Экспериментальное исследование акустических характеристик силовой установки самолета «Ан-2» в статических условиях

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов


Авторы

Самохин В. Ф.1*, Мошков П. А.2**

1. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия
2. Филиал ПАО «Яковлев» — «Региональные самолёты» , ул. Ленинская Слобода, 26, с. 5, Москва, 115280, Россия

*e-mail: samohin_vf@mail.ru
**e-mail: moshkov89@bk.ru, p_moshkov@ssj.irkut.com

Аннотация

В статье представлены основные результаты экспериментального исследования акустических характеристик силовой установки (СУ) самолета «Ан-2» в статических условиях. Получены энергетические, пространственные и спектральные характеристики акустического излучения СУ. Установлено, что основная доля энергия акустического излучения СУ сосредоточена в области низких частот (16-100 Гц). В этой области частот максимальная спектральная плотность соответствует излучению на частотах, кратных частоте следования лопастей винта, а также частотам, кратным частоте следования вспышек в цилиндрах двигателя. Источником низкочастотной (до 500 Гц) составляющей широкополосного излучения являются винт и двигатель. Доминирующим источником широкополосной высокочастотной составляющей является вихревая пелена за винтом. Доля высокочастотного широкополосного акустического излучения (1000-5000 Гц) в общей акустической мощности силовой установки не превышает 1%. Акустический КПД СУ самолета «Ан-2» с 4-х лопастным винтом на максимальном режиме работы равен ≈ 0,055%, что в 2-3 раза ниже, чем у самолетов с 2-х лопастными винтами.

Ключевые слова

воздушный винт, шум воздушного винта, шум поршневой силовой установки, шум легких винтовых самолетов

Библиографический список

  1. Охрана окружающей среды. Приложение 16 к конвенции о международной гражданской авиации. Том 1. Авиационный шум. Издание шестое, Июль 2011. — 227 с.

  2. Самохин В.Ф., Мошков П.А. Акустические характеристики легкого винтового самолета с двигателем внутреннего сгорания // Электронный журнал «Труды МАИ», 2012, выпуск № 57: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=30715 (дата публикации 30.06.2012).

  3. Самохин В.Ф., Мошков П.А. Исследование акустических характеристик легкого винтового самолета «Вильга-35А» на режимах горизонтального полета // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т.21. № 2. С.55-65.

  4. Самохин В.Ф., Остроухов С.П., Мошков П.А. Экспериментальное исследование источников шумности беспилотного летательного аппарата с винто-кольцевым движителем в толкающей компоновке // Электронный журнал «Труды МАИ», 2013, выпуск № 70: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=44459 (дата публикации 25.11.2013).

  5. Бочаров В.Е., Гутман Л.Д. Авиационный мотор АШ-62ИР. Описание конструкции и эксплуатация. — М.: Редакционно-издательский отдел Аэрофлота, 1951. — 305 с.

  6. Лабазин П.С. Авиационный двигатель АШ-62ИР. — М.: Издательство «Транспорт», 1972. — 354 с.

  7. Расчеты и измерения характеристик шума, создаваемого в дальнем звуковом поле реактивными самолетами / Под. ред. Соркина Л.И. — М.: Машиностроение, 1968. — 95 с.

  8. Самохин В.Ф. Полуэмпирический метод прогноза шума воздушного винта // Инженерно-физический журнал, 2012, Т.85, № 5, С. 1064-1072.

  9. Самохин В.Ф. Об одном подходе к расчету дальнего акустического поля воздушного винта // Труды ЦАГИ, 1988, вып. 2355, С. 65-75.

  10. Баженова Л.А., Семенов А.Г. О влиянии числа Рейнольдса на интенсивность вихревого звука при обтекании цилиндрического профиля // Акустический журнал. 2013. Т.59. № 5 С. 586-595.

  11. Etkin В., Korbacher G. К., Keefe Н. Т. Acoustic radiation from a stationary cylinder in a fluid stream (Aeolian tones). J. Acoust. Soc. Amer. 1957. V. 29. Pt. 1. pp. 30-36.

  12. Gerrard J.H. An experimental investigation of the oscillation lift and drag of a circular cylinder shedding turbulent vortices. J. Fluid Mech. 1961. V. 11. Pt. 2. pp. 244-256.

  13. Кондрашов В.М., Григорьев Ю.С., Тупов В.В. и др Двухтактные карбюраторные двигатели внутреннего сгорания.- М.: Машиностроение, 1990. — 272 с.

  14. Ianniello S., Mascio A. D., Salvatore F., Sollo A., Aversano M., and Gennaretti M. Evaluation of Noise Excess for Pushing Propeller Aircraft by CFD Aeroacoustic Calculation, AIAA Paper 2004-3006, May 2004, 17 p.

  15. Hanson D.B., Parzych D.J. Theory for noise of propellers in angular inflow with parametric studies and experimental verification. NASA CR, 1993, no. 4499, 108 p.

  16. Marulo F., Sollo, A., Aversano, M., Polimero, U., and Perna, F., Measurement and Prediction of Community Noise of a Pusher-Propeller General Aviation Aircraft, AIAA Paper 2005-2984, May 2005, 8 p.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход