ГЛАВА 8. СНИЖЕНИЕ ШУМА РЕАКТИВНЫХ СТРУЙ ТРД

На современном этапе развития авиационной техники вновь возросла актуальность проблемы снижения шума реактивных струй. Это обусловлено рядом причин, главные из которых следующие. Во-первых, достижения в исследовании по снижению шума лопаточных машин привели к тому, что даже у двигателей с высокой степенью двухконтурности струя является одним из основных источников шума ТРД. Во-вторых, на практике даже для современных пассажирских самолетов часто используют двигатели с низкой степенью двухконтурности, в которых шум реактивной струи вносит основной вклад в общий шум силовой установки.

В этой связи большой интерес представляют исследования по разработке эффективных методов снижения шума реактивной струи. Применяются так называемые пассивные и активные методы снижения шума. К первым относится снижения шума на пути его распространения от источника. Возможности применения пассивных методов весьма ограничены, что обусловлено конструктивными трудностями установки звукопоглощающих элементов вблизи реактивной струи. Здесь следует также упомянуть предпринимаемые попытки снижения шума струи с использованием экранирующей способности крыла и фюзеляжа самолета или же эжекторных глушителей шума со звукопоглощающей облицовкой эжекторов.

Известные активные методы снижения шума реактивных струй основаны на изменении аэродинамических характеристик слоя смешения в пределах начального участка струи, для чего, например, формируют коаксиальную струю с большой скоростью центральной струи и меньшей скоростью в кольцевой струе, что приводит к снижению сдвиговых напряжений. Представляется весьма перспективным недавно разработанный метод снижения шума реактивной струи, основанный на формировании коаксиальной струи с "перевернутым" профилем скорости на выхлопе ТРД, когда скорость во внешнем контуре больше, чем во внутреннем [8.1]. Снижение шума струи за счет изменения ее аэродинамических характеристик в пределах начального участка в некоторых случаях достигается путем вдува тонких поперечных струек в основную струю вблизи выходного сечения сопла [8.1]. Эти струйки создают окружную неравномерность потока, что в конечном счете ослабляет когерентные структуры, являющиеся важным источником шума струи [8.3,8.9].

Использование этих методов позволяет в ряде случаев обеспечить

требуемое снижение шума реактивной струи. Однако при этом приходится вносить серьезные изменения либо в схему работы газогенератора силовой установки, либо в конструкцию выхлопной системы двигателя. Следует также отметить, что применение многосопловых и лепестковых глушителей шума приводит к значительным потерям тяги, которые составляют в среднем 1% на снижения шума.