102
Однако основной источник шума чаще всего – аэродинамические шумы ГТД
(предполагается снизить шум ГТД до уровня аэродинамического шума ЛА). Аку-
стическая мощность зависит в первую очередь от скоростей в тракте (
С8вых
,
n
4
и
т.п.) и от возникающей за лопатками периодической неоднородности потока. Как
видно (см. рис. 4.11), максимальная интенсивность
излучения шума происходит
чаще всего под углом
30
…60
к оси ГТД.
Рис. 4.11. Источники шума в авиационных двигателях:
1 – шум от вентилятора;
2 – шум от турбин;
3 – шум от выхлопной струи;
4 – от компрессора
Задача снижения шума реактивной струи может относиться к двигателям сле-
дующих типов: ТРД, ТРДД, ТРДДФ и ТРДД с малой степенью двухконтурности.
Двухконтурные двигатели с
m = 4 и больше, в силу существенного снижения ско-
рости на срезе сопла
Сс, не нуждаются в специальных средствах шумоглушения
реактивной струи.
Главный принцип шумоглушения
выхлопной струи остальных, названных
выше двигателей, заключается в сокращении начального участка этой струи и в ор-
ганизации быстрого перемешивания выходящих газов с воздухом. Общий принцип
создания для этого сопел заключается в преобразовании круглого сечения выход-
ной струи в струю со сложным поперечным сечением. Это позволяет разделить ее
на несколько струй, повысить эффективность их перемешивания с эжектируемым
воздухом и уменьшить скорость. Естественно необходимо учитывать при этом и
отрицательные моменты: рост
гидравлического сопротивления, некоторая потеря
тяги (1...3 %), рост массы двигателя.
Уменьшить шум от лопаточных машин можно двумя путями: снижением шума в
источнике и путем применения внешних шумоглушащих устройств.
Для снижения шума в месте его зарождения используют несколько путей.
103
1) Для ТРДД с
m = 4 и больше применяют одноступенчатый вентилятор без
входного направляющего аппарата. Наряду с уменьшением
шума такой подход
снижает массу двигателя.
2. Увеличивают осевой зазор между лопатками рабочего колеса компрессора и
направляющего аппарата (НА). В ТРДД НА вентилятора и первых ступеней ком-
прессора отодвигают от соответствующих рабочих колес на 1…2 хорды рабочего
колеса.
3. Подбирают разное количество лопаток рабочего колеса и НА, устанавлива-
ют лопатки НА под углом к радиусу и другие подобные средства.
Аналогичные мероприятия выполняют и в турбинах.
В настоящее время для внешнего глушения шума вентилятора, компрессора и
турбины внутренние поверхности воздухозаборника и входных каналов снабжают-
ся звукопоглащающей (акустической) облицовкой. Разработаны многочисленные
варианты таких облицовок, состоящих из сотовых
конструкций и перфорирован-
ной или пористой облицовки, которые используют резонансный принцип поглоще-
ния звука.
Естественно, применение звукопоглощающих конструкций, частично решая
проблему шума, приводит к увеличению массы силовой установки, к росту потерь
в каналах, т.е. к росту удельного расхода топлива.
Измерение акустических характеристик ГТД при летных испытаниях. Это
наиболее точный вид измерений шума ГТД. При этом микрофоны устанавливаются
в
1,
2 и
3 контрольных точках.
Измерения шума производят специальными приборами-шумомерами, которые
определяют уровни звукового давления. Их типичная блок-схема приведена на рис.
4.12.
Достарыңызбен бөлісу: