Выполнен анализ звукопоглощающих конструкций с учётом их современной классификации. Рассмотренные звукопоглощающие конструкции могут быть использованы для снижения уровней шума самолётов в салоне и на местности. В зависимости от спектра основных источников шума выбирается требуемый тип звукопоглощающей конструкции, которая затем настраивается на проблемный частотный диапазон. Для настройки звукопоглощающих конструкций используются полуэмпирические и экспериментальные методы, а также в настоящее время активно развиваются численные методы.
Идентификаторы и классификаторы
- Префикс DOI
- 10.18287/2409-4579-2024-10-1-50-67
- eLIBRARY ID
- 67852472
Актуальность проблемы снижения шума самолётов на местности и в салоне не вызывает сомнения. Предельно допустимые уровни шума самолётов на местности регламентируются международным стандартом ИКАО [1]. Международных стандартов, регламентирующих предельно допустимые уровни шума в салонах самолётов в настоящее время не разработано, однако в Российской Федерации действует национальный стандарт ГОСТ 20296-2014 [2], определяющий предельно допустимые уровни шума в пассажирском салоне и кабине экипажа, и недавно вступил в силу ГОСТ Р 70066-2022 [3], определяющий концепцию акустического проектирования пассажирского салона современных гражданских самолётов [4, 5].
Список литературы
1. Международные стандарты и рекомендуемая практика. Приложение 16 к Конвенции о международной гражданской авиации. Охрана окружающей среды. Т. 1. Авиационный шум. Издание 7, 2014. - URL: http://www.6pl.ru/asmap/Annexes/an16_v1_cons_ru.pdf (дата обращения: 03.09.2023).
2. ГОСТ 20296-2014. Самолеты и вертолеты гражданской авиации. Допустимые уровни шума в салонах и кабинах экипажа и методы измерения шума: межгосударственный стандарт: дата введения 2015-01-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Москва: Стандартинформ, 2014. - 12 с.
3. ГОСТ Р 70066-2022. Авиационная техника. Требования к акустическому проектированию пассажирского салона и кабины экипажа самолетов: дата введения 2023-03-01 / Технический комитет по стандартизации ТК 323 “Авиационная техника”. - Москва: Российский институт стандартизации, 2022. - 24 с.
4. Kuznetsov, K. Designing of RRJ-95NEW-100 aircraft with regard to cabin noise requirements / K. Kuznetsov, V. Lavrov, P. Moshkov, V.Rubanovsky // Akustika. - 2021. - vol. 41. - pp. 36-41. EDN: HRBHRI
5. Мошков, П. А. Проблемы проектирования гражданских самолетов с учетом требований по шуму в салоне / П. А. Мошков // Вестник Московского авиационного института. - 2019. - Т. 26, № 4. - С. 28-41. EDN: ZGCNDH
6. Samokhin, V. Analytical model of engine fan noise / V. Samokhin, P. Moshkov, A. Yakovlev // Akustika. - 2019. -vol. 32. - pp. 168-173. EDN: KIULBL
7. Ипатов, М. С. Влияние спектра высокоинтенсивного источника звука на звукопоглощающие свойства облицовок резонансного типа / М. С. Ипатов, М. Н. Остроумов, А. Ф. Соболев // Акустический журнал. - 2012. - Т. 58, № 4. - С. 465-472. EDN: OYIPXP
8. Патент 2707658 Российская Федерация, МПК G10K 11/172 (2006.01). Ступенчатые акустические структуры с множеством степеней свободы: № 2018142319: заявл. от 28.04.2017: опубл. 28.11.2019 / Фумитака Итихаси. - 36 с.
9. Патент 2734246 Российская Федерация, МПК B32B 3/12(2006.01). Разновысотная звукопоглощающая конструкция: № 2019137044: заявл. 18.11.2019: опубл. 13.10.2020 / П. В. Писарев, Г. С. Шипунов, А. Н. Аношкин, К. А. Максимова. 7 с.
