КОНСТРУКЦИЯ РЕВЕРСИВНОГО УСТРОЙСТВА

Узел реверсивного устройства (рис.32) состоит из корпуса, противопожарной перего­родки, двух створок (верхней и нижней), двух силовых балок (левой и правой), двух меха­низмов поворота створок, механического замка и обтекателей (2 шт.).

Корпус состоит из тpёx цилиндрических колец и сопла, соединенных болтами. Пе­редним кольцом узел реверсивного устройства крепится к задней опоре. В нижней части ус­тановлены aгрегаты системы управления реверсивным устройством. К двум средним коль­цам крепятся силовые балки. Крайнее кольцо, сделанное в виде сужающегося насадка, вы­полняет роль реактивного сопла. Корпус изготовлен из титанового сплава.

Противопожарная перегородка служит для предотвращения попадания выхлопных га­зов па режиме ОТ в пространство между мотогондолой самолета и двигателем. Сделана из титанового сплава в виде кольца вокруг корпуса. Внутри кольца проходят трубопроводы подвода рабочей жидкости для агрегатов гидросистемы.

Створки выполнены в виде полуцилиндров из каркаса со стрингерами и шпангоутами, покрытого обшивкой. Они шарнирно крепятся к рычагам механизма поворота. Внутренняя оболочка выполнена из титанового сплава.

Две силовые балки коробчатой формы являются основными несущими узлами. Они установлены по бокам корпуса. К каждой балке крепятся: силовой гидравлический цилиндр, синхронизатор, силовые рычаги и тяги, обтекатели и пружинные упоры створок. На одной из балок с наружной стороны двигателя, кроме того, монтируют механический замок створок и концевые выключатели сигнализаторов замка и положения створок.

Каждый из двух механизмов поворота створок включает в себя два передних к два задних силовых рычага, две силовые тяги, синхронизатор и гидроцилиндр. Рычаги шарнирно закреплены па силовых балках и шарнирно соединены со створками. Передние силовые ры­чаги своими задними плечами соединены с синхронизатором посредством силовых тяг.

 

Рис. 32. Реверсивное устройство.

1 –корпус; 2 – противопожарная перегородка; 3 – механический замок; 4 – створка;

5 – механизм привода створок; 6 – обтекатель; 7 – силовая балка; 8 – сигнализатор положения створок; 9 – сигнализатор замка створок.

 

В гидроцилиндре размещены поршень и шток. Внутрь гидроцилиндра от гидросисте­мы подается масло под давлением около 20 МПа (205 кгс/см2). Со штоком поршня соединен синхронизатор сектор, скользящий по направляющим силовой балки. Работает механизм при перекладках створок следующим образом. Ноли масло под давлением поступает в пе­реднюю полость гидроцилиндра, а задняя полость соединяется со сливной, то поршень и синхронизатор занимают заднее положение. Рычаги так повернуты, что створки прижаты к корпусу, к пружинным амортизаторам. Все части занимают положение прямой тяги. Если масло под давлением подается в заднюю полость гидроцилиндра, а передняя соединяется со сливной полостью, то поршень и синхронизатор перемещаются вперед, поворачивают пе­редние силовые рычаги, которые толкают створки и перемещают их вверх и назад. Задние силовые рычаги поворачиваются в наклонное положение створками и вследствие этого уста­навливают их в режим ОТ.

Створки в режиме ОТ подходят друг к другу вплотную.

С целью предупреждения удара створок друг о друга при их перекладке в положение ОТ в силовых гидравлических цилиндрах устанавливаются гидрозамедлители. Они состоятиз корпуса, стакана, пружины и клапана. При перекладке створок в положение ОТ масло из передней полости гидроцилиндра поршнем вытесняется через наклонные каналы в корпусе. В крайнем переднем положении поршень подает стакан вперед. Наклонные каналы в корпу­се перекрываются. Остаток масла вытекает через жиклерные отверстия в клапане. Скорость подхода створок друг к другу уменьшается. При выключении реверсивного устройства мас­ло, поступая с давлением по наклонным каналам в корпусе передвигает поршни и, следова­тельно, створки с одной скоростью.

