Table of Contents
תפקידה של Thrust בפיתוח טכנולוגיות כלי טיס שקטים
המרדף אחר מטוסים שקטים מייצג את אחד היעדים השאפתניים ביותר של הנדסה אווירית.כפי שניידות אוויר עירונית מתרחבת וקהילות דורשות שמיים שקטים יותר, את התפקיד של דחף - הכוח המניע מטוס קדימה - הפך מרכזי לאסטרטגיות הפחתה של רעש. Thrust הוא לא רק מדד של כוח מנוע; זהו המקור הדומיננטי של אנרגיה אקוסטית ברוב המטוסים, במיוחד במהלך השתלטות על הדרך והה, כיצד הוא פועל, ונו, הן טכנולוגיות מורכבות, הן יכולות לבחון את המציאות, הן יכולות לפעול, הן למניעה והן לאסטרטגיות מורכבות, והן לאסטרטגיות של מערכת יחסים של כלי דחפים עתידיים, והן לאסטרטגיות של רעש, והן לאסטרטגיות של כלי גורמות לאסטרטגיות של רעש, אשר יכולות לפעול, הן לאסטרטגיות של רעש, הן לאסטרטגיות של רעש, והן לאסטרטגיות מורכבות, הן, הן, הן, הן, והן לאסטרטגיות של כלי גורמות לאסטרטגיות של כלי גורמות לאסטרטגיות של כלי גורמות לאסטרטגיות של כלי גורמות לאסטרטגיות של מערכת יחסים מתוחכמות, אשר יכולות לפעול, כלומר, בין כלי דחפים, הן לאסטרטגיות של כוח מניעים, כלומר, כלומר, הן, הן, הן, הן, אשר יכולות לפעול, הן, הן, הן, הן לאסטרטגיות של אנרגיה אקוסטי
יסודות של Thrust ו- Noise Generation
Thrust מיוצר על ידי צמצום מסה של אוויר או גזים ממצה בכיוון ההפוך של התנועה הרצויה, כפי שנקבע על ידי החוק השלישי של ניוטון מנועי סילון, האצה זו מתרחשת דרך הבעירה של דלק וגירוש גזים עתירי גבוה; במערכות דחף, הוא מושג באמצעות להבים רוטטים המעבירים את האוויר שמסביב.
Jet Noise
רעש ג'ט נוצר על ידי שכבת הרעש בין הצנרת הממצה גבוהה לבין האוויר המתפתל.ה עוצמת הרעש של מטוס עם הכוח השמיני של מהירות סילון במהירויות גבוהות, מה שהופך אפילו הפחתה קטנה במהירות מופרזת מאוד מועיל.זו הסיבה לכך שמנועי סילון מלוטשים גבוה, אשר נעים נפח גדול של אוויר במהירות נמוכה יותר, הם טעומים יותר מאשר מנועים נמוכים יותר מ 10 ג'ו.
« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «
רעש פנד מורכב מרכיבים משניים (מתדירות חולפת להב) ורכיבי פס רחב (מאינטראקציות סוערות) העיצוב של להבים מעריצים, התכווצות בין רוטרים ומריצים, והשימוש בקוים אקוסטיים מתקדמים בתא הם גורמים קריטיים. Thrust דורש השפעות ישירות רוטטור וטעינה - הגדרות דחף גבוה יותר להגביר את התנודות שיוצרות רעש מתקדם ולכן הוא גורם מכריע של רעש.
המונחים: noise
למרות שלא קשור ישירות לדור דחף, רעש מסגרת האוויר הופך בולט במהלך הגישה כאשר המנועים מכווצים בחזרה. הילוך נחיתה, סדקים, וסדקים מייצרים זרימה סוערת התורמים לרעש הכולל.עם זאת, דחף הנדרש כדי לשמור על מהירות הגישה חייב עדיין להיות מסופק, ומנועי הפעלה בעוצמה נמוכה יכולים להציג רעש מוגבר עקב זוויות לא timal ⁇ .
Thrust and Noise Standards
מסגרות התפטרות הובילו רבות מהחדשנות במטוסים שקטים.הארגון הבינלאומי לתעופה אזרחית (ICAO) קובע תקני אישור רעש תחת נספח 16, Volume I. תקנים אלה הפכו מחמירים יותר, והגיעו לשיאם בפרק 14 (האפקטיביות 2017 עבור סוגי מטוסים חדשים), אשר מטילים הפחתה מצטברת של 7 מדדי רעש יעילים שנתפסו (EPNDB) ביחס ל- 4 הקודם.
לפרטים נוספים על תקני הרעש של ICAO, בקר בדפי הרעש של ICAO 1FIRECT.
עיצובים מתקדמים של מנועי אופטימיזציה של Thrust עבור רעש נמוך
טורבופים ו-Geared Turbofans
המעבר מ-Lo-bypass ל-High-bypass turbofans מייצג את ההפחתה המשמעותית ביותר ברעש מטוסים עד כה. על ידי העברת מסה גדולה יותר של אוויר במהירות נמוכה יותר, המנועים האלה מייצרים אותו דחף עם רעש מטוס מופחת באופן דרמטי.הקפיצה הבאה היא הטורפת המוצבת למהירויות נמוכות של ג'אט אנדמפגן, כמו סדרת ה-FW1000G.
