直升机减振技术毕业论文

您好，直升机噪音是由旋转叶片所产生的气流震荡引起的，其噪声级别通常在80至110分贝之间。对于一架重量为600kg的直升机，其发动机功率通常在1000至1500马力之间，因此其噪音水平也会相应地较高。直升机噪音对人类和野生动物都有很大的影响。长期暴露于高噪音环境中会对人的听力、心理和生理健康产生负面影响，甚至会导致失聪、心理障碍等问题。对于野生动物，直升机噪音会干扰其正常的行为和繁殖活动，甚至会导致其逃离或死亡。因此，为了减少直升机噪音对人类和环境的影响，需要采取一系列措施。例如，使用低噪音发动机、改进旋转叶片设计、采用隔音材料等。此外，也可以通过减少直升机在人口密集区域的飞行、限制夜间飞行等方式来降低噪音水平。

一，直升机的噪声主要来自：旋翼、尾桨、发动机、减速器和传动系统等。外部环境的噪声（相对于机外的听众）主要来自旋翼和尾桨，而舱内环境噪声（相对于机内的飞行员）受主减速器齿轮啮合频率及其谐波产生的噪声和发动机的影响更大。

1.旋翼噪声分为旋转噪声、脉冲噪声和宽带噪声。

（1）旋转噪声包括厚度噪声和载荷噪声，由桨叶旋转过程中的力和空气体积脉动所引起，在噪声的低频部分处于支配地位，声能主要分布在旋翼通过频率上。在低桨尖马赫数（）时，载荷噪声占旋转噪声的主要部分。

（2）脉冲噪声主要来源于桨涡干扰噪声（BVI）和高速前飞时由激波引起的脉冲噪声(HSI)。

BVI噪声是幅值很高的脉冲声发射，一旦出现，将掩盖其他的噪声，BVI噪声的出现与直升机的飞行操纵状态有关，如高速前飞，带前飞速度下降等。

HSI噪声一般是旋翼特有的，尾桨叶不会产生。

（3）宽带噪声是桨叶上气流的随机脉动力引起，其声压时间历程连续分布，频率谱一般无突出的成分，声能主要分布在150-1000Hz范围。通常宽带噪声比其他噪声能量低的多，振幅小得多。

2.旋转噪声和脉冲噪声是旋翼噪声的主要来源。

尾桨噪声与旋翼噪声相似

主要差别是一般不出现HSI噪声；由于尾桨转速比较高，厚度噪声非常严重；尾桨的气动环境比旋翼复杂，其谐波噪声的基频比旋翼高，生理感觉更强。从远场频谱特性来看，尾桨噪声仅次于旋翼。

3.发动机噪声

现代直升机大部分采用涡轮轴发动机，涡轮轴发动机噪声由两部分组成：进气部分的压缩机噪声和排气部分的排气噪声。进气噪声由于压缩机的缘故为谐波噪声，而排气噪声为随机噪声。

4.减速器与传动系统噪声

主要由齿轮啮合误差引起高频的啮合激振力，进一步引起机匣、支架等的结构振动，产生结构性噪声，此噪声为谐波噪声。

综上所述，直升机的噪声环境分为外部环境和舱内环境。外部环境的噪声主要来自旋翼和尾桨，而舱内环境噪声受主减速器齿轮啮合频率及其谐波产生的噪声和发动机的影响更大。

二，直升机降噪技术

降噪技术可以分为被动噪声控制技术和主动噪声控制技术两种。

1.被动噪声控制技术

对于旋翼噪声的解决方法是限制桨尖速度，采用先进的翼型和桨尖形状。降低桨盘载荷和桨尖速度、增加桨叶片数可以有效降低载荷噪声。厚度噪声主要与桨叶片数、旋转速度以及翼型参数（厚度、宽度）等因素有关，减小这些参数值可以降低厚度噪声。

ONERA和DLR 声学优化旋翼项目设计了用于4－6吨直升机的经过声学优化的旋翼（ERATO），其桨叶形状见图1。具体优化措施是：通过优化弦长的展向分布和采用双后掠减小涡的强度以降低BVI噪声；采用先进翼型减小翼型厚度，选择优化桨尖以减少厚度噪声和低频载荷噪声。ERATO旋翼与矩形桨叶的7AD旋翼（桨叶见图1）的试验结果比较显示HSI噪声降低，BVI噪声降低 dBA，