10. Патент 11,353,240 Соединенные Штаты Америки, МПК F24F 13/24 (2006.01), G10K 11/162 (2006.01). Low Drag, Variable-Depth Acoustic Liner: 16/585,291: заявл. 27.09.2019: опубл. 7.06.2022 / Noah H. Schiller, Michael G. Jones, Brian M. Howerton, Douglas M. Nark. Low Drag. - 23 с.
11. Патент 10174675 Соединенные Штаты Америки, МПК F02C 7/045 ( 2006. 01 ), B64D 33/02 (2006. 01 ). Acoustic liner for gas turbine engine component: № 14984767: заявл. 30.12.2015: опубл. 8.01.2019 / M. M. Martinez, R. K. Majjigi, S. T. Davies, E. Geertsema. - 12 с.
12. Патент 947635 Соединенные Штаты Америки, МПК F02C 7/24 (20060101), E04B 1/82 (20060101). Acoustic liner: № 14251226: заявл. 11.04.2014: опубл. 15.10.2015 / Christian Soria, Jose S. Alonso-Miralles, Hwa-Wan Kwan.
13. Патент 20160017810 Соединенные Штаты Америки. Acoustic liner heat exchanger: №14794353: заявл. 08.07.2015: опубл. 21.01.2016 / Wesley K., SUCIU G.L.
14. Патент 2285091 Российская Федерация, МПК E04B 1/74 (2006.01), B32B 3/24 (2006.01), B64C 3/26 (2006.01). Многослойная панель: № 2004102344/11: заявл. 27.01.2004: опубл. 10.10.2006 / А. А. Коротков, В. И. Максименков, А. Ф. Соболев, В. Р. Вехов. - 5 с.
15. Патент 2249258 Российская Федерация, МПК G 10 K 11/16, E 04 B 1/82. Звукопоглощающая панель: № 2003108575/28: заявл. 27.03.2003: опубл. 27.03.2005. / В. И. Максименков, В. А. Тарасов, В. П. Дорошков. - 5 с.
16. Патент 2 622657 Российская Федерация, МПК B32B 3/30 (2006.01), B32B 3/12 (2006.01), E04C 2/24 (2006.01). Слоистая гофрированная панель: № 2015120315: заявл. 28.05.2015: опубл. 19.06.2017 / В. И. Максименков, М. В. Молод.
17. Патент 171794 Российская Федерация, МПК E04B 1/84 (2006.01), E04B 1/86 (2006.01), E04B 2/02 (2006.01), E04C 2/34 (2006.01). Звукопоглощающая панель для шумозащитной конструкции: № 2016141361: заявл. 20.10.2016: опубл. 16.06.2017 / А. Е. Шашурин, И. Н. Заплетников, В. А. Кириченко, Н. И. Иванов, К. В. Бужинский, В. В. Светлов, Ю. С. Бойко. - 7 с.
18. Патент 27399 Российская Федерация, МПК E04C 2/00 (2000.01). Звукопоглощающая ячеистая конструкция: № 2002127672/20: заявл. 23.10.2002: опубл. 27.01.2003 / Ю. И. Белоусов, В. Ю. Мачнев, В. Б. Степанов. - 9 с.
19. Патент 2583442 Российская Федерация, МПК E04B 1/84 (2006.01), G10K 11/16 (2006.01). Звукопоглощающая конструкция: № 2014134898/03: заявл. 27.08.2014: опубл. 10.05.2016 / О. С. Кочетов, М. О. Стареева, М. М. Стареева, А. М. Стареева, Т. Д. Ходакова. - 9 с.
20. Патент 10540952 Соединенные Штаты Америки, МПК GIOK 11/168 ( 2006.01 ), B32B 5/02 (2006.01), B32B 27/06 (2006.01), B32B 5/18 (2006.01). Sound absorbing structure including nanofibers: № 15473069: заявл. 29.03.2017: опубл. 21.01.2020 / Maryam M. Gojani, Mohammad A. Tehran, Ali A. Gharehaghaji. - 23 с.
