大型飞机增升装置气动噪声研究进展

【作者】 刘沛清； 陆维爽； 郭昊； 张瑾；

【机构】 北京航空航天大学陆士嘉实验室；

【摘要】 本报告主要介绍了近五年大型飞机增升装置气动噪声研究进展。随着人们对噪声污染的严苛控制,使气动噪声问题几乎成为新款飞机的卡脖子技术。过去30年,随着大涵道比涡扇发动机的使用,采用了高涵道比、层流短舱、锯齿形喷管、先进声衬等技术,致使客机的噪声下降了约30dB,未来的降噪潜力开始转移到机体气动噪声上。气动声学属于流致声学,与经典声学(由结构振动引起空气压缩膨胀交替出现的压力波的传播。)相比,气动声学是由于空气与飞机相对运动时引起空气压缩膨胀交替出现的压力波传播。在飞机机体气动噪声中,增升装置(包括前缘和后缘增升装置)的气动噪声是一个主要的噪声源,因其在起飞和着陆状态下构型复杂,涉及多段翼的流动、涡动和波动的复杂耦合和相互作用,直接影响其气动噪声的频谱特性和降噪措施发展。本报告总结了近五年国内对前缘和后缘增升装置气动噪声及其降噪技术的研究进展。其中在前缘增升装置方面,介绍了前缘缝翼构型的噪声频谱特性、模态特性以及幅值特性(包括自激振荡引起的离散噪声和尾缘涡脱落噪声),以及迎角、缝道参数、来流工况、支撑机构等参数对气动噪声的影响规律和对前缘缝翼凹腔流动和缝道流动控制及其降噪技术;在后缘增升装置方面,主要介绍了后缘单缝襟翼二维流动导致的噪声和三维流动产生的侧缘离散噪声(低频),以及通过对襟翼侧缘流动的控制降低侧缘噪声的措施。更多还原