直升机尾桨噪声预测方法的研究

摘要

尾桨是直升机的主要噪声源，降低尾桨噪声对控制直升机的噪声水平具有重要意义。本文采用谐波分析法对直升机前飞状态下的尾桨噪声进行了理论分析研究。主要工作包括： 本文首先简要介绍了直升机噪声的分类以及国内外直升机噪声研究方法的现状，总结了前人的研究成果。 在第二章中对单极子声场和偶极子声场的波动方程及其求解做了详细的理论推导，建立了直升机尾桨的厚度噪声和载荷噪声计算模型，即可分别用单极子和偶极子声源描述厚度噪声和载荷噪声。 在第三章中通过理论推导和计算比较发现，在预测直升机尾桨定常载荷噪声时，其误差大小取决于算法中桨叶弦向载荷分布的数学描述与实际弦向载荷分布的吻合程度，而选取一种与实际弦向载荷分布较为相似的斜抛物线形来预测噪声所导致的误差是很小的。因此，可以将弦向实际载荷分布用弦向斜抛物线形载荷分布来代替，从而避免了计算桨叶实际载荷分布所带来的麻烦。并结合实际算例，对本文算法中所产生的误差作了比较分析，总结出了一个误差判据。 在第四章中，通过对直升机尾桨噪声的机理分析，建立了前飞状态下尾桨噪声的计算模型。 应用该模型，第五章以法国宇航公司生产的AS350B2“小松鼠”直升机为算例，计算了前飞状态下孤立尾桨的旋转噪声，验证了计算模型和计算方法的正确性。 第六章对全文工作做了总结及展望。 本文的研究结果为今后发展或逐步完善能用于工程计算的直升机尾桨噪声的预测方法提供了一些指导。