Механический замок служит для фиксации створок в режиме ПТ па корпусе. Он со­стоит из двух крюков, наклонных тяг, продольной тяги, поперечного валика, наружной тяги, рычага и пружинного привода. В положении ПТ крюк замка заходит за скобу переднего си­лового рычага. Замок закрыт и удерживается в закрытом положении синхронизатором, зуб которого удерживает рычаг замка повернутым в крайнее левое положение. Пружина привода сжата. При перекладке створок в положение ОТ в начале движения синхронизатора выбира­ется зазор у рычага замка. С помощью синхронизатора силовые тяги устанавливаются в вер­тикальное положение, благодаря чему передние силовые рычаги прижимаются к балке, обра­зуя зазор между крюками замка и скобами рычагов. При дальнейшем движении синхрониза­тор своим зубом совместно с пружинным приводом поворачивает вертикальный рычаг зам­ка. Через систему тяг и рычагов крюк замка отводится от скобы пружинным приводом. За­мок открывается. Дальше начинается перекладка створок в положение ОТ. В открытом по­ложении крюки замка удерживаются пружинным приводом. При обратном движении на ГГГ около крайнего положения синхронизатора его зуб поворачивает рычаг замка. Крюк заходит за скобу рычага. Замок закрывается, пружинный привод сжимается. Обтекатели закрывают выступающие за наружный контур створок детали механизма привода створок и предотвращают попадание газов за обшивку самолета.

МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ШУМА

Снижение шума, создаваемого самолетами, является одной из наиболее сложных технических задач. Известны многие спо­собы снижения самолетного шума, однако выбор тех или иных мероприятий необходимо проводить не только с учетом их аку­стической эффективности и конкретных условий расположения аэропорта, интенсивности движения и т. п., но и затрат, связан­ных с их внедрением.

Методы снижения шума самолетов могут быть разделены на следующие группы :

— создание малошумного самолета;

— применение специальных приемов пилотирования;

— специальные приемы организации воздушного движения и эксплуатации самолетов на земле;

— строительно-планировочные мероприятия.

Рассмотрим основные способы снижения шума по каждой из указанных групп.

I. Создание малошумного самолета, включающее уменьшение шума двигателей и совершенствование конструкций самолета.

1. Уменьшение шума двигателей:

—выбор типа, размерности и оптимальных геометрических и газодинамических параметров двигателя;

— рименение шумоглушащих сопел, эжектора или эжекто­ра с шумоглушащим соплом;

— снижение окружной скорости лопаток компрессора, ра­циональный выбор соотношения числа лопаток ротора и статора и зазора между ними;

— разгрузка первых ступеней компрессора, применение компрессора без направляющего аппарата;

— акустическая отработка входных и выходных каналов компрессора;

—ламповидное центральное тело или звуковая горловина
в воздухозаборнике.

2. Совершенствование конструкций самолета:

— выбор оптимальной тяговооруженности, количества дви­гателей и их рациональная компоновка на самолете;

— улучшение взлетно-посадочных характеристик самолета.

II. Специальные приемы пилотирования.

1. Взлет по методике с уменьшением шума:

— набор высоты с большим градиентом;

— снижение режима работы двигателей;

— осуществление разворотов.

2. При снижении на посадку:

— увеличение угла однолучевой глиссады снижения;

— снижение по двухлучевой глиссаде;

— оптимальный профиль снижения и выбор точек выпускашасси и полного отклонения закрылков;

— ограничение режима работы двигателей при применении реверса или отказ от его использования.

III. Специальные приемы организации воздушного движения и эксплуатации самолетов на земле:

— использование системы предпочтительных ВПП по шуму;

— использование трасс минимального шума;

— смещение старта или точки приземления вдоль ВПП;

— уменьшение взлетной массы самолета;

— ограничение ночных и тренировочных полетов;

— использование самолетов менее шумных типов;

— применение аэродромных шумоглушителей;

— использование ангаров для наземных гонок двигателей;

— сокращение времени гонок за счет совершенствования ме­тодов контроля исправности двигателей;

— ограничение режима работы двигателей при гонках;

— ограничение количества одновременно работающих двига­телей при гонках;

— сокращение времени гонок или запрещение их в ночное время;

— правильная ориентировка самолета на площадках для на­земных гонок и учет преобладающих метеоусловий;

— применение индивидуальных средств защиты.

IV. Строительно-планировочные мероприятия:

— ограничение жилищного строительства в окрестностях аэропортов, застройка окрестностей аэропорта с учетом трасс полета, рельефа местности и преобладающих метеоусловий;

— удлинение или постройка дополнительных ВПП;

— усиление звукоизоляции помещений;

— рациональное расположение площадок для наземных го­нок двигателей;

— создание экранирующих ограждений;

— перенос близкорасположенных населенных пунктов или создание нового аэропорта.

Большую роль в борьбе за снижение шума самолетов играют разработка норм по шуму и контроль за их соблюдением. Эти вопросы включают:

— разработку и введение международных (стандарт ИКАО) и национальных стандартов, ограничивающих шум самолетов;

— разработку и введение ограничений по шуму в окрестно­стях аэропортов;

— разработку критерия суммарного воздействия шума и оп­ределение его допустимых значений для целей зонирования;

— ограничение эксплуатации самолетов, не удовлетворяю­щих требованиям стандартов;

— эффективный контроль за соблюдением существующих ограничений;

— экспертизу проектов на соответствие требованиям акусти­ческого комфорта при создании новых аэропортов и реконструк­ции существующих.

При создании малошумного самолета используются силовые установки с минимальным шумом и применяется такая их ком­поновка на самолете, когда за счет эффектов экранирования, взаимодействия зон смешения и применения соответствующих устройств достигается дополнительное снижение раздражающе­го воздействия шума. Отдельные способы уменьшения шума самолета более подробно будут рассмотрены ниже. Рассмотрим пример снижения шума за счет эффекта экранирования. На (Рис.33) показано влияние экранирующего эффекта крыла транс­портного самолета типа СУ-990 с четырьмя ТРДД, расположен­ными под крылом, по результатам измерений шума при пролете самолета сверху (сплошные линии) и снизу (пунктир) на равном удалении от точки измерения шума. При эксперименте микрофон был поднят с помощью аэростата на высоту примерно 750 м. Как видно из рисунка, снижение шума достигает 5 дБ.

При расположении двигателей в хвостовой части фюзеляжа экранирующий эффект крыла проявляется при снижении само­лета на посадку. Такая компоновка двигателей позволяет умень­шить при посадке не только интенсивность шума компрессора, но и время его воздействия

Рис. 33. Изменение уровня шума при пролёте самолёта с подкрыльевым расположением ТРДД: - над точкой измерения шума; --- под точкой измерения шума.

 

ШУМОГЛУШАЩИЕ СОПЛА

Шумоглушащее сопло применяется для снижения шума вы­хлопной струи двигателя. Трудность создания таких сопел со­стоит в том, что их применение не должно сопровождаться зна­чительным ухудшением тяговых и весовых характеристик» дви­гателей. Особенно возрастают трудности использования глуши­телей шума на сверхзвуковых самолетах. Таким образом, шумоглушащие сопла должны обеспечивать необходи­мое снижение шума при минимальных потерях тяги, должны быть просты в конструктивном исполнении и иметь незначитель­ную массу, обеспечивать надежную работу с большим ресурсом в условиях высоких температур и в ряде случаев удовлетворять требованиям совместимости с реверсивным устройством.

Для уменьшения акустической мощности реактивной струи наиболее эффективным является уменьшение скорости истече­ния. Этот путь широко используется при замене одноконтурных двигателей двухконтурными. Однако уменьшение скорости в выходном сечении сопла не может быть реализовано без существенных ухудшений их харак­теристик. Поэтому в большинстве случаев

основным способом уменьшения шума реактивной струи является применение раз­личного вида шумоглушащих сопел. Эти сопла можно разбить на две группы:

— шумоглушащие сопла, функционирующие на всех режи­мах работы двигателя;

— шумоглушащие сопла, функционирующие только на тех режимах работы реактивного двигателя, для которых требуется заглушение шума.

К первой группе относятся все шумоглушащие сопла с фик­сированной геометрией: многотрубчатые, гофрированные, лепе­стковые, щелевые и т. п., а также неубирающиеся в полете эжекторные насадки.

Ко второй группе относятся сопла, функционирующие только при опробовании двигателя на земле, при разбеге, взлете и по­садке самолета.

Принципы действия шумоглушащих устройств могут быть следующими.

1. Уменьшение средней скорости струи за счет снижения отно­сительных скоростей струи и воздуха, эжектируемого ею, и сме­щение спектра шума в область высоких частот. На этом прин­ципе основаны шумоглушащие сопла «смешения», у которых одна струя исходного сопла разделяется на определенное число меньших по размеру струй.

2. Уменьшение шума за счет изменения формы исходного сопла , приводящего к изменению спектра шума и его направ­ленности.

Рассмотрим основные параметры шумоглушащих сопел, ра­ботающих по принципу «смешения». К подобным соплам относятся все виды многотрубчатых, многолепестковых и гофрированных сопел (рис.34), а также струйные шумоглушащие для обычного сужи­вающего сопла и для сверхзвукового сопла с центральным телом, убирающиеся шумоглушители для сужающегося - расширяющегося сопла (рис. 35). Для макси­мального уменьшения шума, достигаемого с помощью шумоглу­шащих сопел, следует найти их оптимальные геометрические параметры.

Рассмотрим выбор геометрических параметров многотрубчатых шумоглушащих сопел, как наиболее простых по конструкции. При этом имеется в виду, что анализ, проводи­мый для многотрубчатых шумоглушащих сопел, может быть распространен на многолепестковые, струйные и на другие виды шумоглушащих сопел.

 

 

 

 

 

 

Рис. 34. Шумоглушащие сопла ТРД:

а—гофрированное; б—лепестковое; в—комбини­рованное с гофрами; г—комбинированное с трубами и центральным соплом с гофрами; д— шумоглушащее сопло самолета

Ту-104.

 

Одним из важных параметров является отношение площади миделя шумоглушащего сопла к площади исходного сопла (d /d ) . С увеличением

этого отношения растет расход воздуха из окружающей среды, подмешиваемого к отдельным струям. Как показывают опыты, максимальное уменьшение шума достигается тогда, когда рас­стояние между отдельными струйками примерно равно их диаметру. Это приводит к тому, что все струи смыкаются в конце начального участка отдельных струй. При увеличении расстоя­ния между струями отдельные струи будут слабо взаимодейство­вать и акустическая мощность изменится незначительно.

 

 

Рис. 35. Схема струйного шумоглушителя в системе

су­живающегося-расширяющегося сопла:

1—подводящий трубопровод; 2—кол­лектор; 3—насадок; 4—по­движные створки.

 

При уменьшении этого расстояния средняя скорость в сечении смы­кания будет большей, чем для оптимального соотношения (d /dc)2. С увеличением числа отдельных струй N оптимальная площадь (d /dc)2 растет, что объясняется необходимостью орга­низации подвода воздуха для подмешивания из окружающей

 

 

Рис. 36. Схема струйного шумоглушителя в системе сверхзвукового сопла

с центральным телом:

1—подводящий трубопровод; 2—корпус сопла; 3—внутренние стойки; 4—

неподвижные трубы; 5 подвижные трубы; 6—коллектор; 7—выпускные насадки

 

среды к струйкам в центре шумоглушащего сопла . С увеличенном числа отдельных струек максимум спектра шума струй перемещается в область высоких частот , что способствует большему поглощению шума с увеличением рас­стояния. Следует указать, что при значениях (d2/dc)2 < (d2/dc) из-за недостаточной подпитки отдельных струй растет донное сопротивление шумоглушащего сопла, что существенно умень­шает эффективную тягу двигателя.

