直升机舱内降噪技术研究_虞汉文

直升机座舱噪声控制技术研究及应用近年来，随着直升机使用的广泛，座舱噪声成为了一个越来越重要的话题。

直升机座舱噪声会对机组人员的健康、工作效率和生产效率造成负面影响。

在这种情况下，如何控制直升机座舱噪声成为了一个紧迫的问题。

本文将从直升机座舱噪声的定义、来源以及控制技术等方面进行探讨。

一、直升机座舱噪声定义直升机座舱噪声是指直升机飞行时，由于旋转机翼、旋转叶片和发动机等设备产生的声音所形成的噪声。

直升机座舱噪声的声压、声强等指标均会给机组人员的健康造成负面影响。

二、直升机座舱噪声来源直升机座舱噪声的主要来源是发动机噪声、旋翼噪声、空气力学噪声和机体振动噪声等。

发动机噪声和旋翼噪声是直升机座舱噪声的最大的贡献者。

发动机噪声是指发动机工作时所产生的机械噪声和排气噪声。

机械噪声是由于发动机内部机械运动时所产生的声音，而排气噪声则是由于排气气流与狭窄的排气孔之间所产生的声音。

旋翼噪声是由于直升机的旋转翼片在飞行时所产生的噪声。

旋翼噪声是直升机座舱噪声的主要来源之一。

由于旋翼叶片的旋转速度很高，因此在近距离处会造成较大的声压级。

空气力学噪声是由于机身表面气流流动而产生的噪声。

机体振动噪声则是由于机身震动所产生的声音。

三、直升机座舱噪声控制技术为了降低直升机座舱噪声，目前已经有多种控制技术被提出并进行了实践。

1.隔音设计直升机座舱隔音设计是指在设计直升机时采取一系列措施，来减少直升机座舱噪声。

这种技术是最基本的噪声控制技术之一。

隔音设计需要从多个方面入手，如隔音材料的选择、座舱隔音结构的设计、宽带噪声控制、声学透明材料等等。

2. 直升机外部降噪直升机的外部降噪是一个更加有挑战性的问题。

直升机飞行过程中旋翼产生的噪音在空气中传播然后反射回到地面，进而形成地面噪声。

为降低直升机地面噪声，需要采用一系列控制技术。

例如，利用旋翼尖端音速减小旋翼噪音的传播、使用吸声材料和振动控制等等。

3.主动消噪技术主动消噪是指通过一系列技术手段，对直升机座舱噪声进行实时响应和控制。

直升机减噪技术与环境保护摘要：随着社会对环境保护意识的增强，直升机噪声污染问题日益凸显，成为航空业需要迫切解决的问题之一。

直升机的噪声主要来源于旋翼产生的气动噪声和发动机运转噪声，这不仅影响人类生活质量，也对野生动物的栖息地产生负面影响。

本文围绕直升机减噪技术进行研究，探讨了降噪技术在环境保护中的应用。

分析了直升机噪声对环境的影响；综述了当前直升机噪声的控制技术与方法；最后，通过对比实验，验证了新型减噪技术的有效性。

研究表明，采用先进的降噪技术能够显著减少直升机的噪声污染，对保护环境和提升人们生活质量具有重要意义。

关键词：直升机减噪；环境保护；噪声污染；气动噪声；降噪技术引言：在环境保护成为全球关注的重点议题之际，降低噪声污染，尤其是由航空器造成的噪声，成为科研和工业界追求的目标。

直升机作为重要的航空交通工具，在执行搜索救援、医疗运输等重要任务时，其产生的噪声却对生态环境和人类健康构成了潜在威胁。

现有研究和技术已取得了一定进展，但在实际应用中仍面临许多挑战。

本文将探讨直升机减噪技术与环境保护的关系，分析噪声产生的原理，评估减噪技术的效果，并提出新的解决方案，以期为降低环境噪声污染作出贡献。

一、直升机噪声对环境的影响分析直升机作为一种重要的航空器，其噪声问题对环境产生了显著的影响。

噪声污染不仅对人类居住区域的安宁产生负面影响，还对野生动植物的生存和栖息地造成威胁。

因此，深入分析直升机噪声对环境的影响至关重要。

1. 噪声源与产生机制：直升机噪声主要由两个主要来源产生：一是旋翼产生的气动噪声，二是发动机运转噪声。

旋翼气动噪声是由于旋翼叶片在空气中产生涡流和湍流而产生的，而发动机噪声则包括喷气噪声和机械噪声，与发动机类型和设计有关。

2. 噪声的传播和影响：直升机噪声的传播受到气象条件、地形、建筑物等多种因素的影响。

噪声随着距离的增加而逐渐减弱，但在噪声源附近的地区，尤其是在起降和低空飞行时，噪声水平可能非常高。

周期隔振设计用于直升机舱内噪声抑制的研究宋玉宝李征初黄奔摘要：通过对主减速器支撑结构进行周期隔振设计，开展舱内噪声抑制研究。

首先，设计了两种周期隔振结构，建立了周期隔振结构的声振分析模型以及作封闭腔体简化的直升机舱室模型;其次，开展了周期隔振结构与均匀连续隔振结构对比研究，分析了周期性设计对隔振结构自身振动传递、单层隔振系统声振响应以及舱内噪声的抑制效果。

研究表明：相对于采用非周期隔振设计的情况，周期性设计使结构振动与噪声得到了显著抑制;通过周期隔振结构优化设计，可以在不增加附加质量的情况下，取得更好的减振降噪效果。

关键词：噪声控制;直升机;舱内噪声;周期结构1概述直升机以其独特的飞行能力，在军用民用领域均有着广泛的应用。

但直升机在运行中通常存在突出的振动与噪声问题，这也是直升机等旋翼类飞行器的主要缺点之一[1-2]。

其中，舱内噪声不仅影响乘坐舒适性，还会对乘员工作效率等产生影响，不利于各项任务的高效执行[3-4]。

目前，舱内噪声已成为影响其市场競争性的重要指标[5-6]。

为了实现直升机舱内噪声抑制，通常从噪声源控制与传递路径控制两方面入手。

其中，针对直升机主减速器支撑结构这一传递路径，主要措施是采用隔振设计。

在传统隔振中，为获得较好的隔振效果，通常要求隔振器的刚度要低，这就使得静变形太大，对正常工作不利，甚至是不允许的。

在直升机主减速器隔振工程中，为解决这一矛盾，主要采用了动力反共振隔振器（DAVI）与主动隔振两种措施[14-15]。

如Mcguire[16]在直升机主减速器隔振研究中，设计了基于动力反共振原理的高刚度液弹隔振系统，相关的实际安装及三维模型如图1所示[17]。

冯志壮等[18]也开展了液弹隔振器的理论与实验研究。

Hoffmann等[8]开展了利用主动式支撑连杆结构进行直升机声振抑制的研究。

就上述两种措施而言，动力反共振隔振主要用于低频段，且减振频段通常较窄;主动隔振通常用于主减速器谐频噪声控制，而宽频抑制研究及应用较少。

一种消除涡浆飞机舱内低频窄带噪声的有源控制系统设计陈智
【期刊名称】《中国新技术新产品》
【年(卷),期】2018(000)008
【摘要】本文针对涡桨飞机舱内的低频窄带噪声,设计了一种自适应有源噪声控制系统.选用TI公司的TMS320VC5509 DSP芯片和AIC23B音频芯片构成核心控制器,采用最常见的标准自适应算法——FxLMS算法计算次级信号.实验结果表明,对于频率在500Hz以下的低频窄带噪声,能够取得平均约9dB的降噪量.
【总页数】3页(P1-3)
【作者】陈智
【作者单位】兰州理工大学技术工程学院,甘肃兰州 730050
【正文语种】中文
【中图分类】TN912
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直升机舱内噪声及控制技术研究作者：丛洋李华王伟旭来源：《西部论丛》2017年第08期摘要：直升机是最为典型的军、民两用航空飞行器，它的用途非常广泛，如空中运输、巡逻、旅游、救护等等。

直升机在高空飞行时，由于受到声源的影响，舱内会产生出噪声。

基于此点，本文从直升机舱内噪声的主要来源分析入手，论述了直升机舱内噪声的控制技术。

期望通过本文的研究能够对直升机舱内噪声的降低有所帮助。

关键词：直升机舱内噪声控制技术1直升机舱内噪声的主要来源分析直升机归属于航空飞行器的范畴，其在空中飞行的过程中，舱内会产生出一定的噪声，主要来源为空气声和结构声。

前者具体是指声源产生的声音经空气传至机舱壁上，引起舱壁振动，从而发出的声响；后者则是指直升机上的机翼或是其它零部件产生的振动，经结构传至机舱壁上，引起舱壁振动后，向舱内传播的声能。

两种声源在一定的条件下会出现耦合，由此便会形成舱内噪声。

与外部生源相比，直升机舱内生源的声压级较小，正因如此，使得很长一段时期内，在直升机生产制造过程中，未对舱内噪声的控制予以足够的重视。

现阶段，随着外部生源的逐步降低，使得舱内的噪声问题得到了关注，各种控制舱内噪声的技术也随之出现，在此前提下，直升机舱内噪声大幅度降低。

2直升机舱内噪声的控制技术直升机舱内降噪常用的技术有两大类，一类是被动控制技术，另一类是主动控制技术，这两类技术各具优点，均能对舱内噪声进行有效地控制。

2.1主动控制技术在直升机舱内噪声的主动控制中，效果较为显著的方法是应用有源可控制系统。

2.1.1系统构成。

该系统有以下几个部分组成：控制器、电声器件等。

其中控制器分为模拟电路和数字电路两种，电声器件包括传声器和次级声源。

在整个系统中，噪声控制算法是核心部分，可以采用自适应主动控制算法，并根据直升机舱内噪声的特性，对算法进行改进。

2.1.2系统硬件选择。

可按系统对电声器件相关指标的要求，对次级声源与传声器进行选择。

传声器应当能够进行多路和长距离测量，并且在低频段的频率响应要足够平整，可满足系统对误差信号实时采集的需要。

基于参数化的直升机试飞任务管理系统设计与实现虞汉文; 顾文标; 黄磊; 叶新苗; 李凯【期刊名称】《《直升机技术》》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】8页(P16-22,27)【关键词】直升机; 参数化; 试飞任务; 管理系统【作者】虞汉文; 顾文标; 黄磊; 叶新苗; 李凯【作者单位】中国直升机设计研究所江西景德镇 333001; 北京索为系统技术股份有限公司北京 100098【正文语种】中文【中图分类】V217+.2; V2160 引言军用直升机从设计到定型需要经历漫长的试飞过程,按阶段可分为地面开车试验、科研调整试飞、性能鉴定试飞、作战试验及在役考核等不同性质的试飞；民用直升机试飞过程基本类似，包括地面开车试验、科研调整试飞、取证试飞、局方审定试飞及功能可靠性试飞，不同阶段试飞考核的重点存在差异。

直升机试飞具有任务复杂、综合性强、信息量大、周期长、风险性高的特点。

作为一项系统工程，一方面，试飞工作的涉及面十分广，并且试飞还具有多型号、多样机、多任务、异地交叉与并行的特点，试飞任务管理涉及的任务策划、组织实施、信息处理、技术分析、飞行安全保障等各个环节的好坏均直接影响到试飞的最终效果。

所有这些对试飞任务精细化管理的需求已是日益迫切。

为了适应未来直升机型号技术大发展对试飞任务管理的需求，实现试飞任务综合管理水平质的飞跃，充分发挥智能化、信息化在直升机型号试飞任务管理中的作用，现提出基于参数化的直升机试飞任务闭环控制系统，以实现试飞任务精细策划、设计、执行与管控，以及试飞业务全过程的技术支撑、状态管控和信息共享，从而提升试飞效率，促进试飞安全。

1 试飞任务管理系统需求分析1.1 试飞任务管理现状目前的试飞任务管理是从试飞大纲开始，试飞主管将试飞大纲的科目组合、编排成执行程序文件及试飞任务单，根据试飞进展和直升机状态等条件按一定次序(并动态调整)进行试飞实施。

试飞任务管理的主要流程包括：任务策划、试飞实施流程、试飞评估、飞行安全保障流程等，合理的试飞任务管理能够提升试飞效率，一定程度上降低试飞风险。

飞行器舱内声学环境的优化研究在现代航空航天领域，飞行器舱内声学环境的优化是一个至关重要的课题。

一个良好的声学环境不仅能提升乘客和机组人员的舒适度，还对飞行安全和任务执行效率有着不可忽视的影响。

随着航空技术的飞速发展，飞行器的速度和性能不断提升，然而这也带来了一系列声学问题。

比如，高速飞行时产生的气流噪声、发动机的轰鸣以及各种机械部件的振动和摩擦声等，都可能导致舱内噪声水平过高。

长时间处于高噪声环境中，会对人的听力造成损伤，引发疲劳、压力和注意力不集中等问题，从而影响机组人员的工作效率和决策能力，对于乘客来说也会极大地降低旅行的舒适度。

要优化飞行器舱内的声学环境，首先需要对噪声源进行深入分析。

发动机是一个主要的噪声源，其工作时产生的强烈振动和气流扰动会产生大量噪声。

此外，飞行器的外形设计也会影响气流的流动特性，从而产生不同程度的气动噪声。

机械部件之间的摩擦和碰撞，以及各种管道内流体的流动，也都可能产生噪声。

为了准确测量和分析这些噪声源，科研人员采用了先进的声学测试技术和设备，如声强探头、频谱分析仪等，通过在实验室和实际飞行中进行大量的测试和数据采集，来获取噪声的频率、强度和分布等特性。

在了解了噪声源的基础上，可以采取一系列措施来降低噪声。

从声源控制的角度来看，优化发动机的设计和制造工艺是一个重要途径。

例如，采用更先进的叶片形状和材料，提高发动机的燃烧效率，减少振动和气流的不稳定性，从而降低噪声的产生。

对于气动噪声，可以通过改进飞行器的外形，使其表面更加光滑流畅，减少气流分离和湍流的发生，从而降低噪声水平。

在传播途径控制方面，声学材料的应用发挥着关键作用。

在飞行器舱内的墙壁、天花板和地板等部位，铺设具有良好吸声和隔声性能的材料，可以有效地减少噪声的传播。

常见的声学材料包括泡沫塑料、玻璃纤维、岩棉等，它们通过吸收和反射声波，将噪声能量转化为热能或其他形式的能量，从而降低舱内的噪声水平。

此外，采用多层结构的隔声材料，如三明治结构的隔声板，可以进一步提高隔声效果。

直升机舱内噪声特性分析殷鹏; 黄斌根; 刘忠超【期刊名称】《《直升机技术》》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】4页(P28-31)【关键词】直升机; 舱内噪声; 噪声特性【作者】殷鹏; 黄斌根; 刘忠超【作者单位】中国直升机设计研究所江西景德镇 333001【正文语种】中文【中图分类】V216.5+4; V244.1+30 引言以往设计直升机时，主要关注的是动力、结构、气动等方面的问题，而噪声总被认为是一个次要问题。

随着直升机在民用和军用领域的应用越来越广，直升机的噪声问题也开始得到了重视。

在军用方面，可以利用直升机的噪声特性信息进行探测、定位、识别来反制敌方直升机，而降低己方直升机的噪声则可以减小被探测的概率；在民用方面，降低直升机的噪声则可增加乘员乘坐时的舒适性。

进行声源定位和噪声控制之前，首先需要了解的就是直升机的噪声特性。

直升机噪声主要来自三大动部件，即旋翼系统、发动机和传动系统。

旋翼系统旋转产生周期变化的气动噪声；发动机噪声主要来自进气部分的压气机噪声和排气部分的排气噪声；传动系统噪声主要为各级齿轮啮合和旋转部件旋转等产生的噪声[1]。

本文以某型直升机为研究对象，测量了多个飞行状态下的噪声，进行了噪声源分析与倍频程声压级分析，了解了直升机的主要噪声源与噪声能量分布情况。

分析结果为该型直升机的噪声控制提供了有效的依据。

1 噪声测量试验概述在直升机机体上共21个位置布置了传声器，位置示意图见图1、图2。

其中舱内传声器使用B&K 4189普通传声器，量程为±140Pa；舱外传声器使用CHZ401高声强传声器，量程为±2500Pa；数据采集设备使用B&K 3053采集卡，采样率为65536Hz。

本次测量试验一共记录了6个飞行状态下的噪声数据，飞行状态详见表1。

图1 传声器测点布置示意图(舱外)图2 传声器测点布置示意图(舱内)表1 飞行状态飞行状态速度高度地效悬停-5m无地效悬停-20m爬升-20m～500m平飞160km/h500m平飞180km/h500m平飞200km/h500m2 A计权网络评估噪声特性往往需要考虑人耳对噪声的感受。

舱内噪声控制技术的研究与应用在现代航空航天、船舶、轨道交通等领域，舱内噪声问题一直备受关注。

过高的噪声不仅会影响乘客的舒适度和工作效率，还可能对人的身心健康造成损害。

因此，舱内噪声控制技术的研究与应用具有重要的现实意义。

舱内噪声的来源多种多样，包括动力系统的运转、气流的流动、机械部件的振动等。

以飞机为例，发动机的噪声、空气摩擦产生的噪声以及机体结构振动引起的噪声都会传入舱内。

在船舶中，主机、辅机的运行以及水流冲击船体产生的噪声也是舱内噪声的主要来源。

轨道交通车辆的轮轨噪声、电气设备噪声等同样会对车厢内的环境产生影响。

为了有效地控制舱内噪声，研究人员采用了多种技术手段。

首先是噪声源的控制。

通过优化动力系统的设计、改进机械部件的制造工艺，降低噪声的产生。

例如，在发动机的研发中，采用先进的燃烧技术、优化涡轮叶片的形状等，都可以减少噪声的辐射。

对于气流噪声，可以通过改进飞行器的外形、优化船舶的船体结构等方式来降低。

其次是传播途径的控制。

这包括使用吸声、隔声和减振材料。

吸声材料能够吸收声波的能量，将其转化为热能，从而减少声音的反射和传播。

常见的吸声材料有多孔材料如泡沫塑料、玻璃纤维等。

隔声材料则能够阻挡声音的传播，如厚重的金属板、混凝土墙等。

减振材料则用于减少机械振动的传递，例如橡胶垫、弹簧等。

在舱内的设计中，合理地布置这些材料，可以有效地降低噪声水平。

在实际应用中，声学处理技术也发挥着重要作用。

例如，在飞机舱内，可以通过安装声学衬垫来降低发动机噪声的传播。

声学衬垫通常由多层不同特性的材料组成，能够有效地吸收和反射噪声。

在船舶舱室中，采用隔音门窗、隔振基座等措施，可以减少外界噪声的传入。

主动噪声控制技术是近年来发展迅速的一种方法。

它通过传感器检测噪声信号，然后利用控制器产生与噪声相位相反、幅值相等的声波，从而实现噪声的抵消。

这种技术在一些高端的交通工具和工业设备中已经得到了应用，并且取得了较好的效果。

除了上述技术手段，计算机模拟和实验研究也是舱内噪声控制的重要环节。