直升机旋翼气动噪声的研究新进展.pdf

《直升机旋翼气动噪声的研究新进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaJul．252017V01．38No．7SSN1000．6893ON11．1929／Vhttp：／／hkxb．buaa．edu．cahkxb@buaa．edu．C13直升机旋翼气动噪声的研究新进展徐国华1’*，史勇杰1，招启军1，王阳2，樊枫31．南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京2100162．南京航空航天大学无人机研究院，南京2100163．中国直升机设计研究所，景德镇333000摘要：随着直升机的广泛使用，旋

2、翼气动噪声问题逐渐得到重视。概述了旋翼厚度噪声、载荷噪声、高速脉冲(HSI)噪声、桨一涡干扰(BVI)噪声和宽带噪声的国内外研究现状，简述了旋翼气动噪声理论、试验、计算发展历程以及各阶段的研究成果，并对后缘襟翼、高阶谐波控制(HHC)、单片桨叶控制(IBC)、主动扭转桨叶等噪声控制方法和概念进行了介绍。重点叙述了旋翼气动噪声的研究新进展，包括大气、地面和飞行轨迹等对直升机旋翼噪声的影响，机身散射声场以及机动噪声计算方法等方面取得的成就。对直升机旋翼气动噪声的研究进行了总结，并对其发展前景提出了展望。关键词：直升

3、机；旋翼噪声；桨一涡干扰噪声；高速脉冲噪声；降噪技术；机身散射声场；机动噪声中图分类号：V211．52文献标识码：A文章编号：1000—6893(2017)07—52099116众所周知，直升机因其具有悬停、垂直起降等功能，不管是在民用领域还是军用领域都得到了相当大的发展，但是由于自身构型的原因，前飞时直升机的升力和动力均由旋翼提供，旋翼流场的变化十分复杂，使得其一直以来都是直升机技术的研究重点。随着直升机的广泛使用，旋翼气动噪声污染问题日益突出。民用直升机由于常在人口稠密的区域飞行，噪声污染对人们的生活造成了

4、很大的影响，而军用直升机由于作战需求，需具有良好的声隐身性能，这也促使许多国家对直升机的噪声提出了严格的限制并开展了相关的降噪研究，气动声学设计也因此成为现代直升机设计过程中重要的研究方向。直升机旋翼气动噪声按照噪声特性可以分为：厚度噪声、载荷噪声、高速脉冲(HighSpeedImpulsive，HSI)噪声、桨一涡干扰(BladeVortexInteraction，BVI)噪声和宽带噪声。各类噪声不仅发声原理各不相同，其传播指向性也存在差别，如图1所示[1]。载荷噪声和厚度噪声又统称为旋转噪声，是由旋转过程中

5、桨叶气动力与空气体积脉动所引起的，构成了旋翼噪声的低频部分。高速脉冲噪声和桨一涡干扰噪声构成了旋翼的脉冲噪声[2。6]，是现代直升机辐射噪声中最严重的部分，对直升机的总体噪声水平有着重要的影响作用。HSI噪声一般是直升机大速度前飞时由激波引起的一种脉冲噪声[71；BVI噪声是由桨叶气动力与桨尖脱落的涡相互干扰而引起的，其在低速下降、机动飞行等状态最为严重；宽带噪声则是由桨叶表面附近的湍流流动引起的，其频率范围为1～5kHz，正好在人耳最敏感的区间[8]。本文在对旋翼气动噪声的理论发展、试验研究、数值模拟等方面进

6、行回顾的基础上，讨论了大收稿日期：2016—11—28；退修日期：2017—02·28；录用日期：2017—04—04；网络出版时间：2017-04．1718：46网络出版地址：WWWcnki．net／kcms／detail／11．1929．V．201704171846012．html*通讯作者E-mail：ghxu@nuaa．edu．crl引用格武：徐国华．史勇杰．招启军．等．直升机旋翼气动噪声的研究新进聂￡JI航空学报．2017．38(7)：520991．XUGH．SHIYJ．ZHAOQJ．eta1．New

7、researchprogressinhelicopterrotoraerodynamicnoise￡∞．ActaAeronauticaetAstronauticaSinica．2017，38(7)：520991520991．1航空学报鼙孓瑟≤乡。厚度和高速脉冲噪声警鼋藩3)))))警翘))罔I旋翼各噪声成分的典型f专播方向一Fig．1Typicaldirectionofprimaryradiationforvariousrotornoisesources11]气和地面环境、不同飞行轨迹、机身散射、机动飞行等条件

8、下旋翼气动噪声的传播特性，最后对旋翼气动噪声的国内外研究现状进行了总结和展望，供相关科研人员参考。1直升机旋翼气动噪声研究回顾1．1直升机旋翼气动噪声计算理论的发展自20世纪60年代以来，直升机旋翼气动噪声受到越来越多关注，由于早先发展的螺旋桨噪声理论凹。11。仅适用于悬停状态的旋翼噪声估算，西方国家开展了专门的直升机旋翼气动噪声的研究。1．owson_】21和WrightE”j建立了