21. Патент 2052604 Российская Федерация, МПК E 04 C 2/36. Звукопоглощающая панель: №94007326/33: заявл. 01.03.1994: опубл. 20.01.1996 / В. Е. Десятов, А. И. Ицкович, О. В. Назаров, В. И. Халиулин. - 7 с.
22. Патент 61353 Российская Федерация, МПК F02C 7/045 (2006.01). Звукопоглощающая конструкция с перфорированным заполнителем в виде складчатой структуры: №2006134517/22: заявл. 28.09.2006: опубл. 27.02.2007 / Е. В. Шахматов, А. Н. Крючков, С. А. Богданов, О. В. Назаров. - 8 с.
23. Патент 67650 Российская Федерация, МПК F02C 7/045 (2006.01). Звукопоглащающая конструкция: № 2007118078/22: заявл. 14.05.2007: опубл. 27.10.2007 / Е. В. Шахматов, А. Н. Крючков, С. А. Богданов, Г. О. Белов, О. В. Назаров. - 9 с.
24. Патент 52877 Российская Федерация, МПК E04B 1/88 (2006.01). Теплозвукоизоляционная многослойная панель: №2005134541/22: заявл. 07.11.2005: опубл. 27.04.2006 / О. В. Назаров, Е. В. Шахматов, С. А. Богданов, А. Н. Крючков, Р. М. Пасков. - 11 с.
25. Патент RU 2743501 Российская Федерация, МПК B32B 3/30 (2006.01). Гофрированная панель с гомогенным наполнителем: № 2020109284: заявл. 02.03.2020: опубл. 19.02.2021 / В. И. Максименков, М. В. Молод, А. К. Сомов, Ю. В. Молод. - 7 с.
26. Патент RU 2491172 Российская Федерация, МПК B32B 3/12. Многослойная панель: №2012106744/05: заявл. 27.02.2012: опубл. 27.08.2013. В. И. Максименков, В. Ф. Копьев, В. Ф. Самохин, В. Ф. Соболев, М. В. Молод, А. К. Сомов. - 3 с.
27. Патент 2588516 Российская Федерация, МПК B32B 3/12 (2006.01), B32B 3/24 (2006.01). Комбинированная сотовая панель: № 2014117425/05: заявл. 29.04.2014: опубл. 27.06.2016 / В. И. Максименков, М. В. Молод, А. Ф. Соболев, В. Ф. Копьев, А. К. Сомов. - 5 с.
28. Патент 2625467 Российская Федерация, МПК B32B 3/30 (2006.01), B32B 3/12 (2006.01), E04C 2/24 (2006.01). Панель с гофрированным и сотовым заполнителем: № 2015120316: заявл. 28.05.2015: опубл. 14.07.2017 / В. И. Максименков, М. В. Молод, А. Ф. Соболев, В. Ф. Копьев, А. К. Сомов. - 5 с.
29. Патент 2606018 Российская Федерация, МПК F01N 1/04 (2006.01). Звукопоглощающая конструкция Кочетова: № 2015134929: заявл. 19.08.2015: опубл. 10.01.2017 / О. С. Кочетов. - 8 с.
30. Патент 2572253 Российская Федерация, МПК F02C7/24. Звукопоглощающий материал и конструктивные элементы двигателя и мотогондолы двигателя, выполненные из него: № 2014140420/06: заявл. 07.10.2014: опубл.: 10.01.2016 / Е. Н. Каблов, М. М. Платонов, Е. М. Шульдешов, Т. А. Нестерова, Ю. А. Гертер, И. А. Назаров.
31. Патент 2784794 Российская Федерация, МПК B64C 1/40 (2006.01), E04B 1/86 (2006.01), B21D 47/04 (2006.01). Сотовая панель: № 2021137261: заявл. 15.12.2021: опубл. 29.11.2022 / В. И. Максименков, М. В. Молод, А. К. Сомов. - 7 с.
