螺旋桨噪声的减噪设计
螺旋桨噪声的主要危害
多旋翼机身将处于螺旋桨所直接辐射的声场中,各灵敏传感器可能会受到噪声的影响而失真。
噪声影响周围飞行环境,产生噪声污染。特别是多旋翼在居民区飞行时产生的噪音。
若考虑不周,螺旋桨辐射的噪声所诱发的机体结构振动与声疲劳,有可能严重影响飞机的安全性。
小型多旋翼出于隐秘侦查的需求,需要保持飞行时的足够安静。
螺旋桨发声原理
旋转噪声
具有一定厚度的螺旋桨桨叶周期性地扫过周围空气介质,并导致空气微团的周期性非定常运动,于是就产生了厚度噪声;
负载噪声是拉力噪声与阻力噪声的组合,是由于桨叶叶面的压力场变化而引起的。
宽带噪声
叶片负载的随机变化,随机变化紊流由螺旋桨引起
减噪措施
降低叶尖相对马赫数,因为叶尖相对马赫数对螺旋桨辐射噪声的影响极为重大;
增加螺旋桨桨叶数目,这样可以在保持拉力和功率的前提下,减小螺旋桨的外径,从而达到降低叶尖相对马赫数的目的;
改进沿展向桨叶形状,因为从噪声的声功率沿径向分布来看,叶尖部位最高。通过设计,将气动负载沿展向分布的峰值向内径方向移动,有可能实现降噪。
减小桨叶的总体积,这样就能减小桨叶剖面的相对厚度和弦长,从而大幅度降低厚度噪声。