Рис.37. Схема типовой выхлопной системы «Олимп 593» с убирающимися обтекателями (лопатками) :

1 - первичное сопло; 2 – вторичный воздух; 3 – третичный воздух; 4 – граница реактивной струи; 5 – внешнее сопло; 5 – съёмный узел с вводимыми лопатками;

7 – лопатки.

СНИЖЕНИЕ ШУМА КОМПРЕССОРА

 

Одним из эффективных методов борьбы с шумом компрессора реактивного двигателя является снижение шума в самом источ­нике. Это может быть достигнуто снижением окружной скорости, изменением осевого зазора между входным направляющим аппаратом (ВНА) и рабочим колесом (РК). изменением гео­метрии и угла прохождения лопатки, соотношения числа лопаток ротора и статора, ламинаризацией обтекания и другими мето­дами.

 

 

 

Рис.38. Изменение уровня дискретной составляющей шума компрессора от осевого зазора между входным направляющим аппаратом и рабочим колесом.

 

Увеличение осевого зазора б на величину до одной длины хорды b лопаток ВНА приводит к снижению уровня звукового давления составляющей основного тона на 10 дБ.

На (рис.38) представлена обобщенная зависимость уменьшения уровня зву­кового давления на частоте следования лопаток от осевого зазора между ВНА и РК. Здесь все результаты отнесены к осе­вому зазору δ=δ/b=1. Полученная зависимость хорошо согла­суется с экспериментальными данными и может быть использо­вана для оценки влияния осевого зазора на уровень тонального шума.

Поскольку на уровень дискретных гармоник вентилятора существенное влияние оказывает толщина следа, целесообразно применять лопатки ВНА с малой толщиной профиля. Снижение уровня шума при изменении размера следа в пять раз составляет 3—5 дБ. Ослабить вихревые следы, следовательно, тональ­ный шум можно также вдувом воздуха в след через заднюю кромку лопаток ВНА, отсосом пограничного слоя с поверхности лопаток, специальным профилированием задней кромки по вы­соте лопатки и т. д. Эти способы одновременно приводят к сни­жению широкополосного шума вентилятора.

Регулированием угла наклона лопаток статора относительно лопаток ротора можно достичь уменьшения суммарной силы, действующей на лопатку , что также приводит к уменьшению шума (рис.37).

 

 

На величину до 10 дБ можно снизить уровень дискретной со­ставляющей в результате выбора оптимального соотношения числа лопаток ротора и статора. На основе упрощенной теории разработано правило выбора чисел лопаток соседних венцов, согласно которому число лопаток НА должно более чем в два раза превышать число лопаток РК.

 


Рис. 39. Влияние угла наклона лопаток статора относительно ротора на излучаемый шум.

 

Однако методы воздействия на процесс шумообразования в самом вентиляторе трудно осуществимы и, кроме того, непри­менимы к уже существующим ти­пам двигателей. Более простым способом снижения шума венти­лятора является устройство зву­копоглощающих систем в возду­хозаборнике и выхлопном канале двигателя. Этот способ может быть использован как для вновь проектируемых двигателей, так и при модификации существующих. Условие работы глушителей на вхо­де и выхлопе вентилятора двига­теля существенно отличаются от обычных. Наличие высоких уров­ней звукового давления (до 160— 170 дБ), высокоскоростной поток (до 200 м/с), косое падение звуковых волн влияют на акустические свойства звукопоглоща­ющей облицовки и, следовательно, на затухание. Учесть комплекс этих условий теоретически пока не представляется возможным, поэтому задача решается экспериментальным путем. Первый этап работы состоит в выборе звукопоглощающей облицовки, удовлетворяющей одновременно акустическим, аэродинамиче­ским, прочностным требованиям и требованиям окружающей среды, второй — в экспериментальной проверке на опытном дви­гателе.