32. Патент 2607210 Российская Федерация, МПК B32B 3/00 (2006.01). Панель для отделки интерьера воздушного судна и воздушное судно, отделанное такими панелями: №2014131240: заявл. 11.10.2012: опубл. 10.01.2017. А. Пераццоло, С. Скаини. - 8 с.
33. Патент 2630488 Российская Федерация, МПК B32B 3/12 (2006.01), B32B 3/24 (2006.01), G10K 11/16 (2006.01). Звукопоглощающая сотовая панель: № 2016121733: заявл. 01.06.2016: опубл. 11.09.2017 / А. А. Паньков, А. Н. Аношкин, П. В. Писарев. - 9 с.
34. Патент 2686915 Российская Федерация, МПК B32B 3/12 (2006.01). Звукопоглощающая сотовая панель: № 2017146121: заявл. 26.12.2017: опубл. 06.05.2019 / А. А. Паньков, А. Н. Аношкин, П. В. Писарев. - 8 с.
35. Патент 179829 Российская Федерация, МПК E04B 1/84 (2006.01). Звукопоглощающая сотовая панель: № 2017115461: заявл. 09.02.2016: опубл. 25.05.2018 / А. Н. Аношкин, А. А. Паньков, П. В. Писарев, Г. С. Шипунов. - 8 с.
36. Соболев, А.Ф. Звукопоглощающие конструкции гомогенного типа для каналов авиационных двигателей / А. Ф. Соболев, В. Г. Ушаков, Р. Д. Филиппова // Акустический журнал. - 2009. - Т. 55, № 6. - С. 749-759. EDN: JVCHOO
37. Соболев, А.Ф. Полуэмпирическая теория однослойных сотовых звукопоглощающих конструкций с лицевой перфорированной панелью / А. Ф. Соболев // Акустический журнал. - 2007. - Т. 53, № 6. - С. 861-872. EDN: IBCFHV
38. Остриков, Н. Н. Актуальные задачи в области разработки эффективных ЗПК для авиадвигателей / Н. Н. Остриков, В. В. Башкатов, С. Л. Денисов, М. А. Яковец, М. С. Ипатов // Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Тезисы докладов XVII Всероссийской конференции молодых ученых. Под редакцией Е. И. Крауса. - Новосибирск, 2023. - С. 154-155. EDN: HAALIT
39. Соболев, А. Ф. Сравнение импеданса звукопоглощающей конструкции, полученного по результатам измерений на двух различных установках с использованием малого числа микрофонов / А. Ф. Соболев, Н. Н. Остриков, А. Н. Аношкин, В. В. Пальчиковский, Р. В. Бурдаков, М. С. Ипатов, М. Н. Остроумов, М. А. Яковец // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. -2016. - № 45. - С. 89-113. EDN: WAQVFF
40. Ипатов М.С. Исследование проблем точности измерений на интерферометре нормального падения и установке “интерферометр с потоком” / М. С. Ипатов // Сборник Тезисов Всероссийского аэроакустического форума. - 2021. - С. 69-70. EDN: YSGLLO
41. Дубень, А. П. Исследование акустического течения в горле резонатора / А. П. Дубень, Т. К. Козубская, С. И. Королёв, В. П. Маслов, А. К. Миронов, Д. А. Миронова, В. М. Шахпаронов // Акустический журнал. - 2012. - Т. 58, № 1. - С. 80-92. EDN: OOWRWF
42. Комкин, А. И. Поглощение звука резонатором Гельмгольца / А. И. Комкин, М. А. Миронов, А. И. Быков // Акустический журнал. - 2017. - Т. 63, № 4. - С. 356-363. EDN: YTKYJX
43. Писарев, П.В. Исследование влияния разброса диаметров перфорации на акустические характеристики ячеек звукопоглощающих конструкций / П. В. Писарев, А. Н. Аношкин, К. А. Ахунзянова, И. В. Храмцов // Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева. - 2020. - Т. 76, № 2. - С. 92-97. EDN: DUHVMJ
Выпуск
Другие статьи выпуска
В работе представлено исследование демпфера, принцип действия которого основан на использовании «интеллектуального» материала - многослойного магнитореологического эластомера. Интерес к таким устройствам обусловлен возможностью регулировки упругих свойств, размеров и формы рабочего тела с помощью изменения внешнего магнитного поля, а также большой нагрузочной способностью подобных устройств. Эффективность виброизоляции демпфера определяется конструкцией устройства, технологией изготовления и составом многослойного магнитореологического эластомера. Механический и магнитный гистерезис устройства позволяет оценить управляемость демпфера и его способность поглощать вибрации. Результаты исследований показали наличие симметричной и узкой, не более 7 мкм, петли гистерезиса демпфера на рабочем диапазоне управляющих токов.