פתח רוטר ו-Unducted Fan Engines
מנועי רוטטור (המכונים גם מעריצים לא משכילים) מציעים יעילות גבוהה יותר על ידי הסרת התא, ובכך להפחית את גרר ומאפשר להבים גדולים יותר.עם זאת, היעדר אמצעים כפולים כי קצה להב vortices ו uncony לטעון לייצר מידע בולט רעש כללי.מחקר מודרני מתמקד על להבים נגד אופטימיזציה בזהירות וספאץ כדי לבטל את מקורות האוויריים מתקדמים יותר על ידי RLTF תוכנית דלק פתוח יותר.
חשמל היברידית-חשמלית
מערכות דחף חשמלי מבטיח רעש נמוך באופן יסודי כי הם פועלים עם פחות חלקים נעים לחסל רעש של בעירה. מנועים חשמליים יכולים להיות מבוזרים לאורך הזרוע או הפתיחת, המאפשר מספר גדול יותר של אביזרים קטנים יותר, כל אחד מייצר רעש נמוך באופן אישי.העדר צפיפות טרפו-מנג'יניד מקטין את הלחץ החשמלי של נאס"א לרעש כללי.
רעש ואינטגרציה
אוריינטציה יחסית למסגרת האוויר יכולה להשפיע באופן דרמטי על רעש שנתפס על ידי הצבת מנועים מעל כנף או מתפתל, מסגרת האוויר פועל כמחסום המשקף ו diffracts גלי קול למעלה, הרחק מן הקרקע.ה- נאס"א /SAX-40 אטומית מושג מטוסים שקט השתמש ב-Arched כנף (B) עם מנועים מוטבעים ונחש כדי להגן על פני התצורה זו הפחת על ידי מנועים אחוריים של 50B.
Thrust Vectoring for Noise Management
Thrust וקטורינג - היכולת להפנות את הצנרת הממצה - קשורה בדרך כלל עם תמרון במטוסי קרב, אבל יש לו גם יישומי רעש. על ידי וקטורת את הממצה כלפי מטה במהלך ההמראה, את סילון גבוה יכול להיות מופנה הרחק מן הקרקע, צמצום ההשפעה על רעש סילון קצר וקטור כלפי מטה בזמן גישה יכול למזער רעש על הקרקע בעוד שמירה על עיקרון מסחרי של פליטה / מומנטום (אורד) אבל לקחת את הלחץ העליון של המטוס העליון של המטוס העליון של מעל לרמה גבוהה על פני השטח הוא בעיקר על פני השטח).
ניהול Thrust עבור Noise Abatement
רעש מטוסים אינו רק פונקציה של עיצוב מנוע, אלא גם של איך דחף משמש בטיסה. Airlines ושדות תעופה ליישם הליכים של חתיחה רעש שמשנים רמות דחף בשלבים שונים.
תגית: Thrust Takeoff
Derated או מופחת ניכויים דחיפה הם סטנדרטיים בשדות התעופה עם מגבלות רעש.הטייס בוחר רמה דחף נמוך יותר מאשר מקסימלי זמין, לעתים קרובות מבוסס על תנאי הסביבה ואורך המסלול.זה להפחית את מהירות המנוע ואת מהירות exhaust, ישירות הורדת מטוס ורעש מעריצים. מערכות ניהול טיסה מודרנית לחשב את האופטימיום דהט באופן אוטומטי.
גישה מתמשכת (CDA)
במהלך הנחיתה, הגישה הקונבנציונלית של צעד לאחור דורשת פלחי טיסה עם מנועים בעוצמה נמוכה, אשר יכול להגדיל רעש מעריצים. CDA משתמשת ירידה קבועה ורדודה מגובה השייט לריצה, עם מנועים idled או דחף מינימלי.זה מקטין גם רעש המנוע וגם רעש מסגרת אוויר, כמו flaps והילוך הנחיתה עשוי להיות פרוס מאוחר יותר. CDA יכול להניב הפחתה של 3-5B בקהילות תחת נתיב מדויק, דורש לעתים קרובות.
Thrust Cutback במהלך הצוק
לאחר ההמראה, המטוס בדרך כלל להפחית את הכוח לטפס בגובה המיועד (למשל, 1,000 רגל) זה חיתוך באופן משמעותי מפחית רעש עבור קהילות רחוק יותר משדה התעופה. יצרני מנוע עיצוב לוח זמנים מצמצם רעש תוך הבטחת עלייה נאותה ⁇ . כמה מנועים מודרניים משתמשים בתכונות מחזור משתנה כדי להפחית רעש נוסף כוח חתך, כגון הפעלת מדריכים או התאמת מהירות המעריצים.
Thrust ו Noise in Emerging Urban Air Mobility
כלי רכב חשמליים ומטוסים אנכיים (eVTOL) מייצגים גבול חדש עבור דחף שקט.מטוסים אלה מסתמכים על מספר רב של רוטור או מעריצים מחנכים לייצר להרים ודחף.פרופיל הרעש של eVTOL נשלט על ידי רוטר פס רחב ורעש כללי, אבל כי כלי הרכב בדרך כלל קטנים יותר ופועלים במהירויות נמוכות יותר, רמות הרעש הגבוהות הרבה יותר מאשר מטוסים מסחריים.