Акустические требования к облицовке заключаются в обес­печении максимального поглощения звука в диапазоне частот дискретных гармоник шума компрессора (f= 10004-7000 Гц). Аэродинамические требования включают обеспечение минималь­ных искажений потока, вызванных наличием звукопоглощающей облицовки. Прочностные требования связаны с обеспечением максимального срока службы такой конструкции. Так, в канале воздухозаборника на облицовку действует давление от 2*104 до 3*104 Па, которое на максимальных режимах работы двигателя может возрастать до 105-2*105 Па. Температура на входе в двигатель изменяется от —30 до + 50° С. В наружном канале дви­гателя максимальное давление составляет — 105 Па, темпера­тура в местах установки звукопоглощающих устройств может из­меняться от 150 до 400° С . Кроме того, в воздухозаборнике облицовочная конструкция подвергается воздействию атмосфер­ных осадков, пыли, масел.

Наиболее полно всем требо­ваниям удовлетворяет резо­нансная облицовка, состоящая из пористого слоя, обращённо­го к потоку, и воздушного объе­ма между пористым слоем и жесткой стенкой, разделенного сотовым хонейкомбом на от­дельные ячейки (рис.40). Пористая поверхность выпол­няется в виде листового мате­риала, имеющего однородную пористость вдоль всей поверх­ности и обладающего требуе­мым сопротивлением продува­нию. В частности, этим требо­ваниям удовлетворяет перфорированный лист с приле­гающей к нему густой металли­ческой сеткой. Широко исполь­зуется также фиберметалл, представляющий собой струк­туру беспорядочно сцепленных металлических волокон. Эта структура спекается и прокаты­вается.В ряде случаев для со­здания прочной поверхности фиберметалл прокатывается вместе с редкой сеткой, распо­ложенной с двух сторон.

Материалом для создания фиберметалла служат нити из меди, серебра или нержавеющей стали. Диаметр волокна в зависимости от типа металла изменяется от 0,01до 0,25 мм. Однородность пористой поверхности может быть до­стигнута также за счет спекания и прокатывания двух и боль­шего числа топких металлических проволочных экранов.

Сотовое основание выполняется из легких материалов (плас­тика, пропитанного

смолистыми веществами, металла и др.). Ячейки основания могут иметь разнообразную форму многоуголь­ников или форму, образованную двумя синусоидами. Сотовое основание препятствует рециркуляции воздуха через пористую поверхность, возникающей за счет градиентов пристеночного статического давления, и тем самым уменьшает потери давления.

 

Рис.40. Резонансная звукопоглощающая облицовка:

1-жёсткая стенка; 2-сотовый хонейкомб; 3-пористый слой.

Кроме того, основание обеспечивает большую прочность по срав­нению с облицовочной конструкцией, имеющей дискретные опор­ные элементы. Выбор облицовки с оптимальными звукопоглощающими свой­ствами является необходимым, но не достаточным условием для обеспечения высокого снижения шума компрессора ТРДД в воз­духозаборнике. Дело в том, что шум компрессора характеризустся наличием дискретных составляющих, относящихся к вы­сокочастотной области (f>1000 Гц), а поперечные размеры воз­духозаборника велики и составляют несколько длин волн. Звуковые волны в этом случае распространяются по воздухо­заборнику почти без потерь, независимо от акустических харак­теристик облицовки.

Для уменьшения поперечных размеров в воздухозаборнике мо­гут быть установлены концентрические кольца со звукопоглощающей облицовкой, расположенной с двух сторон, причем на поверхность кока также наносится звукопоглощающая обли­цовка (рис.41).

Рис.41. Схемы воздухозаборников со звукопоглощаю­щей облицовкой, расположенной на стенке воздухоза­борника, коке и на двух дополнительных концентриче­ских кольцах (а), на радиальных перегородках (б), на дополнительном кольце и грушевидном коке(в).

Возможны и другие способы уменьшения поперечных размеров, например, с помощью облицованных ра­диальных перегородок или путем выполнения кока в виде груше­видного тела, препятствующего распространению звука от ком­прессора по прямому лучу. Длина воздухозаборника в послед­нем случае для обеспечения равномерного поля скоростей на входе в компрессор должна быть увеличена. Многочисленные исследования по затуханию звуковых волн в облицованных каналах воздухозаборника позволили получить зависимости, представленные на (рис.42).

