[发明专利]一种航空飞机起落架舱流动振荡控制方法

说明书

本发明公开了一种航空飞机起落架舱流动振荡控制方法，包括建立起落架舱的数值模型，在所述数值模型中将起落架舱的舱底设置为多孔材料；确定边界条件；将所述边界条件代入数值模型中，求解舱底的多孔壁面流动；基于舱底的多孔壁面流动数据，计算辐射噪声幅值；评估噪声水平，基于噪声水平调控多孔壁面参数。本发明提供一种航空飞机起落架舱流动振荡控制方法，以解决现有技术中对起落架舱的噪声控制技术存在改变构型、破坏气动性能、能耗巨大、无法响应动态特性等问题，实现在维持起落架舱构型不变的前提下，尽可能简单的改善腔内流动环境、抑制辐射噪声的目的。

技术领域

本发明涉及航空器流动振荡控制领域，具体涉及一种航空飞机起落架舱流动振荡控制方法。

背景技术

随着航空运输业的快速发展以及对静音飞行的需求，航空噪声成为干扰机场周边居民和影响飞机舒适性的关键问题。航空飞机噪声主要包括机体噪声、发动机噪声和推进系统与机体的干扰噪声，其中起落架系统是商用飞机机身噪声的主要来源，在飞机进场阶段，起落架产生的噪声约占整机噪声的30%，而起落架舱是起落架噪声的主要来源，因此对起落架噪声的控制重点就是抑制起落架舱噪声。

在起落架舱中伴随着强烈的压力、速度脉动，辐射出宽带低频的高幅值噪声。现有技术中对于起落架舱的噪声控制主要方法有主动、被动控制两种：一是改变起落架舱构型（比如后拐角倒圆或者斜坡结构）或在上游增加涡发生器等被动控制方法；二是在前缘上游施加缝隙射流等主动控制方法。但这些现有的控制方法只能在有限的流速范围内有效，且被动控制方式会严重破坏起落架舱的气动性能，而安装额外的激励器向流动引入激励的主动控制又需要耗费巨大的能量，且无法对系统的动态特性进行响应。

发明内容

本发明提供一种航空飞机起落架舱流动振荡控制方法，以解决现有技术中对起落架舱的噪声控制技术存在改变构型、破坏气动性能、能耗巨大、无法响应动态特性等问题，实现在维持起落架舱构型不变的前提下，尽可能简单的改善腔内流动环境、抑制辐射噪声的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种航空飞机起落架舱流动振荡控制方法，包括以下步骤：

建立起落架舱的数值模型，在所述数值模型中将起落架舱的舱底设置为多孔材料；

确定边界条件；

将所述边界条件代入数值模型中，求解舱底的多孔壁面流动；

基于舱底的多孔壁面流动数据，计算辐射噪声幅值；

评估噪声水平，基于噪声水平调控多孔壁面参数。

针对现有技术中对起落架舱的噪声控制技术存在会改变构型、破坏气动性能、能耗巨大、无法响应动态特性等缺陷的问题，本发明提出一种航空飞机起落架舱流动振荡控制方法，本方法首先建模，得到起落架舱的数值模型，然后在模型中将起落架舱的舱底设置为多孔材料，由多孔材料所形成的舱底，能够允许流体进出、会改善舱内流动、降低腔底表面的压力振荡，从而抑制舱内流体的反馈作用，在降低舱内整体自持振荡强度的同时，抑制了舱内噪声的传播和舱外辐射噪声的发展；并且经申请人试验证明，与传统的起落架舱不可穿透的实心壁面相比，本申请所采用的多孔壁面舱底的声压及脉动明显降低，并且向远场辐射的噪声水平也大幅度降低。

不过，由于起落架舱所面临的强烈的压力、速度脉动效应，仅仅将起落架舱的舱底替换成多孔材料，依然难以取得稳定且有效的降噪效果；为此本申请进行流动振荡控制，首先确定数值模型的边界条件，再将边界条件代入数值模型中，求解舱底的多孔壁面流动，然后计算辐射噪声幅值，得到辐射噪声幅值后即可评估该边界条件下的噪声水平，进而有依据的调控多孔壁面参数以实现流动振荡控制。