктор физико-математических наук Виктор Копьев выступил с пленарным докладом (соавторы Н.Н. Остриков, Н.И. Батура, Г.А. Фараносов, О.П. Бычков), в котором поделился опытом создания новой установки для исследования шума горячих струй в заглушенной акустической камере, а также анализом первых результатов экспериментов.

«Несмотря на то, что изучение процесса шумообразования ведется более 70 лет, общепринятая теория до сих пор не создана. Одним из важнейших вопросов является влияние нагрева потока на аэродинамический шум турбулентных струй – именно при таких условиях работают реактивные двигатели. Для исследования эффектов неизотермичности потоков проведена глубокая модернизация заглушенной акустической камеры ЦАГИ. Впервые реализована возможность проведения исследований шума горячих струй в широком диапазоне скоростей и температур нагрева, в том числе при наличии спутного потока», – отметил Виктор Копьев.

Работы были выполнены при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Ученый отметил, что на новой установке проведен комплекс методических измерений, в частности, отработана технология их проведения при нагреве потока. Уже первые результаты показали, что нагрев потока может приводить не только к новым количественным, но и качественным результатам.

Также в рамках секции «Исследование гидродинамических и аэродинамических шумов. Авиационная акустика» была представлена работа ЦАГИ в интересах создания эффективных звукопоглощающих конструкций (ЗПК) для авиационных двигателей. В докладе заместителя начальника отделения аэроакустики и экологии летательных аппаратов ФАУ «ЦАГИ», кандидата физико-математических наук Николая Острикова (соавторы М.С. Ипатов, М.А. Яковец, С.Л. Денисов, В.В. Башкатов) шла речь о ключевых проблемах, связанных с созданием таких конструкций, и решениях, предлагаемых учеными института. Было отмечено, что разработка эффективных ЗПК для каналов авиадвигателей требует решения комплексных проблем, в том числе с применением математических моделей, адекватно описывающих достаточно специфические эффекты распространения звука в каналах переменной геометрии при наличии неоднородного потока и стыков облицовок стенок. Актуальность темы обусловлена ужесточением норм ИКАО по шуму магистральных самолетов на местности. Этот доклад получил диплом первой степени как лучший доклад, представленный на конференции.

Наряду с вопросами аэроакустики на конференции обсуждались фундаментальные задачи динамики и виброакустики, проблемы управления роботами и мобильными объектами, промышленной и цифровой гидравлики, пневматики, мехатронных систем и т.д.