В числе первостепенных задач — борьба с таким нежелательным явлением, как авиационный шум. Поиск ее решений — одно из направлений деятельности Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Актуальные результаты такой работы были представлены на площадке IX Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Акустика среды обитания». Мероприятие состоялось 23-24 мая в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Конференция открылась вступительной лекцией начальника отделения аэроакустики и экологии летательных аппаратов ФАУ «ЦАГИ», доктора физико-математических наук Виктора Копьева. Он рассказал об исследованиях института, нацеленных на уменьшение уровня шума летательного аппарата как на местности, так и внутри воздушного судна.

«Обеспечение снижения шума летательного аппарата на местности и акустического комфорта в пассажирском салоне и кабине экипажа невозможно без ясного понимания природы возникновения шума. Своевременно, на этапе проектирования, преодолеть нежелательные акустические эффекты позволяют испытания, которые проводятся на уникальных установках ЦАГИ. В ходе экспериментов мы измеряем уровень шума и можем локализовать его конкретные источники. Традиционно ими выступают силовая установка летательного аппарата, в том числе открытый ротор и несущие винты, а также элементы планера, обтекаемые потоком, шум взаимодействия и т.д.», — отметил Виктор Копьев.

Отвечая своей основной цели — продемонстрировать и обсудить научные достижения нового поколения специалистов в области аэроакустики — мероприятие позволило рассказать о результатах своей работы молодым ученым и аспирантам ЦАГИ (М.Демьянов, В.Башкатов), а также будущим выпускникам МФТИ, проходящим практику в центре авиационной науки (А.Бражкин, И.Миронюк, А.Петров). В представленных ими докладах нашли отражение передовые научные подходы к проблеме шума — например, исследования возможностей звукопоглощающих конструкций при создании экологичного воздушного транспорта. Основным решением здесь является облицовка каналов двигателя звукопоглощающими конструкциями и оптимизация их свойств для уменьшения шума силовой установки. Также специалисты ЦАГИ поделились с научным сообществом своими результатами в области численного моделирования струйных течений, исследований влияния на уровень шума летательного аппарата одиночного винта и открытого ротора, проблемы многомикрофонных акустических измерений и т. д.

IX Всероссийская конференция «Акустика среды обитания» была посвящена 110-летию со дня рождения Е.Я. Юдина — ученого в области аэроакустики, стоявшего у истоков развития данного направления в ЦАГИ. При его непосредственном участии были разработаны подходы к решению вопросов снижения шума пассажирских воздушных судов на местности, выданы рекомендации на аэродромные глушители шума реактивных самолетов и т. д.

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») основан 1 декабря 1918 года. Сегодня ЦАГИ — крупнейший государственный научный центр авиационной и ракетно-космической отрасли Российской Федерации, где успешно решаются сложнейшие задачи фундаментального и прикладного характера в областях аэро- и гидродинамики, аэроакустики, динамики полета и прочности конструкций летательных аппаратов, а также промышленной аэродинамики. Институт обладает уникальной экспериментальной базой, отвечающей самым высоким международным требованиям. ЦАГИ осуществляет государственную экспертизу всех летательных аппаратов, разрабатываемых в российских КБ, и дает окончательное заключение о возможности и безопасности первого полета. ЦАГИ принимает участие в формировании государственных программ развития авиационной техники, а также в создании норм летной годности и регламентирующих государственных документов.

Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского» (далее — Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года № 326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина от 15 сентября 2011 года № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.

Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.

В состав ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» входят следующие предприятия: ФАУ «ЦАГИ» (г. Жуковский, Московская область); ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (г. Москва); ФАУ «ГосНИИАС» (г. Москва); ФАУ «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» (г. Новосибирск); ФКП «ГкНИПАС» (пос. Белозерский, Московская область).

Источник: ЦАГИ 04.06.2024

Создание научно-технического задела в области решения этих задач позволит перспективным реактивным самолетам удовлетворять сертификационным требованиям по шуму, которые постоянно ужесточаются из-за повышения полетного трафика, влияющего на окружающую среду и благополучие человека. Шум перспективной авиационной техники должен соответствовать стандартам Международной организации гражданской авиации (ИКАО).

Основные источники шума современных авиационных двигателей – лопаточные машины: вентилятор, компрессор низкого давления и турбина низкого давления. Среди них наиболее сильным источником шума является вентилятор. Проблема предсказания шума вентиляторов постоянно находится в центре внимания.

В последние десятилетия специалистам удалось снизить шум вентилятора, и другие источники шума стали более заметны на его фоне, что сделало актуальным исследование турбины и компрессора низкого давления.

Сотрудники ЦИАМ проводят исследования шума компрессора низкого давления с использованием различных методов расчета во временной и частотной областях. Задача состоит в том, чтобы совместить высокую скорость расчета с приемлемой точностью.

– Одно из направлений нашей деятельности – исследование шума многоступенчатых турбомашин, – рассказывает научный сотрудник ЦИАМ Антон Россихин, – Показано совпадение результатов расчетов, выполненных с использованием разных методик, в том числе обеспечивающих высокую скорость расчета, друг с другом и с результатами эксперимента.

Стоит отметить, что исследование проведено с использованием собственного оригинального программного комплекса для расчета тонального шума лопаточных машин.

Результаты исследования были представлены на 23-м Международном конгрессе по акустике ICA, состоявшемся в г. Ахене (Германия), и вызвали интерес присутствующих специалистов по авиационной акустике из разных стран.

ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» – единственная в стране научно-исследовательская организация, осуществляющая комплексные научные исследования и научное сопровождение разработок в области авиадвигателестроения – от фундаментальных исследований физических процессов до совместной работы с ОКБ по созданию, доводке и сертификации новых двигателей, в том числе наземных газотурбинных установок. Все отечественные авиационные двигатели создавались при непосредственном участии института и проходили доводку на его стендах.

Национальный исследовательский центр «Институт им. Н.Е. Жуковского» (далее – Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года №326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина от 15 сентября 2011 г. № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.

Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.

В состав центра входят следующие федеральные государственные унитарные предприятия:

— Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (г. Жуковский, Московская область);

— Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (г. Москва);

— Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (г. Москва);

— Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С.А. Чаплыгина (г. Новосибирск);

— Государственный казенный научно-испытательный полигон авиационных систем (пос. Белозерский, Московская область).

Источник: ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»