欧直公司的中型双发直升机EC145采用了噪声优化旋翼和精确的转速控制规律来降低噪声。优化旋翼的一个设计参数是通过增加弦长，减小旋翼直径来减少桨尖速度使噪声辐射最小。另一设计参数是考虑翼型厚度，EC145旋翼在桨尖区有递减的外形厚度，以减小厚度噪声和HSI噪声。EC145还采用了经过高升阻比优选的OA4系列翼型和OA312翼型，以减小阻力马赫发散数提高超音速特性，使声辐射（特别是高速前飞时）减小。欧直公司为了研究桨尖形状的降噪潜力，在ATR项目中试验了4种不同的桨尖，结果表明抛物弦桨尖的减噪效果最高，特别是在临界下降（BVI噪声）和高速（HSI噪声）飞行状态。EC145桨叶外形见图3。EC145的旋翼转速控制可以在低速提供高一些的转速以便提高悬停和低速前飞的操纵性和性能，在前飞、起飞和接地提供低一些的转速，使噪声最小。

2.主动噪声控制技术

最近，为减振发展的高阶谐波控制（HHC）和独立桨叶控制（IBC）方法已经被研究用于减少旋翼BVI噪声。已经进行的采用HHC方法控制BVI噪声的旋翼风洞试验显示，用开环控制可减少约5－6dB。高阶谐波旋翼声学试验（HART）用开环控制BO-105旋翼，表明由于谐波输入降低了振动和噪声水平，进一步由飞行试验获得的噪声数据证实了此结果。在BO-105旋翼和UH-60旋翼上用IBC系统控制噪声的风洞试验结果表明，通过仔细选择开环控制输入可以降噪5－12dB，最近的闭环IBC控制试验也得到了相同的结论。然而最近的研究表明控制率的算法中应增加噪声水平作为目标函数，否则在主动控制减振同时噪声也许会增加。  对于主减速器的降噪可以在主减速机匣的支撑杆采用主动控制技术，形成主动支撑杆或智能支撑杆，以有效消减齿轮产生的啮合噪声，并且能适应直升机工作条件变化所带来的旋翼转速的变化。  直升机舱内还可以采用扬声器作为控制器的主动消声系统。

您好，直升机起落架减振装置的设计研究则具有重要的意义，因为它可以帮助识别和改善因结构不可靠而造成的负面影响，以及改善直升机的起落性能，从而提高直升机的安全性。它还可以延长结构的使用寿命，为直升机提供更好的飞行稳定性，最大限度地提高飞行安全性，并降低乘坐过程中对乘客的影响。总而言之，减振装置的研究和设计对于提高直升机安全性和稳定性具有重要意义。其次，直升机起落架减振装置的设计研究具有重要意义。减振装置能够有效减小直升机着陆和起飞时受到的阻尼，提高飞行安全性。它不仅可以减小飞机撞击地面时的冲击力，提高飞机着陆及起飞的稳定性；还可以减小机身的震动，改善飞行的舒适性，让乘客有安全感；同时可以保护机身结构避免受到损伤，减少起落架维护费用，降低飞行成本。总之，直升机起落架减振装置的设计研究能够提高飞行安全性和改善机身结构，为安全、稳定、舒适的飞行奠定坚实的基础。

直升机噪音是指由于直升机运行时发动机和旋翼产生的噪音。由于直升机的结构复杂，噪音比其他类型的飞机要大得多，特别是在低空飞行时。根据美国空军的研究，一架重量为600kg的直升机的噪音可以达到90-95分贝，而一架重量为1000kg的直升机的噪音可以达到100-105分贝。此外，直升机噪音的大小还取决于飞行高度、飞行速度、发动机类型等因素。在低空飞行时，直升机的噪音会比在高空飞行时大得多，因为低空飞行时，空气密度更大，声音传播更快，噪音更大。同样，当飞行速度越快，噪音也会越大。此外，发动机类型也会影响直升机噪音的大小。目前，大多数直升机都使用涡轮增压发动机，这种发动机的噪音比较大，而使用涡轮喷气发动机的直升机的噪音则比较小。另外，直升机的噪音还受到旋翼的影响，旋翼的设计会影响直升机的噪音大小。如果旋翼的设计不合理，会产生更多的噪音，而合理的旋翼设计可以降低噪音。

主要来自发动机，其次来自旋翼、尾桨对空气的高速扇动（也就是空气激流），最小一部分来自机体与空气的气动摩擦。但直升机上不存在音爆，引用一段【直升机的旋翼桨尖旋转速度一般被设计限制在～（马赫数）以下，相当于每秒180～220m/s，当它的前进状态下，桨尖速度等于旋转速度加上前进速度，桨尖旋转速度加上前进速度不能大于1m，否者产生的音爆声使人无法忍受，也是这个原因限制了直升机的最大飞行速度，通常这个速度和值的极限被限制在以下。】要减小直升机噪音，最主要从发动机上着手，采用涡轴发动机就比活塞发动机噪音轻，如果采用将来的涡轮--电动发动机噪音还会进一步减轻，但 涡轮--电动发动机的尺寸重量要比单独的活塞或涡轴发动机大，因为多了电动机和储电池。所以目前还没有应用的。其次是在发动机外面包上隔音材料，就像潜艇的消音瓦那样。