Проблемы проектирования легких винтовых самолетов с учетом требований по шуму на местности

Авиационная и ракетно-космическая техника

Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов


DOI: 10.34759/vst-2021-1-19-34

Авторы

Мошков П. А.1*, Самохин В. Ф.2**

1. Филиал ПАО «Яковлев» — «Региональные самолёты», ул. Ленинская Слобода, 26, с. 5, Москва, 115280, Россия
2. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: moshkov89@bk.ru, p_moshkov@ssj.irkut.com
**e-mail: samohin_vf@mail.ru

Аннотация

Рассмотрена проблема шума на местности легких винтовых самолетов. Представлен перечень основных работ в области аэроакустики, выполняемых при проектировании самолета разработчиком и поставщиками силовой установки. Выполнен анализ базы данных сертификационных акустических испытаний EASA. Рассмотрено влияние числа лопастей воздушного винта и глушителей шума выхлопа поршневых двигателей на уровни шума легких винтовых самолетов на местности.

Ключевые слова:

легкий винтовой самолет, шум на местности, аэроакустическое проектирование, технологии снижения шума

Библиографический список

  1. Международные стандарты и Рекомендуемая практика. Приложение 16 к Конвенции о международной гражданской авиации. Охрана окружающей среды. — 7-е изд. — Монреаль, Канада. ИКАО, 2014. Т. 1. Авиационный шум. — 258 с.

  2. Авиационные Правила. Ч. 36. Сертификация воздушных судов по шуму на местности / Межгосударственный авиационный комитет. — М.: Авиаиздат, 2003. — 122 с.

  3. Самохин В.Ф., Мунин А.Г., Кузнецов В.С. Экология предъявляет свои требования гражданской авиации / Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2009. № 1. С. 9–13.

  4. Дмитриев В.Г., Мунин А.Г., Самохин В.Ф., Чернышев С.Л. О приоритетах в гражданской авиации // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2009. № 10. С. 15–22.

  5. Дмитриев В.Г., Самохин В.Ф., Халецкий Ю.Д. Влияние технического прогресса на уровни шума силовых установок реактивных самолетов // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2019. № 4. С. 3–18.

  6. Moshkov P., Samokhin V., Yakovlev A. About the community noise problem of the light propeller aircraft // Akustika. 2019. Vol. 34. pp. 68–73.

  7. Мошков П.А. Проблемы проектирования гражданских самолетов с учетом требований по шуму в салоне // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 4. С. 28-41. DOI: 10.34759/vst- 2019-4-28-41

  8. Мошков П.А., Самохин В.Ф., Яковлев А.А. Проблемы снижения шума, создаваемого на местности самолетами с турбовинтовентиляторными двигателями // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2018. № 4. С. 126–128.

  9. EASA certification noise levels. URL: https://www.easa.europa.eu/easa-and-you/environment/easa-certification-noise-levels

  10. ГОСТ 22283-2014. Шум авиационный. Допустимые уровни шума на территории жилой застройки и методы его измерения. — М.: Стандартинформ, 2015. — 13 с.

  11. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Санитарные нормы. 1996.

  12. Кажан В.Г., Мошков П.А., Самохин В.Ф. Природный фон при проведении акустических испытаний самолетов на аэродроме базирования малой авиации // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2015. № 7. C. 146–170. DOI: 10.7463/ 0715.0782827

  13. Картышев О.А., Николайкин Н.И. Проекты санитарно-защитных зон аэропортов, аэродромов, вертодромов и посадочных площадок как основа оценки соответствия их деятельности экологическим требованиям // Научный вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20. № 4. С. 146–155.

  14. Картышев О.А., Николайкин Н.И. Критерии оценки авиационного шума для зонирования приаэродромной территории аэропортов и обоснования защитных мероприятий // Научный вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20. № 3. С. 30–40.

  15. Замтфорт Б.С., Медведев Ю.В. Использование эксплуатационных процедур пилотирования при взлете и посадке самолета для снижения уровня шума, создаваемого самолетом на местности // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 6. С. 309–310.

  16. Замтфорт Б.С., Медведев Ю.В. Оптимизация методов пилотирования самолёта во взлётно-посадочном цикле для уменьшения площади его звукового следа // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 3-1 (34). С. 39-43.

  17. Мошков П.А. Классификация источников шума легких винтовых самолетов на местности // Научно-технический вестник Поволжья. 2015. № 4. С. 101-106.

  18. Мошков П.А., Самохин В.Ф. Экспериментальное определение роли поршневого двигателя в суммарном шуме силовой установки легкого винтового самолета // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 2. С. 50-61.

  19. Мошков П.А. Прогнозирование и снижение шума на местности легких винтовых самолетов: Дисс. ... канд. техн. наук. — М.: МАИ, 2015. — 143 с.

  20. ГОСТ Р 58849-2020 Авиационная техника гражданского назначения. Порядок создания. Основные положения. — М.: Стандартинформ, 2020. —61 с.

  21. Дмитриев В.Г., Самохин В.Ф. Комплекс алгоритмов и программ для расчета шума самолетов на местности // Ученые записки ЦАГИ. 2014. Т. 45. № 2. С. 136–157.

  22. Гранич В.Ю., Дутов А.В., Мирошкин В.Л., Сыпало К.И. Об уровнях готовности технологий и применении калькулятора УГТ для их оценивания // Экономика науки. 2020. Т. 6. № 1–2. С. 6–10.