Большой опыт по снижению шума вентилятора ТРДД за по­следние годы накоплен рядом самолетных и двигательных фирм. Например, на опытном экземпляре самолета DС-8-50 с двухконтурными двигателями установлена поглощающая обли­цовка на стенке воздухозаборника, коке и дополнительном кольце между стенкой воздухозаборника и коком. Общая площадь облицовки в воздухозаборнике составляет примерно 6 м2. Короткий наружный канал двигателя был удлинен на 600 мм и облицован звукопоглощающим материалом. Площадь облицовки в наружном канале равна 6,5 м2. Облицовка во входном и выходном каналах состоит из слоя фиберметалла толщиной 1 мм с сопротивлением продуванию 10 рэл в воздухозаборнике и 8 рэл в наружном канале, сотообразной основы глубиной 19 мм и 12,5 мм и жесткого основания. В связи с применением звукопоглощающей облицовки увеличение массы на каждую гондолу двигателя составило около 170 кг. Снижение шума бла­годаря указанной модификации самолета DС-8-50 составило 10 ЕРNдБпри посадке и примерно 3 ЕРNдБпри взлете и при разбеге. Изменение спектра максимального шума в контрольной точке при посадке показы­вает (рис.43), что облицовка эф­фективно работает в области ди­скретных составляющих шума компрессора (f>1000 Гц), снижая их до уровня, обусловленного низкочастотным шумом струи.

 

 

 

 


Рис.42. Зависимость снижения шума на посадке EPN дБ от отношения облицованной площади Sоб к площади источника Sист и отношения поперечного размера между двумя облицованными сторонами d к длине звуковой волны λ.

 

 

Рис.43. Спектры максимального шума в контрольной от точке при снижении на посадку самолёта DC-8-50: 1 – без звукопоглощающей облицовки; 2 – со звукопоглощающей облицовкой.

 

Для получения более высокой акустической эффективности фирмой Боинг в воздухозаборнике опытного самолета Боинг 707-320В установлено два концентрических кольца со звукопогло­щающей облицовкой и увеличена длина воздухозаборника на 250 мм. Площадь звукопоглощающей облицовки в воздухозабор­нике равна 6,5 м2. Короткий наружный канал заменен длинным, плоскость среза которого стала совпадать с плоскостью среза выхлопа внутреннего контура двигателя. В наружном канале на большей части его длины расположена звукопоглощающая обли­цовка, площадь которой равна 24 м2. Увеличение массы каждой гондолы двигателя составило около 350 кг.

Для облицовки входного и выхлопных каналов фирмой Боинг разработан специальный материал на основе фибергласса и полиамидных смол. За пористым слоем, как и в гондоле само­лета DС-8-50, расположена сотовая конструкция. Модификация обеспечила снижение шума на 15 ЕРNдБ при посадке и 3 ЕРNдБ при взлете и разбеге.

Одним из способов снижения шума компрессора является создание в воздухозаборнике критического сечения, в котором скорость потока равна скорости звука или близка к ней. В этом случае распространение звука против потока теоретически невоз­можно. В действительности звук' частично проходит через это сечение, поскольку звуковые волны, генерируемые компрессором, движутся под утлом к оси двигателя. Кроме того, звук может распространяться по дозвуковому пограничному слою. Исследо­вания показывают, что нет необходимости создания в горле в точности звуковой скорости; уже при большой дозвуковой скорости М = 0,7-т-0,9 реализуется значительная блокировка рас­пространения звука. Это связано с эффектами отражения потока энергии от стенок канала и градиентов плотности.

Существенное уменьшение проходного сечения канала возду­хозаборника при относительно небольшой его длине в ТРДД с большой степенью двухконтурности приводит к образованию за горлом значительной диффузорности течения. Вызванные этим потери можно уменьшить или использованием методов управле­ния пограничным слоем, или регулированием площади сечения, или одновременно тем и другим. Последний способ является предпочтительным, поскольку на крейсерских режимах полета в этом случае можно восстановить площадь проходного сечения, а на взлете и посадке осуществить эффективный подвод воздуха к двигателю.