טכנולוגיות חדשות ודרכים מחקר
המונחים: Boundary Layer Ingestion
על ידי התעלמות שכבת הגבול נמוכה של הגבול זרם על הפתיל, BLI propulsors יכול להפחית את דחף הנדרש עבור מהירות אוויר נתונה כי הם ממריץ את ההתעוררות.זה מוריד את כוח המנוע הדרוש ולכן רעש. BLI גם להפחית רעש סילון כי זרימת ingested הוא איטי יותר, צמצום המהירות שונה.
מעבדים שונים
מנוע מחזור משתנה יכול לעבור בין מצב טורבוטן גבוה (רעש נמוך, שיוט יעיל) לבין מצב נמוך-על-ידי-על או מצב טורבו ( דחף גבוה לטיסה סופר-סינית) מנוע GE Affinity, שנבחר עבור Aerion AS2 supersonic עסקים סילון (עכשיו בוטלה), הראה עקרונות מחזור משתנים.במצב תת-קולי, זה השתמש מעריץ גדול יותר עבור פעולה שקטה; במצב סופר-על-על-ידי זה חייב להיות גבוה יותר עם מהירות גבוהה יותר עם זה הוא רק על ידי חומר מסולקמן זה הוא בעל גודל סופר-על-על-על-על-ידי חומר מסולקמי זה הוא בעל טווח מתקדם עם זה הוא בעל השפעה גבוהה יותר.
הסתגלות ומשחררים Exhaust Nozzles
צורתו של nozzle exhaust משפיעה על רעש סילון. Chevrons (החלים משוטים) שימשה על מנועים כמו GE90 במשך שנים רבות כדי להפחית את רעש המטוס על ידי קידום ערבוב.ה של nozzive מתפתח יכול לשנות גיאומטריה בטיסה - לדוגמה, הרחבה לתבנית קמורון בגובה נמוך וניתוק עבור שיוט יעיל.
השפעה כלכלית וסביבתית של מטוסים שקטים
פיתוח מטוסים שקטים יותר אינו רק אתגר טכני; יש לו השלכות עמוקות על קהילות, שדות תעופה ומדיניות אקלים. שדות תעופה ברחבי העולם להתמודד עם רפידות, הגבלות תפעול, ועלויות הפחתה משמעותית של רעשים טכנולוגיות כלי טיס שקטים יכולות לאפשר 24 שעות פעילות, להגדיל את יכולת התעופה, ולצמצם את ההשפעות הבריאות כגון הפרעות שינה ולחצים לב וכלי דם.ה של היתרון הכלכלי של מגבלות מהירות נמוכה יותר מוערך במיליארדים בשנה עבור הטבות מפתח לאופים.
מבחינה סביבתית, מטוסים שקטים לעתים קרובות הולכים יד ביד עם שיפורים יעילות דלק.רעש נמוך בדרך כלל מגיע ממהירויות נמוכות יותר של ממצה, אשר גם להפחית צריכת דלק (כיוון דחף הוא פרופורציה לזמני זרימה המונית, ויעילות משתפרת עם מהירות נמוכה יותר עבור דחף נטו מסוים). עם זאת, משקל ועונשי מורכבות קיימים.הדרך לטיסה שקטה היא אופטימיזציה רב-אובייקטיבי שבו ממלא את התפקיד המרכזי.
מסקנה
ת'רטוס הוא הרבה יותר מאשר הכוח להתגבר על הגרור; זוהי החתימה האקוסטית העיקרית של מטוס.המסע לעבר מטוסים שקטים התלויים בהבנה ומניפולציה כיצד נוצר דחף, מכוון ומבוקר.מעבור טורפים גבוהים של מטוסים כדי להפיץ את ההנעה החשמלית, מ-Bebron nozzles הנדסה ועד לשמירת גבולות, כל חידושים מבקשים ליישב את הביקוש למספיק עם הציפייה הנדרשת לצמצום של תעשיית התעופה, אך ורק להפחתה משמעותית, אך ורק להפחתה של 50 שנות נסיעה על ידי לחץ אווירית, יש לחץ אווירית, יש לחץ אווירית, רק על פני השטח, רק על פני השטח, והשגת לחץ גבוה, רק על פני 50 השנים האחרונות, החל מלחץ על פני השטח, יש לחץ על פני השטח, החל מלחץ על ידי לחץ גבוה, על פני השטח של תעשיית התחבורה הציבורית, רק על ידי ירידה משמעותית, עם עלייה משמעותית, על ידי לחץ אווירי, עם עלייה משמעותית, עם עלייה משמעותית, עם עלייה משמעותית, עם עלייה של תעשיית התחבורה, עם עלייה של תעשיית התחבורה הציבורית, עם עלייה של 50 שנים של תעשיית התחבורה, עם לחץ על ידי לחץ גבוה, עם עלייה של תעשיית התחבורה.