Сотрудники Пермского политеха разработали инновационные звукопоглощающие панели, которые почти вдвое эффективнее зарубежных аналогов. Секрет технологии — в особой конусообразной форме ячеек. В отличие от стандартных «сот», пермская разработка гасит шум от двигателей на 40 децибел, причем не на одной частоте, а в широком спектре. Успешные испытания уже проведены на образцах, напечатанных на 3D-принтере.
«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.
Эксперимент охватил широкий диапазон частот — от 1300 до 6200 Гц. Исследователей интересовало, как ведут себя панели под нагрузкой воздушного потока. Результаты стандартных сотовых конструкций оказались нестабильными: если в статике они неплохо давят низкие частоты (51–54 дБ), то на высоких частотах их эффективность падает до 14 дБ. При появлении воздушного потока (имитации полета) показатели и вовсе снижаются до 13–23 дБ во всем диапазоне.
«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.
Помимо акустических преимуществ, новая разработка оказалась еще и легче. Как отмечают в ПНИПУ, опытные образцы примерно в полтора раза легче многослойных аналогов. При этом уровень звукопоглощения у них в среднем на 20 дБ выше, чем у однослойных панелей, а пиковая эффективность приходится на диапазон 2000–5400 Гц.
Заведующий лабораторией Павел Писарев добавляет, что конструкция оказалась технологичнее в производстве: она менее чувствительна к погрешностям. Если обычные панели приходится точно настраивать под конкретный режим (взлет, посадка, крейсерский полет), то новая работает в широком диапазоне частот. Поэтому мелкие огрехи изготовления больше не сказываются на качестве шумоподавления.