Page 101 - 现代航空维修理论及应用研究
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第三章 起落架结构性能
747—JT9D 飞机飞行数据,获得了真实起落架噪声的指向性规律。进入 20 世纪
90 年代以后,试验技术与数值计算能力迅速发展,有力地支撑了噪声产生机理
研究。试验方面,由于测量设备的性能指标大幅提升以及新型测量技术不断应用,
如 ParticleImage Velocimetry(PIV)、噪声源定位方法等,起落架噪声源可以被
清晰地分解,人们逐渐认识到起落架是各种复杂气动噪声源的集合体。特别是在
CFD/CAA(Computational Fluid Dynamics/Computational Aeroacoustics)方法提升
后,数值模拟与试验得到综合应用,学界对于起落架不同噪声源产生的流动机理
认识愈加清晰完善。
控制技术研发与应用是起落架噪声研究的原生动力,然而相关研究直到进入
21 世纪后才活跃起来。从传统的整流罩到各种新概念技术,如等离子体、金属
网格、空气幕等,目前公开可见的方法达十余种。然而遗憾的是,从安全性与稳
定性等角度考虑,即使技术成熟度最高的整流罩等方法也只是进入飞行试验阶段,
目前还没有技术得到成功商业应用,这也就意味着相关领域发展仍大有可为。
针对起落架噪声问题,欧美等发达国家均投入了大量人力物力保证领先优势。
早期的 RAIN 项目中就以典型起落架为模型,采用 DNW—LLF 大型声学风洞试
验验证了不同整流罩的降噪效果。后来的 SILENCE(R)、TIMPAN 等项目也都
重点研究了起落架噪声产生机理与降噪方法。近年来,欧盟 H2020 研发框架内
的“洁净天空计划(CleanSky)”更进一步针对起落架噪声设立了专门研究项目
予以支持,如作者参加的 ALLEGRA、ARTIC 等。欧美始终把起落架噪声及其控
制技术研发作为气动噪声研究领域的重要内容。
相对而言,中国在起落架噪声研究领域起步较晚,最早的工作始于中德合作。
在中国航空研究院与德国宇航院科技合作项目的支持下,2001 年西北工业大学
的乔渭阳与德国宇航院柏林湍流研究分部的 Michel 在欧洲共同完成了起落架噪
声飞行试验的过顶测量。2010 年左右可以说是中国起落架噪声研究的分水岭,
以前主要集中于问题研讨,以后逐渐开展具体研究工作,且在起落架噪声研究的
3 个方向——噪声预测模型、噪声特性与产生机理、噪声控制技术均有所获。国
内知名的团队包括南京航空航天大学的龙双丽等、北京航空航天大学的刘沛清等、
中国商飞的徐康乐等,但是总体而言,与欧美差距较为明显。前期研究主要基于
数值模拟与小尺度风洞试验,缺少充足的大型声学风洞试验数据与飞行试验验证,
制约了中国起落架噪声研究的发展。
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