Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета создали конусные звукопоглощающие панели, снижающие шум от авиационных двигателей на сорок децибел, вдвое эффективнее существующих материалов. Разработку уже протестировали на 3D-печатных образцах с ячейками в форме прямых и перевернутых конусов вместо традиционных шестигранных сот: каждый элемент поглощает звук на своей частоте, а комбинация ячеек разных размеров позволяет подавлять шум в широком частотном диапазоне.
«На звукоизолированной лабораторной установке создается тестовый шум в 130-150 дБ, примерно как у работающего авиационного двигателя. Так мы проверяли, как новая конструкция ведет себя в условиях, близких к реальному полету. Сначала панель испытали без потока воздуха, затем при скорости, приближенной к полетной. Микрофоны фиксировали, сколько шума она поглощает. Для сравнения таким же образом протестировали и обычную сотовую панель» — рассказала изданию «Известия» младшая научная сотрудница лаборатории пространственно-армированных композиционных материалов при кафедре механики композиционных материалов и конструкций ПНИПУ Карина Ахунзянова.
Испытания проводились на частотах от 1300 до 6200 Гц. Специалисты оценивали, на каких частотах панели работают наиболее эффективно в воздушных потоках. Обычные сотовые панели снижают низкочастотный шум на 51-54 дБ вне воздушных потоков, на высоких частотах эффективность падает примерно до 14 дБ, а в воздушных потоках показатели снижаются до 13-23 дБ.
«Конусная конструкция без потока стабильно работала на всех частотах и снижала шум на 38-40 дБ. Это хороший результат, который позволяет значительно уменьшать громкость двигателей. При появлении воздушного потока показатели почти не меняются — от тридцати двух до сорока четырех децибел. В отличие от сотовой панели, такая конструкция практически не реагирует на поток воздуха и сохраняет эффективность в реальных условиях. Новые панели позволят сделать самолеты тише без увеличения массы и удорожания производства», — рассказал заведующий научно-исследовательской лабораторией пространственно-армированных композиционных материалов Павел Писарев.
Опытные конструкции примерно в полтора раза легче многослойных вариантов, при этом уровень звукопоглощения в среднем на двадцать децибел выше, чем у однослойных панелей, а наибольшая эффективность достигается в частотном диапазоне 2000-5400 Гц.
По словам Павла Писарева, новая разработка менее чувствительна к небольшим погрешностям при производстве. Обычные панели настраивают на конкретные режимы работы двигателей — взлетный, посадочный и крейсерский. Новая конструкция рассчитана на широкий частотный диапазон, поэтому производственные погрешности практически не влияют на качество шумоподавления.
А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru