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【航空】ATA研发飞机发动机喷管新技术:减噪又增阻省油
金陵 2016-01-22
导语

美国ATA公司为美国国家航天局NASA设计了一个静音发动机空气制动(EAB)装置,这个装置在飞机起降时既能增大阻力省油,还能降低噪音。

飞机是变革了世界的神奇器械,但是它的噪音一直令人困扰。现在有一家公司创造性的点子可以让飞机的起降更加安静。

据《大众机械》报道,ATA工程公司接受了美国国家航天局(NASA)的任务,设计一个阻力设施可让飞机在进近和降落机场的时候,达到最严格的噪声要求。大型飞机进近时产生的噪音主要来自于机身,例如襟翼、缝翼和起落架放出后在风中产生的噪音。因此,ATA公司已经设计了一个静音发动机空气制动(EAB)装置,这个装置可以产生与襟翼或缝翼同样的阻力。

图:静音发动机空气制动(EAB)装置


图:EAB装置的性能分析

这个装置使用可缩放的涡旋叶片装置,从涡扇喷气发动机的尾喷管制造涡流。因为在飞行中它可以收起来变为气动中性,所以EAB在飞机巡航时不会影响飞机排气口的正常运转。


视频:EAB装置作动过程(设计要求:打开时间小于5s,收起时间小于0.5s)

ATA公司已经设计了一个静音发动机空气制动(EAB)装置,这个装置可以产生与襟翼或缝翼同样的阻力。

这个革命性的主意最早是麻省理工学院的研究者想出来的。他们利用发动机整流罩里的转向叶片来打乱通过它的冲压空气。涡旋空气的恒定流制造出一个稳定并相对安静的涡流,并产生额外的阻力。利用强大的电脑和复杂的软件,ATA可以计算出当这个叶片适用到涡扇发动机的排气口,可以产生的阻力以及减噪的潜力。

早在2010年10月,ATA在NASA实验室进行了一系列的原型试验。这些实验检测了漩涡、阻力、气流和噪音之间的关系。试验表明,737-800级别的飞机用比较陡峭的3.2度—4.4度的下滑道,可以减少至多3.1dB的可感知噪音。


视频:EAB装置噪声试验(打开前后噪声有耳朵能分辨到的变化,证明打开前后噪声差距大于3分贝)

全尺寸的样机已经在威廉姆斯国际公司的J44-4混流式涡扇发动机上进行了成功试验。这种类型的发动机通常在中等尺寸的商务机,比如塞斯纳CJ4,霍克400XPR,皮拉图斯PC-24等飞机上应用。这次现场试验取得了巨大成功。不仅使飞机达到了预期的阻力目标和噪音目标,而且这个装置能迅速地开展和收起,能显著地降低油耗。

一旦未来的地面测试能够证明这项科技的可靠和耐久,飞行测试就将开始。ATA希望,将来有一天不但新飞机可以装配这项静音阻力技术,老飞机也可以用这个系统改造发动机,以满足更高的降噪标准。

(来源:民航资源网)

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文章评论(4)
罗纳尔多[北京理工大学]

这种装置阻力增加是肯定的,省油不好说

3227天前 | 回复
柏岩[北京航空航天大学]

飞机降落的时候,噪声主要来源是机体噪声,用EAB装置代替增升装置,可以增加阻力,但是升力怎么办?毕竟降落时打开增升装置一个重要原因是增加升力

3227天前 | 收起回复

罗纳尔多:的确升力怎么解决?降落阶段升力很重要

2016-01-23 10:03 回复

金陵:看来增升装置还得保留

2016-01-29 23:20 回复

  登陆后参加回答

柏岩[北京航空航天大学]

主要应用在飞机降落阶段

3227天前 | 收起回复

金陵:对的

2016-01-23 11:18 回复

  登陆后参加回答

柏宝红[北京航空航天大学]

脑洞大开,但愿未来能应用到飞机上

3227天前 | 收起回复

金陵:得等到飞行测试之后,才能确定是否适合飞机,毕竟还有不少不确定因素

2016-01-23 11:17 回复

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作者 金陵

本科生

北京大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 金陵 本科生 北京大学 本科
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科


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