Новый вид звукопоглощающих конструкций для самолетов придумали в Перми

Разработка на 10% эффективнее поглощает шум гражданской авиации

Ученые «Пермского национального исследовательского политехнического университета» (ПНИПУ) разработали уникальный вид звукопоглощающей конструкции. Внедрение результатов исследования позволит повысить конкурентоспособность отечественной гражданской авиации на мировом рынке, сообщает пресс-служба вуза.

Чтобы снизить шум авиадвигателя, его каналы «обшивают» звукопоглощающими перфорированными панелями с внутренним заполнителем. В таких звукопоглощающих конструкциях (ЗПК) заполнитель, как правило, выполнен в виде сот с жесткими перегородками.  Все известные ЗПК отличаются количеством слоев, формой и типом заполнителя, но сейчас их стандартное использование не соответствует современным требованиям шумоподавления.

«Для создания недорогих акустически эффективных ЗПК, работающих в широком диапазоне частот, мы разработали концепцию однослойной ЗПК с разновысотным сотовым заполнителем. Ячейки в нем расположены по спиральной схеме и обладают различным объемом и высотой, что позволяет увеличивать потери звуковой энергии сразу на нескольких частотах. Для проверки акустической эффективности нового заполнителя мы провели расчетно-экспериментальные исследования при уровне звукового давления 130 дБ, соответствующего уровню шума авиационного двигателя», — сообщил научный руководитель проекта, кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ Павел Писарев.

С помощью компьютерного моделирования ученые подобрали оптимальные геометрические характеристики разновысотных ячеек ЗПК, а затем изготовили образцы заполнителя на 3D-принтере для проведения экспериментов. Интерферометр, на котором проводились эксперименты, представляет собой трубу круглого сечения. На одном конце располагается образец ЗПК, на другом — динамик, который воздействует на образец звуковыми волнами. На некотором расстоянии от образца установлены микрофоны, они записывают акустическое давление падающих и отраженных волн во времени.

Политехники обрабатывали полученное в ходе эксперимента звуковое давление и вычисляли импеданс. Это основная характеристика ЗПК, ее оптимальное значение обеспечивает максимальное затухание звуковых волн в канале.

«По сравнению с классической равномерной ЗПК диапазон рабочих частот нашей разработки выше на 50%, и на 10% стало эффективней поглощение шума», — рассказала младший научный сотрудник НИЛ ПАКМ кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ Карина Ахунзянова.

Использование новых нестандартных форм заполнителя в ЗПК открывает больше возможностей для лучшего шумоподавления в авиации. Исследование ученых Пермского Политеха позволит создавать более эффективные звукопоглощающие конструкции для перспективных российских авиационных двигателей, в частности ПД-35, который используют в широкофюзеляжных пассажирских самолетах.