全尺寸起落架的气动及声学特性分析

起落架气动噪声是机体噪声的一大重要来源,其噪声特性的研究分析对于低噪声起落架的设计具有重要作用。基于FL-52声学风洞实验测试技术和耦合尺度自适应模型/声扰动方程的高精度混合数值方法,针对某支线飞机全尺寸起落架模型,开展了气动噪声实验测试和数值预测结果对比分析。该起落架模型是一个高保真的详细模型,包含了横向支杆、扭力臂、活塞杆、机轮等部件。对比分析了起落架机轮壁面静压分布、脉动压力功率谱密度、气动噪声源分布、总声压级指向性等特征,并比较远场传感器和安装在机轮凹腔中局部传感器的测量与数值结果,以表征机轮凹腔纯音的方向性,了解它们对远场噪声的贡献。结果表明,所采用的气动噪声混合数值方法可准确量化起落架近/远场的气动噪声。起落架机轮内、外侧凹腔存在560 Hz和960 Hz频率的纯音,最大声压级峰值可达136 dB,且纯音可辐射到起落架机轮非分离区域的表面。而位于起落架机轮湍流区域的测点,其壁面压力频谱曲线呈宽频特征,未出现明显的纯音。从远场噪声指向性来说,起落架前传噪声总体趋势上大于后传噪声,并且在65°和110°位置存在较小的总声压级区域。当远场测点达到一定距离后,起落架远场噪声呈现宽频特征,并未出现明显的纯音。该研究结果也为起落架噪声预测和低噪声起落架设计提供了依据。

全尺寸涡桨飞机起落架气动噪声及控制试验研究

本文在2m航空声学风洞开展了全尺寸涡桨飞机起落架气动噪声风洞试验研究,研究内容包含有无噪声控制措施下的气动噪声特性,测量内容包含静压测量、脉动压力测量、表面声载荷、1/3圆弧线阵指向性测量、远场壁面线阵测量以及水平竖直面阵声源定位研究,采用多种测量手段从气动和噪声角度解释了起落架噪声控制措施对远场噪声特性的影响。试验结果表明,起落架凹腔填充可以有效控制空腔自激振荡引起的纯音,从而降低起落架噪声总体水平。

机体气动噪声全模与半模试验数据一致性研究

针对我国大型客机等航空器对声学风洞机体气动噪声试验的需求,基于FL-10风洞声学试验条件,在开口试验段、增升装置平台分别开展了民机机体全模、半模气动噪声试验研究,获得了两种模型状态下远场噪声特性数据.考虑模型尺寸、测点距离、半模与全模差异、增升装置平台壁面反射等因素,将两期试验数据按统一标准进行修正处理,对比分析了全模/半模试验数据之间一致性,结果表明,各个典型状态下,全模/半模机体噪声频谱趋势、总声压级指向性、声源定位等测试结果整体符合较好.FL-10风洞全模与半模机体气动噪声试验数据具有良好的一致性,可为不同试验模型提供适当的机体气动噪声试验研究条件.

大型声学风洞机体气动噪声试验技术研究

声学风洞试验是进行飞行器、汽车等气动噪声机理研究、降噪设计验证和获取声学性能数据的重要手段。针对我国大型客机等航空器对声学风洞机体气动噪声试验的需求,从噪声源识别算法、麦克风相位阵列设计、洞壁干扰修正和支架干扰修正等方面进行了研究,并采用某民机模型在FL-10风洞完成了试验技术的验证。试验结果表明,本文采用的噪声源识别算法、洞壁干扰修正方法是有效的,提出的麦克风相位阵列设计方法、低噪声支架设计方法等有效提高了气动噪声风洞试验精准度,试验数据与国际标杆风洞具有可比性,表明我国基本掌握了机体气动噪声风洞试验技术。