Голландцы научились измерять шум авиадвигателей в полете

Аэрокосмический центр Нидерландов разработал прототип системы, предназначенной для измерения шума авиационных двигателей в полете. Как пишет Aviation Week, такая система позволит измерять шум двигателей новой конструкции, в первую очередь, турбовинтовентиляторных реактивных двигателей с открытым винвтовентилятором.

Измерение шумности авиационных двигателей является одним из важных этапов в процессе сертификации самолета. Современные летательные аппараты должны соответствовать международным авиационным требованиям по уровню производимого шума.

Сегодня существует несколько способов оценки шумности самолетов. Речь идет о замерах шума двигателей на стенде, регистрации шума микрофонами при пролете над ними самолета, а также установкой специальных микрофонов в мотогондолу, в которой размещена силовая установка.

Новый способ измерения шума, разработанный Аэрокосмическим центром Нидерландов, предусматривает размещение микрофонов на длинной штанге в носовой части самолета. Микрофоны в штанге укрыты за специальными обтекателями, чтобы минимизировать влияние на регистрацию шумов набегающего воздушного потока.

Размещение регистрирующих датчиков в длинной штанге, по оценке разработчиков, позволяет избежать регистрации собственных аэродинамических шумов самолета, на котором она установлена. Самолет с новой системой регистрации шумов должен выполнять полеты за самолетом, уровень шума двигателей которого планируется измерить.

Создание новой системы потребовалось, потому что закрепить микрофоны на турбовинтовентиляторных реактивных двигателях с открытым винтовентилятором (подробнее о видах турбореактивных двигателей читайте в нашем материале) практически невозможно как из-за конструкции двигателя, так и из-за нежелательного влияния на качество записи воздушных потоков от близкорасположенного винтовентилятора.

Первые испытания прототипа новой системы уже состоялись. Штангу с микрофонами установили на опытовый турбовентиляторный самолет Cessna Citation II, который выполнял полеты за турбовинтовым Cessna Caravan, измеряя шум его двигателя. Первые испытания были признаны успешными.

В настоящее время в Евросоюзе в рамках программы Clean Sky 2 ведется разработка турбовентиляторных двигателей с открытым винтовентилятором. Считается, что такие силовые установки позволят сделать пассажирские самолеты будущего экономичнее, экологичнее, тише и комфортнее.

В частности, в рамках программы французская компания Snecma занимается разработкой нового двигателя с открытым ротором. Параметры перспективной силовой установки разработчики сравнивают с распространенными турбовентиляторными двигателями CFM56. Ожидается, что выбросы углекислого газа двигателя с открытым ротором будут на 30 процентов меньше, чем у CFM56.

Для сборки опытного образца двигателя Snecma намерена использовать газогенератор турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой M88. Такими силовыми установками оснащаются французские истребители Dassault Rafale. С вала, раскручиваемого турбиной двигателя, через редуктор будет приводиться открытый винтовентилятор с роторами диаметром около 420 сантиметров.

Лопатки вентилятора будут изменять угол атаки. Частота вращения винтовентилятора составит около 800 оборотов в минуту. Для сравнения скорость вращения вентилятора двигателя CFM56 составляет 5200 оборотов в минуту в режиме полной мощности.

Двигатель с открытым вентилятором, разрабатываемый Snecma, сможет развивать тягу в 111 килоньютонов (11,3 тысячи килограммов-силы). Идея французского двигателя базируется на американском GE36, разработка которого велась в 1980-х годах, однако из-за несовершенства материалов была закрыта. В частности, общей чертой для двигателей с открытым ротором является изогнутая форма лопаток.

Василий Сычёв