5.5m×4m声学风洞在中俄民机起落架噪声特性及控制技术联合研究中的应用

以中国-俄罗斯民用飞机起落架噪声特性及控制技术联合研究中所使用的5.5 m×4 m声学风洞(FL-17风洞)为例,介绍了大型声学风洞在科研工作中的应用情况。首先介绍了FL-17风洞的研制历程与各项性能指标;然后基于中俄联合研究中的大尺度起落架气动噪声风洞试验,概述了起落架噪声相关领域的研究现状,以及利用FL-17风洞开展的起落架噪声机理与控制技术方面的研究内容与成果,如试验、数值模拟和噪声预测数据库,以及基于非常规截面方法和空气幕方法的起落架降噪技术等;最后,对于大型声学风洞的科研使用给出了一些经验和建议。

对转螺旋桨气动力和气动噪声风洞试验技术

针对对转螺旋桨气动力和气动噪声性能评估和优化研究需求,依托声学风洞,研发了1套大功率对转螺旋桨动力模拟试验装置,并发展了对转螺旋桨气动力和气动噪声风洞试验数据处理方法。对转螺旋桨动力模拟试验装置由300 kW电动机提供动力输入,由齿轮箱实现增速和内外传动轴反向旋转,由旋转轴天平测量气动力。装置完成研制后,在5.5 m×4 m声学风洞开展了对转螺旋桨气动力和气动噪声试验。结果表明对转螺旋桨动力模拟试验装置的转速控制精度优于0.5 r/min,传动效率达到97.7%,装置运行平稳、可靠;对转螺旋桨试验的拉力系数重复性精度优于0.002 1,功率系数重复性精度优于0.002 2,气动噪声重复性精度优于0.5 dB。

基于大型声学风洞的飞行器起落架噪声试验研究

起落架是飞行器机体噪声的主要声源,是当前气动声学界关注的一个焦点。为分析不同结构参数对起落架噪声特征的影响,在FL-175.5 m×4.0 m航空声学风洞开展了大尺度起落架简化模型试验研究。试验包括34 m/s~75 m/s内5个风速,采用自由场传声器与相位传声器阵列开展声学测量。试验系统分析了模型噪声源位置、部件贡献与噪声指向性规律,获得了风速变化下起落架噪声特征;通过控制结构参数,结果表明起落架高度、轮直径、攻角、轮数、轮攻角对起落架噪声特征具有重要影响,而8°范围内偏角影响相对较弱。

民用飞机起落架噪声及其控制技术研究进展

起落架是民用飞机起降阶段的主要噪声源之一,是气动噪声控制领域的一项重要难题。经过近半个世纪的研究,起落架噪声特性及控制技术发展方面已经取得了相当丰富的成果。首先,简单回顾了起落架噪声的研究历程,介绍了噪声产生机理;然后,概述了国内外利用风洞试验、飞行试验、数值计算等多种手段在民用飞机起落架气动噪声及控制技术研究领域所取得的成果和最新进展,内容涉及整流罩、小孔封堵、部件优化、空气幕等多种方法;最后,给出了国外研究带来的启示,剖析了当前存在的问题,并对未来发展作出了展望。

大尺度飞机螺旋桨风洞动力模拟试验系统设计

以开展某型飞机螺旋桨气动力和气动噪声研究为目的,结合5.5 m×4 m航空声学风洞实际,设计了一套动力模拟试验系统。该系统以300 kW高功率密度永磁电动机为核心,通过配套相应的电源、驱动、控制、支撑等,实现了大尺度螺旋桨的动力模拟,并开展了相关试验验证。结果表明:该系统额定转速和转矩分别高达5000 r/min和573 N·m、转速控制精度优于±0.5 r/min,且具有较低的自身噪声级和良好的电磁兼容性能,拉力系数试验重复性精度优于0.0007等。该系统的建立能有效地满足大尺度飞机螺旋桨相关风洞试验研究的动力模拟需求,进一步拓展了国内低速空气动力学试验模拟能力。