Лаборатория механизмов генерации шума и модального анализа

Научные результаты:

• Разработан и апробирован метод азимутальной декомпозиции шума реактивной струи вблизи жесткой отражающей поверхности. Впервые в мире проведены измерения азимутальных мод шума струи авиационного двигателя на натурном стенде.
• Разработана и апробирована в лабораторных условиях методика измерения модального состава шума в воздухозаборном канале авиационного двигателя.
• Впервые в отечественной практике получены экспериментальные данные по азимутальному составу шума в воздухозаборнике и выполнена локализация источников звука современного авиационного двигателя.
• Разработана методика экспериментального исследования акустических и пролетных аэродинамических характеристик движущихся мультипольных источников различных размеров на основе многоканальных методов измерений. Разработан и апробирован метод бимформинга для локализации источника звука дипольного типа.
• Разработан и апробирован метод измерения азимутальной и радиальной структуры звукового поля в каналах при наличии импедансного отражения на стенках. Разработана методика выбора схем размещения ячеек звукопоглощающих конструкций с повышенным звукопоглощением в широком диапазоне частот, метод определения акустических характеристик крупногабаритных звукопоглощающих конструкций при заданном азимутальном модальном составе звукового поля.

Внедрение результатов исследования:

• Созданы компьютерные программы для определения оптимального расположения микрофонов в плоских и кольцевых многомикрофонных решетках. Проведена обработка измеренных акустических данных, позволяющие определять модальный состав шума в канале авиационного двигателя. Получено 2 свидетельства регистрации программ для ЭВМ. Данные программы использовались при отработке программы испытаний и для обработки результатов акустических измерений авиационного двигателя на открытом стенде.
• Созданы компьютерные программы для проектирования эффективных звукопоглощающих конструкций (ЗПК) для каналов авиационных двигателей. С их помощью были разработаны ЗПК с резонансными ячейками новых конфигураций, имеющие повышенное звукопоглощение в широком диапазоне частот. Получено 3 патента и 4 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ.
• Разработана технология создания ЗПК с повышенным уровнем звукопоглощения, изготовлены опытные образцы полномасштабных ЗПК для установки на перспективный отечественный авиационный двигатель, получен 1 патент.
• Разработано входное устройство для 40-канального генератора вращающихся мод, получен 1 патент.
• Разработан интерферометр с контролем усилия поджатия образца ЗПК, позволяющий снизить разбросы получаемых акустических характеристик, получен 1 патент.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Создана уникальная научная установка «Акустическая заглушенная камера с аэродинамическими источниками шума», активно используемая при выполнении научно-исследовательских работ в рамках грантов и хоздоговорных работ.

Образование и переподготовка кадров:

• Разработаны и внедрены 7 дисциплин в учебный процесс ПНИПУ по направлению магистерской подготовки «Двигатели летательных аппаратов»: Математические основы акустики, Основы акустических исследований, Аэроакустика, Современные методы акустических измерений, Теория и практика обработки акустических сигналов и полей, Метод конечных элементов в задачах акустики, Численное моделирование акустических процессов в двигателях летательных аппаратов.
• Разработаны 2 программы повышения квалификации для специалистов сторонних организаций. 21 специалист прошел обучение.
• 14 человек из числа сотрудников лаборатории поступили в аспирантуру.
• Защиты: 1 докторская диссертация, 4 кандидатские диссертации, 5 выпускных квалификационных работ специалиста, 4 выпускные квалификационные работы магистра, 5 выпускных квалификационных работ бакалавра.

Сотрудничество:

• Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского (Россия), АО «ОДК-Авиадвигатель» (Россия): совместные исследования, публикации, стажировки студентов, аспирантов и молодых ученых.
• Bruel&Kjaer (Дания): совместные исследования, создание оптимизированной антенны для идентификации модальной структуры шума в цилиндрическом канале.