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飞机选座必看

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01

乘坐飞机的困扰?

有次出差被安排坐到了飞机的紧急出口位置,整个行程2.5小时,感觉比一个世纪还要久。安全出口离发动机太近,噪音重灾区,回来后耳朵肿胀发炎一周才好,惨痛的经历。于是决定到知乎了解飞机噪声的原理,分享给大家。

 

(视频-飞机噪声)

02

噪声分析

平时乘坐的民航客机通常为大型固定翼飞机;在起飞或者平飞时,由风扇和喷流引起的发动机噪声的确是主要的噪声源,但在飞机着陆进场阶段,发动机处于低功率运行状态,而起落架和高升力装置都处于打开的状态,机体在高速气流作用下而产生的气动噪声显著增加,甚至超过发动机噪声。下图给出了某民航客机在进场时各部件对于总噪声的贡献,可以看到机身噪声是有效感知噪声的主要来源。

 

1)起落架噪声

     作为机身噪声最主要的来源,起落架复杂的几何结构在高速气流作用下产生复杂的分离流场是产生气动噪声最主要的原因。下图为某民航飞机的前起落架的涡流动画,可以清晰的看到涡流的产生、发展与扩散。

 

(视频—起落架流场)

       众多学者对于起落架噪声都进行了很深入的研究,比较一致的观点是:起落架的宽频噪声主要来自于轮胎、支柱和连接杆等部件,但是不同频域的噪声源与起落架部件的尺寸密切相关。大尺寸的部件往往产生低频的噪声,而小尺寸的几何结构通常和中高频的噪声直接相关。另外,起落架上存在某些空腔结构,可能会由于空腔的声学激振而产生很强烈的离散噪声。


2)增升装置噪声

机身噪声的另外一个重要来源则是增升装置。在飞机起飞和降落时,安装在机翼主翼的前缘与后缘的缝翼和襟翼将会打开以增加升力。但由于缝翼和襟翼所处的位置和流动工况的特殊性,通常会产生明显的气动噪声。

从左下图可以看到,气流流过缝翼下侧尖端的时候,会形成一定厚度的剪切层,剪切层拍打到缝翼后部产生声波,声波向上游传播至尖端处又会激发涡脱落,这样声波与缝翼尖端的涡脱落形成了反馈回路,类似于空腔流动,产生一系列低频的离散噪声。另外,缝翼后缘与主翼之间的收缩通道强迫流动加速,导致缝翼尾缘处生成小尺寸的高频脱落涡,从而产生高频的离散噪声。而襟翼的气动噪声来源较为直观,主要来自于其两端断面处的诱导涡,如右下图所示。

 

 

03

选座必看结论

       根据以上一波分析,可以感知飞机头部最安静,但头等舱价格比较贵;安全通道附近比较吵,是飞行重灾区,实在没办法可以佩戴降噪耳机给耳朵减压;除了“重灾区”安全通道之外,经济舱II的平均噪声声压级都会比经济舱I大一些。这主要是发动机和尾部湍流边界层共同造成的,所以尽量还是不要选择飞机后部座位。


来源:荣泰创想ROMTEK
气动噪声湍流声学
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-10-16
最近编辑:2年前
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