騒音に敏感な都市および空港環境のための高い上昇装置の設計

航空機の高リフト装置のようなフラプス、スラッツ、および細長かった翼は、離陸および着陸時に必要な増加されたリフトを達成するための基礎です。しかし、これらの同じ装置は、空気の騒音に重要な貢献者であり、航空機の操作が騒音に敏感な都市環境に拡大し、空港は厳しい騒音の軽減手順を実施する重要な要因です。バランスのとれた空気のパフォーマンスをバランス良くする高リフト装置の設計は、現在の産業構造と、より静かな構造のメカニズム、および設計、および設計、および設計、および設計、および設計、および設計、および設計、および設計、および設計、および設計、および設計、および設計、設計、設計、および設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、設計、

高揚程装置から騒音:メカニズムおよび影響

複数の異なるエアロ音響源から高いリフト装置騒音が発生します。ドミナント機構には、フラップ表面に多岐にわたる境界層、スレートとフレアエッジから取寄せる渦、および羽と配られたデバイス間のギャップに不安定な圧力変動が含まれます。これらのソースは、多くの場合、アプローチと着陸の間に全体的なエアフレームノイズフットプリントを支配するブロードバンドノイズを生成し、特にエンジンノイズは現代のターボファン設計によって減少しました。

エアロ音響の源の詳細

:]] は、主要なエッジスラとメインウィングの間のギャップは、複雑なフローフィールドを生成します。凝集した渦構造と無着層は、広範な周波数範囲にわたってノイズを放射します。 slatの末尾は強力なノイズ源としても機能します。
Flap サイドエッジノイズ:[ 展開された折り返しの露出された側面エッジは、折り返し面と周囲のフローと相互作用する激しい渦を生成し、強音とブロードバンドコンポーネントを引き起こします。
Flapギャップノイズ:]] メインウィングとFlappの間のスロットを流れるフローは、折り返しの最先端と相互作用し、音として放射する無段階の負荷を作成します。これは、マルチスロットされたフレア構成で特に顕著です。

規制およびコミュニティ圧力

国際民間航空機関(ICAO)第14章と米国連邦航空局(FAA)の第5段階の基準は、順調に許容ノイズレベルを締めています。ロンドンヒースロー、アムステルダム・スchiphol、ロサンゼルス国際インポーズ・カーフェース・サーチャージ、およびノイズ・サーチャージなどの密接にポップアップされたエリアの空港が、直接航空会社に影響を及ぼす。騒音の影響に関する空港拡張センターへのコミュニティの反対、低騒音の上昇を防止する[F]と[F]のみ[F]を強制的に見る[F]と[F]、[F]は、および[F]のみ[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[

騒音低減のためのコア設計戦略

エンジニアは、安全や操作の柔軟性を損なうことなく、高いリフトデバイスからノイズを緩和するためのパッシブでアクティブな技術を開発しました。これらの戦略は、音を生成する特定のフロー機能をターゲットとしています。

受動技術:幾何学、材料および表面処理

[]最適化されたスレートとフラップコンター:[]]]の最先端を慎重に形成することにより、折り返しの末尾、デザイナーは、渦のシーディングと遅延の流れの分離の強度を減らすことができます。残酷な曲線と最小ギャップのサイズは、無着性を下げながら、添付されたフローを維持するのに役立ちます。
::小さなフェンス、羽毛、または毛穴の端を折り返しの側面に合わせると、強力な凝集の形成が崩壊します。一部の設計では、ブラシのような添付ファイルやケブロンパターンを使用して、好奇心を散らばし、音の低減を行います。
表面処理:[]]マイクロ溝(肋骨)、ディンプル、または傾斜面に適用される多孔質コーティングは、皮膚摩擦の乱れを低減し、その結果、泥炭境界層によって生成される騒音を減らすことができます。
フラットコーブ充填:] フラットエッジの凹面の盗難は、主要なノイズソースです。引き込み式または固定フェアリングでこのコブを充填すると、気流を滑らかにし、スクレープエッジトーンを排除します。 Airbus A320neoファミリーは、そのような設計を使用して、注目すべきノイズ低減を実現します。

活動的な技術: 流れ制御および騒音のキャンセル

[]Blownの折り返し:[]]は、エンジンから折り返しのギャップに傷ついた空気を指示し、境界層を活性化し、分離を減らし、そしてその結果を生じる無段階の圧力変動を削減します。このアプローチは、両方のリフトと低雑音を改善し、エンジンの性能のペナルティでアルベイトを減少させることができます。
[プラズマアクチュエータ:[ 傾斜または折り返しに設置された誘電性バリア放電プラズマアクチュエータは、近くの表面体力を誘発することにより、ローカルフローを変更することができます。風力検査で最大数の解読を抑制し、ブロードバンドノイズを削減することが示されています。
[アクティブノイズキャンセレーション:]ミニチュアスピーカーまたはマイクロジェットアレイの配列は、特定のノイズコンポーネントをキャンセルするために、対相音を作り出すことができます。飛行中に実装するのに、この技術は、折り返しサイドエッジから最も侵入的なトーン排出量をターゲットにするための約束を保有しています。