  23. Анисимов К.С., Кажан Е.В., Курсаков И.А., Лысенков А.В., Подаруев В.Ю., Савельев А.А. Разработка облика самолета с использованием высокоточных методов вычислительной аэродинамики и оптимизации // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 2. С. 7-19.

  24. Барвинок В.А. и др. Современные технологии в авиа- и ракетостроении: Учебник для студентов высших учебных заведений. — М.: Машиностроение, 2014. — 401 с.

  25. Сиротин Н.Н. и др. Основы конструирования, производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS-технологий: Учебник для студентов вузов: В 3-х кн. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука, 2011-2012.

  26. Погосян М.А., Братухин А.Г., Савельевских Е.П., Стрелец Д.Ю., Злыгарев В.А. CALS-технологии при создании самолета SSJ100 // Вестник машиностроения. 2017. № 5. С. 60–65.

  27. Братухин А.Г. (гл. ред.) Авиационно-космическое машиностроение: Международная энциклопедия CALS-технологий. — М.: НИЦ АСК, 2015. — 608 с.

  28. Копьев В.Ф., Титарев В.А., Беляев И.В. Разработка методологии расчета шума винтов с использованием суперкомпьютеров // Ученые записки ЦАГИ. 2014. Т. 45. № 2. С. 78–106.

  29. Титарев В.А., Фараносов Г.А., Чернышев С.А., Батраков А.С. Численное моделирование влияния взаимного расположения винта и пилона на шум турбовинтового самолета // Акустический журнал. 2018. Т. 64. № 6. С. 737–751. DOI: 10.1134/S0320791918060126

  30. Мошков П.А., Самохин В.Ф. Исследование влияния зазора между толкающим воздушным винтом и крылом на уровень шума легкого самолета на местности // Ученые записки ЦАГИ. 2016. Т. 47. № 6. С. 55–60.

  31. Hubbard H.H. Aeroacoustics of flight vehicles: Theory and Practice. Vol. 1 «Noise sources». — NASA References Publication 1258. 1991. WRDC. Technical report 90-3052. — 606 p.

  32. Yu P., Peng J., Bai J., Han X., Song X. Aeroacoustic and aerodynamic optimization of propeller blades // Chinese Journal of Aeronautics. 2020. Vol. 33. No. 3, pp. 826–839. DOI: 10.1016/j.cja.2019.11.005

  33. Drobietz R., Neuwerth G. Noise reduction potential of swept propeller blades // Proceedings of CEAS Forum on Aeroacoustics of rotors and propellers (09-11 June 1999; Rome, Italy), pp. 65–77.

  34. Самохин В.Ф. Полуэмпирический метод прогноза шума воздушного винта // Инженерно-физический журнал. 2012. Т. 85. № 5. С. 1064–1072.

  35. Мошков П.А., Самохин В.Ф. Интегральная модель шума силовой установки легкого винтового самолета // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 4. С. 36-44.

  36. Мошков П.А., Самохин В.Ф. Оценка влияния числа лопастей и диаметра на шум воздушного винта // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2016. Т. 15. № 3. С. 25–34. DOI: 10.18287/2541-7533-2016-15-3-25-34

  37. Мошков П.А., Самохин В.Ф. Методы снижения шума и заметности беспилотных летательных аппаратов с винтомоторной силовой установкой // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 1. С. 38-48.

  38. Hartzell Propeller Inc. Manual revision transmittal. No.159, Rev. 49. 2015. 1656 p.

  39. HOFFMANN GmbH & Co. KG. Operation and maintenance manual. No. E 287 A. HO-V 123 () Series. Constant Speed Propeller. 2002. 38 p.

  40. HOFFMANN GmbH & Co. KG. Operation and maintenance manual. No. E 0110.74. HO() Series, HO4() Series. Fixed pitch propeller. 2002. 20 p.

  41. GT Propellers. URL: https://www.gt-propellers.com

  42. MT-Propeller. URL: https://www.mt-propeller.com/en/entw/products.htm

  43. Остроухов С.П. Аэродинамика воздушных винтов и винтокольцевых движителей. — М.: Физматлит, 2014. — 328 c.

  44. Limbach Flugmotoren GmbH & Co. KG. Operating and Maintenance Manual Limbach L 2000 Engine for Powered Gliders and Very Light Aircraft. 2016. 48 p.

  45. Motores JPX 4T60 Caracteristicas Engines. URL: http://www.ultraligero.net/Descargas/Manuales/JPX/4t60.htm

  46. Limbach Flugmotoren GmbH & Co. KG. Operating and Maintenance Manual Limbach L 1700 Engine for Powered Gliders and Very Light Aircraft. 2016. 48 p.

  47. S 1800 −1-ES1 S 1800 −1-ES1C S 1800 −1-RS1 — Sauer Motoren. URL: http://www.sauer-flugmotorenbau.de/resources/DatenblattS1800neu.pdf

  48. Мошков П.А., Самохин В.Ф., Яковлев А.А. Выбор критерия слышимости беспилотных летательных аппаратов с винтомоторной силовой установкой // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2018. № 2. С 3–9.

  49. Moshkov P., Ostrikov N., Samokhin V., Valiev A. Study of Ptero-G0 UAV Noise with Level Flight Conditions // 25th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. 2019. Paper No. 2019–2514. DOI: 10.2514/6.2019-2514

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024