#звукопоглощение

В авиации предъявляют высокие требования к снижению уровня шума самолетов на местности. Чтобы самолеты летали тише, в авиационных двигателях используют звукопоглощающие конструкции (ЗПК). Однако международная организация гражданской авиации (ИКАО) постоянно ужесточает стандарты, которым сегодня не соответствует ни один эксплуатируемый самолет российского производства. Для решения этой проблемы требуется разработка новых систем снижения авиационного шума. Ученые Пермского Политеха разработали уникальный вид звукопоглощающей конструкции.

Борьба с шумом в авиации занимает второе место по значимости после обеспечения безопасности полетов. Звук интенсивностью в 140 децибел (у взлетающего самолета) может вызвать контузию у человека, а при 160 децибел возможны разрывы барабанной перепонки. Для снижения шума в самолете используют звукопоглощающие конструкции с многочисленными отверстиями в материале. В авиадвигателестроении при формообразовании этих отверстий участвует робот, который обрабатывает их сверлильным инструментом. В процессе производства сверло может случайно попасть в жесткую внутреннюю скрытую перегородку заполнителя и сломаться. Ученый Пермского Политеха разработал способ регулирования подачи робота с помощью чувствительного датчика. Он повышает надежность сверла в два раза.

Стремясь сделать летательные аппараты легче и снизить шум, разработчики модернизируют строение авиадвигателей. Например, используют полимерные композиционные материалы (они легче стандартных металлов и сплавов) и экспериментируют со звукопоглощающими конструкциями (увеличивают их площадь, приближают к источнику шума). Однако внесение изменений в такую конструкцию меняет частоты ее колебаний и может вызвать эффект резонанса, а это в свою очередь провоцирует появление повреждений, например, микротрещин, в деталях авиадвигателя и со временем приводит к разрушению всей конструкции. Ученые ПНИПУ и специалисты завода «Машиностроитель» изучили, как характеристики звукопоглощающей конструкции влияют на ее собственные частоты. На основе этого они разработали методику проектирования, которая позволит заблаговременно просчитывать возникновение резонанса и принимать меры по борьбе с ним (например, менять геометрию или материал конструкции). Это поможет защитить самолеты и другие летательные аппараты от резонансных разрушений.

Человек ежедневно подвергается воздействию шума от различных устройств: от кондиционеров до двигателей самолета. Для снижения шума, распространяющегося в каналах воздуховодов или энергетических установок, каналы облицовывают звукопоглощающими конструкциями (ЗПК). Основной характеристикой ЗПК в этом случае является импеданс — полное акустическое сопротивление. Оптимальное значение импеданса обеспечивает максимальное затухание звуковых волн в канале. Существует ряд полуэмпирических моделей, позволяющих рассчитать импеданс. Ученые ПНИПУ выяснили, какие модели наиболее точно описывают импеданс в зависимости от разных уровней шума.