パフォーマンスと音響のバランス: 重要な課題

騒音低減戦略には、トレードオフが付属しています。第一次課題は、騒音を最小限に抑えながら、安全な低速飛行に必要な高いリフト性能を維持しています。効率的な騒音制御方法の多くは、リフトを劣化させ、ドラッグ、燃料消費量、システム複雑性を増加させます。

エアロダイナミック効率対ノイズ低減

たとえば、Slat のコーブ充填は、騒音を減らしながら、重量と機械的複雑性を追加します。サイドエッジの変更は、渦構造を変更することにより、ドラッグを増加させ、最大リフト係数を削減することができます。アクティブフローコントロールシステムには、電力、浮動空気、または全体的な航空機の効率に影響を与える油圧入力が必要です。エンジニアは、したがって、ノイズ、リフト、ドラッグ、および重量を同時に考慮するマルチオブジェ最適化を実行する必要があります。高度な [[FAT:0]NASA エアロ音響研究は、設計サイクルを初期に集中しました[F]

構造および重量の制約

高いリフト装置は、離陸および着陸の空力負荷、および繰り返しデプロイサイクルからの疲労に耐える必要があります。多孔質な表面や埋め込まれたアクチュエータなどの騒音低減機能を統合するだけでなく、構造の完全性を妥協しないか、過剰なメンテナンスにつながることはありません。複合材料は、いくつかのソリューションを提供しています。それらは複雑な形状に成形することができ、振動を吸収する緩衝層を含む可能性があります。しかし、飛行安全のための新しい材料の認定は、長いプロセスです。軽量化やセンサーの低減、優先度を増加する。

イノベーションと未来の方向性

静かで高いリフト装置のための押しは高度のシミュレーション用具、形態の構造および新しい作動の概念に研究を運転しています。

高度なシミュレーションと最適化

計算式流体力学(CFD)は、エアロアコースティックソルバーと組み合わせることで、エンジニアは風力調整や飛行試験の前に、高いリフト構成からノイズを予測することができます。高忠実度大江戸シミュレーション(LES)は、ノイズの原因となる無点流体フロー機能をキャプチャし、ギャップの大きさ、折り返し角度、表面形状のパラメトリック研究を可能にします。これらのシミュレーションを進化させたアルゴリズムは、騒音を2～4dB削減するスラとフラップ設計を収量し、仮想的な作業時間を維持しています。このような作業は、このような作業を高速化します。

モーフと適応装置

離散した平板および折り返しを配るのではなく、形を絶えず変えることができる一流の端および下る端は、騒々しいギャップか側面の端なしであらゆる飛行段階の最適の性能のための潜在性を提供します。適用範囲が広いドロップの鼻か適応性の下る端のような概念は理想的な空気力学の輪郭に合わせることができます、騒音の源をaltogether減らします。研究は信頼できる、軽量の形態の皮および機能を開発し、粗い環境にそれを確かめるのに絶えずあります。

プラズマアクチュエータとフロー制御

プラズマアクチュエータは、ノイズ低減のための有望なアクティブ技術を維持しています。可動部品とマイクロ秒で応答する能力の欠如は、無軌道の流れを抑制するためにそれらに魅力的にします。最近の風力トンネルの高リフト構成に関する研究は、戦略的に配置されたプラズマアクチュエータが最大6dBの平軸線の騒音を低減したことを示しています。しかし、これらのデバイスをフルサイズの生産航空機にスケールし、雨、氷降水、条件下で確実に動作させるようにすることが重要です。重なりのハードルは、大きなハードルです。

コンテンツ

騒音に敏感な都市および空港環境のための高い上昇装置を設計することは、空気力学、大気音響、材料および制御システムの全体的な統合を要求する急速に進化する分野です。パッシブ幾何学的改良—のようなslatの粗雑な詰物および側面の処理のような-生産の航空機で既に実施されたが、測定可能な騒音低減を渡すこと。活動的な技術、吹かれた折り返しから血しょうアクチュエータへの約束はより大きい利益を約束しますが、更に増加の成熟する必要性はおよび区域の上昇の方向に必要としました。騒音および騒音は調節装置を要求します。騒音および騒音は両方のための構造を要求し、騒音は維持します。騒音は騒音は騒音を調節し、騒音を調節します。騒音は調節します。騒音は騒音は騒音および騒音は調節します。騒音は騒音は騒音を調節します。騒音は騒音を調節します。騒音は調節します。騒音を調節します。騒音は、騒音は、騒音は、騒音は、騒音は、騒音を調節します。騒音を調節します。騒音を調節します。騒音は、騒音を調節します。