С.Филипенков
Сергей Филипенков,
редактор журнала «Авиапанорама», кандидат медицинских наук, доцент
Четвертая открытая Всероссийская конференция по аэроакустике продолжила традицию конференций по авиационной акустике, проводящихся ФГУП «ЦАГИ», начиная с 1962 года, явившись фактически уже 17-й конференцией по аэроакустике. Четвертый раз конференция имеет статус открытой, т.е. предполагает возможность участия зарубежных ученых. Техническим партнером конференции стало Агентство научных и деловых коммуникаций. Финансовую поддержку проведению конференции оказали Министерство промышленности и торговли, Российский фонд фундаментальных исследований и проект «X-Noise EV» 7-й рамочной программы Евросоюза. В конференции приняли участие 245 специалистов ведущих научных и производственных предприятий, студенты, аспиранты и преподаватели ВУЗов. Программа конференции охватила наиболее актуальные для России вопросы аэроакустики, которые были освещены более чем в 130 докладах на секции «Шум самолетов и вертолетов на местности и акустика авиационных двигателей» (с подсекциями «Исследования технологии экранирования шума» и «Шум вентиляторов, воздушных винтов и открытых роторов»), секции «Шум в салоне самолетов и вертолетов», секции «Источники шума и инновационные методы активного управления шумом», секции «Вычислительная аэроакустика», секции «Методика акустических измерений» и секции «Авиаэкология».

аэроакустика

В начале конференции с приветственным словом к авиационным акустикам обратился начальник НИМК ЦАГИ В.П. Соколянский. Открыл пленарные заседания конференции начальник отделения аэроакустики и авиационной экологии д.ф.-м.н., проф. В.Ф. Копьев. В его пленарном докладе «Современные проблемы аэроакустики» обсуждались проблемы достижимости отечественными самолетами требований перспективных норм ИКАО по шуму на местности, включая требования новой Главы 14 тома 1 Приложения 16 ИКАО, а также конкурентно необходимых уровней шума в салоне и кабине экипажа. Были рассмотрены основные фундаментальные проблемы, возникающие на пути аэроакустиков к тихим самолетам и сформулированы новые задачи, которые ждут своего решения. Также в докладе обсуждались проблемы модернизации существующей и создания новой экспериментальной базы в аэроакустике.

Проблемы развития авиационного двигателестроения обсуждались в пленарном докладе А.И. Ланшина, А.С. Полева «Концепции двигателей и силовых установок нового поколения для магистральных самолетов» и пленарном докладе Н.Л. Кокшарова, А.Н. Семенова, И.В. Максимова, А.М. Сипатова, А.А. Алексенцева, В.А. Чурсина «Двигатели семейства ПС-90А и двигатели нового поколения. Проблемы экологии».

Перспективы компоновок самолетов с двигателями, расположенными над крылом, были описаны в пленарном докладе «Разработка научно-технического задела по перспективным компоновкам пассажирских самолетов» А.Л. Болсуновского, Н.П. Бузовери, В.А. Баринова, Б.И. Гуревича, О.В. Сонина, С.И. Скоморохова, Ю.Н. Чернавских, И.Л. Чернышев.

Перспективы развития вертолетов были представлены в пленарном докладе «Современные тенденции развития вертолетов» М.А. Головкина (доклад был сделан Б.С. Крицким).

В пленарном докладе «Информационный портал «Акустика» (AKDATA.RU)» В.Г. Шамаева и А.Б. Горшкова участники конференции были проинформированы о созданном информационном портале в области акустики, призванном обеспечить открытый доступ к русскоязычной информации по акустике и смежным областям в режиме простого чтения или поиска.

В рамках работы конференции руководителями подсекции выбирался лучший доклад. В результате были выбраны 12 докладов, обзор которых приведен ниже.

В докладе «Анализ влияния формы резонатора Гельмгольца на акустическое давление в модельном канале» П.В. Писарева, А.А. Панькова и А.Н. Аношкина были приведены результаты численного моделирования для различных топологий резонансных ячеек ЗПК (звукопоглощающих конструкций), в частности, поля распределения акустических давлений в канале и ячейке, зависимости коэффициента потери акустического давления от частоты сигнала. Анализ полей акустических давлений выявил сильное влияние формы резонатора на коэффициент потери акустического давления на выходе из канала.

