В ЦАГИ модернизируют уникальную акустическую установку

Создание перспективных воздушных судов сегодня невозможно без удовлетворения нормам IKAO по шуму на местности. Эти требования постоянно ужесточаются, в связи с чем самолетостроителям необходимо разрабатывать новые технологии снижения авиационного шума. Горячие струи являются важнейшим элементом работы всех современных двигателей, в первую очередь двухконтурных. Однако опыт акустических исследований таких струй в контролируемых условиях в нашей стране отсутствует. В интересах исследований этого плана в Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») будет существенно модернизирована экспериментальная акустическая установка – заглушенная камера с потоком АК-2, расположенная в Московском научно-исследовательском комплексе ЦАГИ.

Она предназначена для исследований и измерений шума, создаваемого одиночными и соосными струями в спутном потоке, винтовыми движителями, взаимодействием струи и крыла, обтеканием элементов планера самолета в условиях, имитирующих свободное звуковое поле. Установка является единственной в России, на которой решается весь комплекс прикладных и фундаментальных задач поиска методов снижения шума современного самолета. Но камера не позволяет создавать и исследовать неизотермические течения, поэтому было принято решение о ее модернизации с целью создания струйного течения с горячим потоком воздуха. Высокая загруженность АК-2 исключает возможность длительного перерыва в ее функционировании, что предъявляет жесткие требования к срокам проведения модернизации.

«Необходимость создания в акустической камере горячей струи в холодном спутном потоке обусловлена отсутствием маломасштабных установок такого рода в нашей стране, да и во всем мире. Это будет уникальное, не имеющее аналогов сооружение», – прокомментировал начальник отделения аэроакустики и экологии летательных аппаратов ФГУП «ЦАГИ», руководитель проекта, доктор физико-математических наук Виктор Копьев.

Модернизация камеры обеспечит нагрев струи до температур порядка 600 градусов, а число Маха будет достигать 2. Эти значения близки к тем, которые реализуются в современных авиационных двигателях.

В настоящее время завершены работы по проектированию объекта. Проводятся испытания элементов подогревателя, разработаны методики измерений с учетом особенностей неизотермических потоков.

Сдача усовершенствованной экспериментальной установки запланирована на конец 2023 года. Первые тестовые исследования планируются уже в декабре 2022 года. Модернизированная камера будет востребована в исследовательских проектах и работах, связанных с шумом современных самолетов с турбореактивными двухконтурными двигателями, а также при разработке технологий снижения шума при создании перспективного сверхзвукового пассажирского самолета.

До 2023 года Министерство высшего образования и науки Российской Федерации планирует обновить и дооснастить оборудованием восемь уникальных научных установок. На эти цели выделяется 1,2 млрд рублей. Исследования, которые проводят с помощью этих сооружений, связаны с науками о Земле, медициной, атомной энергетикой и другими направлениями науки.

Уникальные научные установки (УНУ) представляют собой комплексы оборудования, не имеющего аналогов в России. Предназначены они, прежде всего, для получения фундаментальных научных результатов мирового уровня, достижение которых невозможно при использовании другого оборудования. К каждой УНУ обеспечивается доступ широкого круга исследователей, в том числе зарубежных.

Помимо ЦАГИ, в числе организаций, где создадут УНУ, – Петрозаводский государственный университет, Институт радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН, Институт биологии гена РАН и др.