Российские ученые сумели снизить шум авиационных двигателей

Фото из открытых источников

Учеными Пермского Политеха разработана новая звукопоглощающая конструкция для авиадвигателей, способная заметно снижать уровень шума. О деталях новации Газете.Ru сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.

Усовершенствованные панели в полтора раза легче многослойных аналогов, при том, что их эффективность шумоподавления оказалась на 20 децибел выше, нежели у привычных однослойных аналогов. Разработка способна функционировать в широком диапазоне частот: от 2000 до 5400 герц.

Авиа-шум считают одной из тревожных экологических проблем. В салонах самолетов его уровень измеряется 80–85 децибелами, это как рядом с оживленной автомобильной трассой. Пассажирам он приносит дискомфорт и чувство усталости после перелета, а пилоты и бортпроводники пребывают в постоянной шумовой среде. К тому же, миллионы людей проживают рядом с аэропортами, где гул самолетов негативно отражается на качестве сна и здоровье в целом.

Основной источник шума - самолетный двигатель. Для уменьшения его силы внутренние каналы обшиваются звукопоглощающими панелями с заполнителем, он и поглощает часть акустической энергии. Обычно используют конструкции с шестигранными сотами, что похожи на пчелиные. Они относительно дешевы и неплохо себя зарекомендовали в условиях лабораторий, но в реальном воздушном потоке заметно теряют эффективность.

Чтобы решить эту задачу, учеными разработана новая конструкция с ячейками в форме прямых и перевернутых конусов. Каждый компонент способен поглощать звук на своей частоте, а компоновка разных объемов даёт возможность эффективно снижать шум одновременно в широком диапазоне.

Образцы панелей были распечатаны на 3D-принтере и испытаны на специальной установке, которая имитирует работу двигателя. В лаборатории создавался шум в 130–150 децибел и проверялось, как эффективно он поглощается элементами конструкции.

Выяснилось, что новая конструкция почти не реагирует на поток воздуха, в реальных условиях функционирует стабильно. Новые панели делают самолеты тише, не утяжеляя их и не увеличивая стоимость производства, поясняют авторы новации.

Еще один бонус разработки — стойкость к производственным погрешностям. Обычные панели настраиваются на несколько конкретных частот, отчего даже малые отклонения в размерах ячеек приводят к снижению их эффективности. Новая схема рассчитана на широкий диапазон частот и способна сохранять продуктивность даже при малых дефектах и неровностях материала.

Ученые уверены, что использование подобных панелей поможет уменьшить шумовую нагрузку и для пассажиров и экипажа, и для жителей районов, локализованных рядом с аэропортами.