В докладе «Исследование шума винта по результатам испытаний в DNW-LLF и АК-2 ЦАГИ» И.В. Беляева, В.Ф. Копьева, М.Ю. Зайцева, И.В. Панкратова, Р.А. Скворцова, В.А. Титарева приведены результаты сравнения шума винта APIAN, проведенные на новой винтовой установке АК-2 в ЦАГИ и в DNW-LLF. Продемонстрировано хорошее соответствие результатов экспериментальных данных, полученных в этих двух установках, и соответствие результатов численного моделирования экспериментальным данным. Был сделан вывод о возможности проведения испытаний шума маломасштабных винтов в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ.

В докладе «Экспериментальное исследование эффекта экранирования шума круглых двухконтурных струй в АК-2 ЦАГИ» Н.Н. Острикова, М.Ю. Зайцева, И.В. Беляева, Г.А. Фараносова, С.Л. Денисова приведены результаты обширного экспериментального исследования экранирования круглых струи. Показано, что наличие экрана вблизи струи может приводить как к усилению, так и снижению шума в дальнем поле, а использование гофрированных сопл позволяет снизить уровень шума при наличии экрана.

В докладе «Применение RANS/ILES метода для исследования влияния поверхности аэродрома на шум холодной и горячей нерасчетных сверхзвуковых струй из биконического сопла» Л.А. Бендерского, Д.А. Любимова были представлены полученные в ЦИАМ результаты численного исследования влияния на шум и ближнее акустическое поле холодной и горячей нерасчетных сверхзвуковых струй, истекающих из биконического сопла, наличия поверхности аэродрома и отбойника. Для задачи о взаимодействии пристеночной струи с отбойником получено, что в зависимости от типа условия на внешней границе уровень пульсаций статического давления около струи может значительно различаться.

В докладе «Оценка возможности разложения звукового поля турбулентной струи на азимутальные моды с помощью уменьшенного числа микрофонов, расположенных в одной плоскости» Г.А. Фараносова, В.Ф. Копьева, В.В. Пальчиковского, Е.С. Черенковой было представлено обобщение метода азимутальной декомпозиции на случай неравномерного распределения микрофонов. Проведена оценка влияния неточности расположения микрофонов на результаты декомпозиции. Модифицированная методика была валидирована по базе данных маломасштабных экспериментов ЦАГИ. Показано, что последний метод подходит для измерений на открытых стендах.

В докладе «Создание заглушенной камеры для проведения аэроакустических исследований» В.Ф. Копьева, И.В. Беляева, Р.В. Бульбовича, В.В. Пальчиковского, В.В. Павлоградского, И.В. Храмцова, А.А. Алексенцева, Ю.В. Берсенева были описаны работы и исследования по разработке и созданию заглушенной камеры в Пермском национальном исследовательском политехническом университете (ПНИПУ).

В докладе «Исследование шумообразования в турбулентных струях на основе вычислительного моделирования нестационарного течения в слое смешения» Л.А. Бендерского, С.Ю. Крашенинникова был представлен анализ полученных в ЦИАМ результатов численного моделирования дозвуковой турбулентной струи, который свидетельствует в пользу предположения о механизме формирования звуковых волн струей, как следствия возникновения пульсаций в подтекающей жидкости из-за перемежающегося турбулентного течения в струе.

В докладе «Точное решение задачи о дифракции плоской волны на системе двух сдвинутых параллельных полуплоскостей при наличии однородного потока с разрывом скорости» О.П. Бычкова, Г.А. Фараносова приведено точное решение модельной задачи о дифракции акустических волн на системе двух параллельных полуплоскостей, одна из которых моделирует кромку сопла (с нее сходит тангенциальный разрыв скорости), а другая – кромку крыла. Точное решение задачи показало, что приближение крыла к слою смешения приводит к излучению звуковых волн, амплитуда которых пропорциональна амплитуде, рассеянной на кромке крыла волны неустойчивости. При этом приближение крыла к области доминирования волны неустойчивости приводит к существенному усилению данной амплитуды.