В работе представлены основные этапы создания конечно-элементной модели трубопроводной обвязки компрессора, разработанной в программном комплексе Ansys с использованием языка APDL. Конечно-элементная модель сформирована с учётом реальных условий креплений участков трубопроводов в виде установленных опор. Для определения граничных условий трубопроводной системы первым этапом проводится аналитический расчёт пульсаций расхода и давления рабочей среды, генерируемых компрессором. Результаты численных расчётов в виде амплитуды вибрации трубопроводов были получены для каждого участка трубопроводной системы. Проведено сравнение полученных результатов с рекомендуемыми ГОСТ 32569-2013 параметрами вибрации.
Проведено исследование точности волновых оболочечных конечно-элементных моделей. Полученные результаты сравнивались с результатами аналитического расчёта. По результатам исследований для всех рассмотренных форм колебаний типовых конструкций расхождение значений собственных частот не превышает 5 %.
В представленной работе демонстрируется исследование, посвящённое оценке прочностных характеристик элементов ротора перспективного малоразмерного газотурбинного двигателя. Главной особенностью является то, что анализ напряжённо-деформированного состояния ротора двигателя проводится при учёте вибраций и резонансных частот. В свою очередь, оценка динамических характеристик элементов ротора была проведена с учётом условий их взаимного контакта. Материалы исследования, изложенные в данной статье, послужат для дальнейших итераций проектирования двигателя.
Представлена разработка модели упругого кольца с учётом контактных явлений по выступам. В работе упругое демпферное кольцо моделируется набором прямых балок, соединённых шарнирами. Предложена методика расчёта средневзвешенной жёсткости участков кольца, содержащих выступы и гладкую упругую часть, которая необходима для дальнейшего расчёта жёсткости всего кольца.
Лабиринтные уплотнения в настоящее время являются наиболее распространённым типом герметизаторов в авиационных двигателях. В статье предложен подход для учёта величины их врезания в статорную деталь при определении расхода воздуха. Проведено сравнение результатов расчёта характеристик лабиринтных уплотнений с учётом врезания гребешков уплотнения в статорную деталь с использованием полуэмпирических и численной моделей. Выявлен характер изменения расхода воздуха через уплотнение при изменении геометрических параметров канавок в статорной детали в результате изнашивания срабатываемого покрытия при врезании гребешка лабиринтного уплотнения. Предложены наиболее эффективные полуэмпирические модели для расчёта характеристик таких уплотнений при различных картинах износа и величинах зазора, а также рекомендации по их модернизации для повышения точности расчётов.
Издательство
- Издательство
- Самарский университет
- Регион
- Россия, Самара
- Почтовый адрес
- 443086, Самара, Московское шоссе, 34,
- Юр. адрес
- 443086, Самара, Московское шоссе, 34,
- ФИО
- Богатырев Владимир Дмитриевич (Ректор)
- E-mail адрес
- rector@ssau.ru
- Контактный телефон
- +7 (846) 3351826
- Сайт
- https://www.ssau.ru/