Сильный гул, который пассажиры авиалайнеров слышат во время полета, создается турбулентными струями реактивных двигателей. Это струи газа, которые с огромной скоростью вырываются из сопла и смешиваются с холодным воздухом, из-за чего возникает хаотичное вихревое движение (турбулентность). Особенно сильным такой шум становится при взлете, вызывая дискомфорт у тех, кто находится на борту. При этом гул сопровождается вибрацией, которая способна ускорять выход из строя материалов и узлов, из которых состоит самолет.

«Ученые ПНИПУ выяснили, где возникает шум, и предложили метод, позволяющий снизить его на 2–3 децибела. Даже небольшое уменьшение этих показателей повысит комфорт полета для пассажиров и снизит риск преждевременного разрушения материалов самолета», — говорится в сообщении.

Авторы изучили то, как турбулентные струи образуются в разных видах сопел — конических и гофрированных труб, которые участвуют в управлении этими потоками. Ученые создали сеть из 54 сверхчувствительных микрофонов, которые были распределены внутри образцов. При помощи установки, имитирующей выхлопную струю авиационного двигателя, они воссоздали условия полета и записали звуки, возникающие при прохождении газа по соплу.

«Анализ и сравнение показали: чтобы уменьшить звук, подойдут гофрированные сопла с плавным рифлением лепестков. Шум удается снизить на 2–3 децибела без усиления высокочастотных составляющих. Также получилось изменить распределение источников шума: на высоких частотах они сместились ближе к соплу, на низких — дальше от него. Все это означает, что лепестки такой формы отлично выполняют шумоподавляющую функцию и найдут успех в использовании в современных самолетах», — прокомментировал Игорь Храмцов, доцент кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ПНИПУ.

Результаты экспериментов позволяют уменьшить уровень шума авиадвигателей без усиления высоких частот, что не только снизит риск преждевременного разрушения частей самолета, но и сократит воздействие шума на экипаж и пассажиров, а также жителей домов, построенных вблизи аэропортов.

«Дальнейшая разработка технологии может привести к созданию нового поколения экологичных авиадвигателей с улучшенными акустическими характеристиками», — уточнили в университете.