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NASA静音着陆技术取得多项进展
2017-11-06
[据美国航空周刊和空间技术网站2017年10月30日报道]随着涡扇发动机静音技术的不断提高,起落架、高升力系统和其他机体部件产生的噪声逐渐成为飞机进近阶段噪声的主要来源。
NASA正在对起落架降噪技术和后缘襟翼降噪技术进行飞行测试。测试采用湾流GIII飞行平台,对基本型和应用降噪措施的改进型进行对比试验。试验在加州爱德华兹空军基地罗杰斯干湖上空进行,由NASA阿姆斯特朗飞行研究中心实施。试验对两个降噪技术研究项目进行了验证,分别是起落架降噪(LGNR)和自适应柔性后缘襟翼(ACTE)。
ACTE项目属于NASA环境负责任航空计划,于2014年开始飞行测试。ACTE项目的初衷是聚焦可以替代传统后缘襟翼的无缝、柔性后缘襟翼技术,使巡航阶段气动效率提高。柔性系统公司(FlexSys)制造了柔性后缘襟翼,并在ACTE第一阶段飞行试验中进行了Ma0.75内的飞行测试,今年5月还开展了飞行中的动态变形测试。在即将进行的ACTE第二阶段飞行试验中,湾流GIII的飞行速度将进一步提高到Ma0.85。
由于去除了传统襟翼的缝隙和边缘,ACTE技术可以减小后缘襟翼产生的涡流,因此可在减阻的同时降低噪声。ACTE项目经理凯文•维纳特表示,“ACTE技术产生的降噪效果是该项目的一个副产品,并不是项目发起时的目标。虽然我们没有在飞行测试中直接测试噪声,但我们相信襟翼涡流的减小必然会带来噪声的降低。”
与此同时,LGNR项目由NASA兰利研究中心2012-2013年间所做的起落架降噪研究发展而来(兰利研究中心18%缩比模型试验结果证明,起落架支柱多孔整流罩可以降低湍流噪声1.2dB,网状结构可降低低频噪声2-3dB)。原计划在ERA项目下进行的飞行测试后来被取消,转而关注于高可信度数值模拟。2016年9-10月,NASA在阿姆斯特朗飞行研究中心使用两架飞机进行了基本噪声飞行试验,一架为湾流GIII原型机(编号808),另一架是安装了ACTE的湾流GIII改装机(编号804)。之后,NASA又对804号机的起落架应用了多项降噪技术改进,包括采用多孔起落架支柱整流罩以及对主起落架舱的两处改造。一处改造是所谓的锯齿型唇口,包括起落架舱前缘应用三角翼型,后部舱内填充柔软材料或者棉絮;第二处改进是起落架舱口覆盖网状结构。
在之后的降噪飞行试验中,GIII飞过一个由185个麦克风组成的12个旋臂结构以测得头顶飞跃噪声,另外4个单独的麦克风布置在旋臂结构的周向位置测量旁侧噪声。据NASA研究人员介绍,初步降噪试验结果显示该技术非常有前景,目前正在进行大量的数据后处理以确定被测技术的真实降噪水平。在804号机完成ACTE第二阶段飞行任务后,NASA将对把该机的柔性后缘襟翼拆除,恢复为原始的机械襟翼,2018年春天专门对起落架降噪技术进行飞行测试。
(航空工业发展研究中心 王元元)

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