В докладе «Неоднородное ближнее поле от вибрирующих фюзеляжных панелей и его влияние на шум в салоне» А.Н. Котова приведена количественная оценка влияния гидродинамических пульсаций на колебания тонкой стенки. В результате расчёта были получены оценки распределения интенсивности неоднородных ближних гидродинамических пульсаций наряду с дальним звуковым полем. Изучено возбуждение колебаний панелей интерьера неоднородным полем и излучение ими звука в салон самолёта.

В докладе «Универсальное уравнение для расчета колебаний подкрепленных балок, пластин и оболочек» Л.А. Лазарева приведено универсальное уравнение для решения задач о колебаниях подкрепленных балок, пластин и оболочек с ребрами жесткости и других произвольных подкрепленных структур, применимый, если известны решения для независимых подкрепляемой части и подкрепляющих элементов.

В докладе «Численное исследование автоколебательного процесса, возникающего при трансзвуковой перестройке течения за уступом» А.П. Дубеня, Т.К. Козубской, Б.Н. Данькова представлены полученные в ИПМ РАН результаты исследования механизма образования автоколебательного процесса и повышенных акустических нагрузок на твердые стенки, возникающих при трансзвуковом режиме обтекания обратного уступа. Проведена валидация расчета для полной конфигурации модели, представляющей собой клиновидной тело с обратным уступом, путем сравнения с соответствующими экспериментальными данными.

В докладе «Исследование RANS/ILES методом влияния синтетических струй на спектральные характеристики пульсаций статического давления в открытой трехмерной каверне при до- и сверхзвуковых скоростях внешнего потока» Д.А. Любимова, И.В. Потехиной, А.Э. Федоренко проведено исследовано влияние скорости внешнего потока на особенности течения в пространственной каверне, а также влияние синтетических струй, расположенных перед каверной и в каверне, на уровень и спектральные характеристики пульсаций давления в каверне. Продемонстрировано значительное влияние скорости и частоты струи на характеристики пульсаций давления.

В докладе «Комплексный подход ИКАО к разработке нового стандарта по выбросам СО2» В.Ф. Копьева, Н. Н. Острикова, Ю.В. Медведева был проведен анализ решения 38-й Ассамблеи ИКАО по разработке новых норм по выбросам углекислого газа для летательных аппаратов. Анализ показывает, что оптимальный уровень принятого в будущем Стандарта по эмиссии СО2 будет находиться в -районе -центральных разграничительных линий сценариев, причем для новых и уже эксплуатируемых типов воздушных судов возможно применение различных разграничительных линий.

Как можно видеть из вышеперечисленных докладов, проблематика конференции охватывала все направления, связанные с авиационной акустикой. Конференция способствовала ознакомлению научной общественности и представителей промышленности с результатами, полученными в области моделирования источников шума летательных аппаратов, развитием экспериментальных и численных методов исследования процессов шумообразования, разработкой технологий снижения шума в салоне и на местности. Представленные доклады выявили хорошее обеспечение направления научными кадрами. Однако в Решении конференции было отмечено, что авиационная акустика в настоящий момент остро нуждается в крупномасштабных заглушенных установках, позволяющих проводить исследования при высоких числах Рейнольдса. Отсутствие таких установок в России является одной из основных причин, задерживающих внедрение разработанных технологий снижения шума в промышленных приложениях, поскольку заставляет исследователей проводить соответствующие измерения на зарубежных установках, что не всегда возможно в связи с коммерческой значимостью моделей. Стоит также отметить, что лишь один доклад («Идентификация источников шума в салоне и определение локального прохождения звуковой энергии через бортовую конструкцию на основе результатов летных измерений опытного самолета Суперджет» А.Ю. Голубева, Р.Г. Абдрашитова) относился к результатам летного эксперимента, отсутствие которого в исследованиях высокого уровня готовности технологий ощущается все более сильно.

 

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (проголосуйте!)
Loading...