Ученые ЦАГИ предложили комбинированный способ снижения авиационного шума
Специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») предложили новый подход к решению проблемы в области аэроакустики – шума на местности. Результаты получены в рамках работы над проектом «Развитие инновационных технологий снижения авиационного шума, основанных на использовании плазменных актуаторов и эффекта экранирования».
Ученые ЦАГИ впервые предложили совместное использование двух подходов к снижению шума реактивной струи (один из основных источников шума самолета на взлете) для перспективной компоновки типа «летающее крыло». Это, во-первых, снижение высокочастотной части звукового воздействия за счет экранирования при расположении двигателя над фюзеляжем, а во-вторых, низкочастотной – с помощью активной системы управления с использованием плазменных актуаторов.
«Наш коллектив много лет развивает различные подходы к управлению шумом турбулентной струи. Наиболее многообещающими с точки зрения ожидаемого эффекта являются активные методы управления, хотя они наиболее сложны для реализации. Более просты пассивные методы типа экранирования, однако они также имеют ограниченную область применимости. В данном проекте мы впервые их объединили в одной системе. Таким образом, два способа снижения шума: активный и пассивный – должны дополнять друг друга для достижения максимального эффекта», – прокомментировал начальник отделения аэроакустики и экологии летательных аппаратов ФАУ «ЦАГИ», руководитель проекта, доктор физико-математических наук Виктор Копьев.
Коллектив ученых недавно завершил первый этап работы. Они провели комплекс патентных исследований и аналитический обзор современной научно-технической литературы по тематике проекта. В заглушенной камере АК-2 ЦАГИ проведены испытания отклика ближнего поля изолированной струи на воздействие с помощью плазменного актуатора в составе активной системы управления с обратной связью.
Также специалисты института разработали аналитическую модель ближнего поля струи с учетом возмущений, создаваемых мелкомасштабными турбулентными пульсациями и пакетами волн неустойчивости. Результаты позволят на следующем этапе проекта разработать алгоритм управления актуатором для подавления волн неустойчивости и соответствующего снижения низкочастотного шума взаимодействия струи и элементов планера, что в сочетании с экранированием на высоких частотах будет способствовать повышению эффективности снижения шума струи в широкой полосе частот.
Работа выполняется в рамках Соглашения № 075-11-2021-079 с Министерством науки и высшего образования Российской Федерации. Проект рассчитан на 2021–2022 годы. Исследования проводятся с использованием уникальной научной установки АК-2 ЦАГИ.
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») основан 1 декабря 1918 года. Сегодня ЦАГИ – крупнейший государственный научный центр авиационной и ракетно-космической отрасли Российской Федерации, где успешно решаются сложнейшие задачи фундаментального и прикладного характера в областях аэро- и гидродинамики, аэроакустики, динамики полета и прочности конструкций летательных аппаратов, а также промышленной аэродинамики. Институт обладает уникальной экспериментальной базой, отвечающей самым высоким международным требованиям. ЦАГИ осуществляет государственную экспертизу всех летательных аппаратов, разрабатываемых в российских КБ, и дает окончательное заключение о возможности и безопасности первого полета. ЦАГИ принимает участие в формировании государственных программ развития авиационной техники, а также в создании норм летной годности и регламентирующих государственных документов.
Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского» (далее – Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года № 326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина от 15 сентября 2011 года № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.
Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.
В состав ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» входят следующие предприятия: ФАУ «ЦАГИ» (г. Жуковский, Московская область); ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (г. Москва); ФАУ «ГосНИИАС» (г. Москва); ФАУ «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» (г. Новосибирск); ФКП «ГкНИПАС» (пос. Белозерский, Московская область).
|
|
|
||
|
|