От рева до шепота: НАСА пытается снизить уровень шума реактивных самолетов

НАСА/Квентин Швинн

Подписываясь, вы соглашаетесь с нашими Условиями использования и политикой. Вы можете отказаться от подписки в любое время.

В вечной симфонии прогресса есть одна диссонирующая нота, которую жители вокруг аэропортов и, возможно, даже энтузиасты авиации давно хотели заглушить: оглушительный рев реактивных двигателей.

В истории снижения шума скрывается Исследовательский центр Гленна НАСА, невоспетый герой в поисках более тихого неба. На протяжении более семи десятилетий перед этим исследовательским центром стояла задача заставить замолчать некогда оглушительный рев реактивных двигателей, что привело к революционным инновациям.

Загляните в Исследовательский центр Гленна НАСА, и вы раскроете историю неустанного преследования. На территории кампуса расположена Лаборатория аэроакустических двигателей (AAPL), характерная полусферическая структура, которую в просторечии называют «куполом».

Это уникальное полусферическое сооружение диаметром 130 футов и высотой 65 футов — не просто архитектурное чудо; это свидетельство многолетних усилий по подавлению какофонии, которая когда-то характеризовала реактивное движение.

В облицованном стекловолокном салоне сложные микрофонные решетки улавливают каждый децибел, предлагая понимание бурного сочетания горячих выхлопных газов и холодной атмосферы, породившей оглушительный рев.

Эта установка не является изолированным экспериментом; это хроника истории. От шума первых реактивных авиалайнеров до шума турбовентиляторных двигателей, приносившего передышку, AAPL была хранителем прогресса.

НАСА/Билл Боулз

Десятилетия назад, когда пионеры авиации впервые покорили небо с помощью реактивных двигателей, возникла новая проблема: какофония, которую создавали эти машины. Сообщества вокруг аэропортов выразили свое беспокойство, что спровоцировало НАСА Гленн расследование причин шума.

Команда установила реактивные двигатели на стальные стойки, расставила вокруг них микрофоны и вскоре наткнулась на удивительное открытие: не механические элементы двигателей, а бурное танго между палящими выхлопными газами и ледяным воздухом составило пронзительную симфонию.

Это открытие побудило их протестировать различные инновационные конструкции сопел и эжекторов, чтобы сбалансировать влияние дополнительных звукопоглощающих материалов на производительность и вес.

Перенесемся в эпоху турбовентиляторных двигателей — инновации, которая приглушала рев и одновременно повышала эффективность. Несмотря на повышенную эффективность и меньший уровень шума этих турбовентиляторных двигателей, стремление к спокойствию сохранялось.

Учитывая новые стандарты Федерального авиационного агентства и возросший интерес к самолетам с вертикальным взлетом и коротким взлетом и посадкой (V/STOL), НАСА Гленн в 1986 году построило новые открытые испытательные стенды, в том числе подъемную установку с электроприводом (PLF).

Однако через три года PLF приостановила испытания из-за жалоб местного населения, обеспокоенного уровнем шума.

Это приведет к тому, что НАСА в 1990 году построит структуру для прикрытия PLF и недавно представленной установки для акустических испытаний сопел (NATR), являющейся частью программы высокоскоростных исследований, направленной на сверхзвуковую транспортировку.

AAPL приняла изменения и расширила свой арсенал за счет установки вентилятора с улучшенным контролем шума (ANCF), малой акустической установки Hot Jet (SHJAR) и акустической арены, которая превратила ее в центр звуковых исследований.

Последние усилия направлены на преодоление разрыва между испытаниями масштабных моделей и реальными полетами, обещая будущее, в котором ревущее небо уступит место спокойному шепоту. Благодаря сотрудничеству с летными испытаниями Learjet 25 AAPL находится на пороге революции в прогнозировании взлетного шума для будущих сверхзвуковых самолетов.

Некогда грозовое небо меняется, а вместе с ним и Исследовательский центр Гленна НАСА, меняя ситуацию с шумовым загрязнением реактивных двигателей.

Эта статья была написана и отредактирована человеком с помощью инструментов генеративного искусственного интеллекта. Узнайте больше о нашей политике в отношении написания статей с использованием искусственного интеллекта здесь.