Вы когда-нибудь обращали внимание, что авиационные двигатели пассажирских самолётов стоят в мотогондолах, которые зазубрены сзади? Такую форму аэродинамических обтекателей сопла и капота ещё называют "формой для выпечки". Причём эти пилообразные края расположены стационарно, т.е. они неподвижные. Ведь если бы они двигались, то их значение ещё можно было хоть как-то объяснить.
В общем, пора разбираться.
И поскольку такая форма распространена на турбовентиляторных авиадвигателях с большой степенью двухконтурности, то зазубриваются фактически внешние кромки двух потоков. Внутренний поток воздуха - это реактивная струя, которая создаёт незначительную тягу, но значительный шум. Внешний воздушный поток идёт от вентилятора, и он наименее шумный, но зато даёт до 80% всей тяги.
И чтобы не ходить вокруг да около, пора уже сразу объяснить в чём тут дело. А дело в том, что эти зазубренные края призваны уменьшить шум от двигателей.
Как утверждает Найджел Берч - бывший авиационный инженер в Rolls-Royce:
- Зазубренные края появились в результате программы исследования шума Boeing, в которой я участвовал в 2000-х годах. Основная идея заключается в смешивании потока выхлопных газов с внешним потоком воздуха, создавая вихри из зазубренных краев. Это изменяет характеристики шума реактивного двигателя и имеет два основных преимущества: меньший внешний шум для наблюдателя на земле, а также меньший шум в салоне самолета. Последнее, вероятно, является основным преимуществом и может быть “обналичено” либо за счет снижения шума в салоне (особенно сзади), либо за счет снижения шумоизоляции в фюзеляже, что приводит к снижению веса самолета и, следовательно, к снижению расхода топлива. Также есть преимущество в снижении акустической усталости фюзеляжа самолета.
Но не всё так однозначно.
Если посмотреть на фотографии других авиадвигателей, то можно заметить, что некоторые производители почему-то предпочитают делать зазубренными края только внешнего обтекателя. А обтекатель реактивного потока при этом без каких-либо зазубрин. И это довольно странно, ведь шум создаёт в основном реактивная струя, и было бы целесообразно оставлять зубцы именно внутри, а не снаружи.
Также здесь нужно отметить, что сами авиационные двигатели производятся на отдельных заводах, а вот мотогондолы с этими зубцами производят заводы, на которых строятся планеры самолётов. Иными словами, компания Ролс-Ройс просто понятия не имеет, захочет ли Боинг зазубривать воздушные потоки от их двигателей.
Плюс ко всему здесь ещё нужно отметить, что некоторые авиапроизводители напрочь игнорируют эту теорию про якобы существующее уменьшение шума от этих зазубренных краёв.
На фото выше вы можете видеть, как Боинг 737 отлично летает с мотогондолами безо всяких пилообразных обтекателей. И никто даже не подумал жаловаться на повышенный шум и не выступил с требованием - нарезать зубьев.
Всей правды мы не знаем.
А что же там с легендарным отечественным авиадвигателем ПД-14?
С ним всё ещё запутаннее. Ещё раз напомню, что сам авиадвигатель никаких зазубренных краёв иметь не может, потому что это края обтекателей мотогондолы. Так вот поначалу, когда ПД-14 только проходил лётные испытания, то его поставили в тестовую мотогондолу, у которой все зубья на месте. И всё это висело под крылом лётной лаборатории на базе Ил-76.
Затем, когда всех всё устроило, двигатель перешёл в гондолу уже самого пассажирского самолёта МС-21, который тоже проходил свою серию тестовых испытаний. И как можно видеть, остались только зазубренные края внутреннего обтекателя, а внешний обтекатель стал ровным без пилообразой кромки.
Затем на этапе завершения лётных испытаний Мс-21 конфигурацию его мотогондол решили изменить, и их обтекатели стали полностью без зазубрин.
Это говорит нам о том, что в мире пассажирской авиации нет единого и устоявшегося мнения о целесообразности использования этих зазубренных краёв для двигателей.
