科技・探索・争鸣 Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界 Ｖｉｓｉｏｎ 民用飞机舱内噪声源测试技术研究 孙学德 （上海飞机设计研究院环控氧气系统设计研究部，中国上海２０１２１０） 【摘要】随着飞机安全性的提高，飞机舒适性越来越引起人们的关注。其中飞机舱内噪声是影响飞机舒适性的主要因素之一。因此要保证 飞机的舒适性，就要降低舱内噪声，保＂ｈ￣－－Ｅ机舱内噪声的量值在一个适当的范围。民用飞机存在多个舱内噪声源．各个噪声源对舱内噪声的贡 献量存在差别。本文正是基于降低舱内噪声的目的．研究了民用飞机舱内噪声源的噪声水平测试技术 【关键词】民用飞机；舱内噪声；测试 Ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｃａｂｉｎ Ｎｏｉｓｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｔｅｓｔ ＳＵＮ Ｘｕｅ－ｄｅ （Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｏｘｙｇｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ＳＡＤＲＩ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１２１０，Ｃｈｉｎａ） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ａｓ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ａｉｒｃｒａｆｔ ｓａｆｅｔｙ，ｎｌｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ａｒｅ ｐａｉｄ ｏｎ ｃｏｍｆｏｒｔ ｏｆ ａｉｍｒａｆｔ．Ｔｈｅ ｃａｂｉｎ ｎｏｉｓｅ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｉｓｓｕｅｓ ｔｈａｔ ｉｍｐａｃｔ ａｉｒｃｒａｆｔ ｃｏｍｆｏｒｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｈ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｃａｂｉｎ ｎｏｉｓｅ ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃａｂｉｎ ｎｏｉｓｅ ｔｏ ｂｅ ａ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｒａｎｇｅ．Ｔｈｅｒｅ ａｌｅ ｍａｎｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ ｃａｂｉｎ ｎｏｉｓｅ，ａｎｄ ｃｏｎｔｉｂｕｔｒｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．Ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｓ ｔｏ ｆｉｎｄ ａ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｉｒｃｒａｆｔ ｃａｂｉｎ ｎｏｉｓｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｔｏ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｃａｂｉｎ ｎｏｉｓｅ ｌｅｖｅ１． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ａｉｒｃｒｆａｔ；Ｃａｂｉｎ Ｎｏｉｓｅ；Ｔｅｓｔ ０引言 配管道分配至各个飞机舱室。最后，民用飞机舱内的空气经由压力调 节系统的流量调节活门排出机体外。如图１所示： 随着现代工业的迅速发展．噪声对人们的危害显得越来越突出． 人们对噪声危害的认识也从研究噪声对听力的危害扩展到研究噪声对 身体的其它地方的影响。噪声对人体的影响是多方面的。除了引起耳聋 外，噪声对心血管系统、神经系统、内分泌系统等也有明显的影响【ｌ 飞 ＿机噪声是由来自机体外部的发动机噪声、飞机附面层空气湍流造成的 空气动力噪声和来自舱内的空调系统噪声组成，其中．空调系统的主 要噪声源部件是风机、制冷组件、喷管等 。 空调系统噪声源通常有部件辐射噪音、通过冲压风扇腔管道传播 的部件噪音、在活门内产生的气流噪音、部件自身振动传到飞机结构 的噪音．以及空气分配系统在人口、排气口、转弯处产生的噪声。 人员活动区域总的声学设计应该是飞行过程中空调系统产生的 班ｔ活门 噪声被各个波段的发动机和气动噪声综合噪声覆盖掉。其它运行模式 囝１民用飞机环控系统 下．当空调系统是人员活动区域主要噪声源时．声音应该是没有可听 纯音的平滑和谐的噪声频谱。这些条件下的噪声水平应该允许机组人 根据工况的不同，空调系统从不同的气源系统引气。地面状态下， 员在座位上能够轻松的通话。以及靠窗坐的乘客和站在过道上的服务 机组人员可以选择ＡＰＵ（辅助动力装置）或发动机引气．不同的气源 员之间能轻松地进行通话 系统可能对空调系统舱内噪声产生影响。 如上所述．如何测量民用飞机的舱内噪声水平，确定不同舱段的 舱内噪声源．为降低舱内噪声水平提供参考，在民用飞机设计中显得 ３测量系统和测量点 愈发重要 测试设备包括数据采集终端、传声器及连接线缆等。如图２所示。 ● ‘ １ 民用飞机的主要噪声源 民用飞机的主要噪声源有辅助动力装置ＡＰＵ、发动机、外部气动 噪声、空调系统、起落架等。正常工况下，飞机的舱内噪声主要来自 ＡＰＵ、发动机、外部气动和空调系统。 ＡＰＵ的作用是在地面停机状态为环控系统提供高温高压气源． 为飞机其它系统的运行提供动力源．同时．ＡＰＵ为飞机在飞机飞行状 态中，发动机短暂停车时，提供辅助动力。 在过去．飞机舱内的噪声水平主要由发动机和外部气流决定 随 着噪声的显著降低．高涵道比发动机的弓【人．以及气动噪声控制措施 的不断改进．客舱内部已经变得非常安静 在这种安静的背景下．空调 系统噪声就更加明显，可能会成为主要的舱内噪声源。因此．对于设计 者来说．重视空调噪声的产生和控制．并找到适当的降低和控制噪声 的方法．就显得尤为重要Ｈ 图２数据采集终端和传声器 由于发动机、ＡＰＵ和空调系统等噪声源的布局构型的不同会直 接影响到飞机舱内噪声水平的高低．因此，民用飞机不同的舱段噪声 水平也会有较大差别 本文以某尾吊发动机民机型号作为舱内噪声测 试对象．测试地面状态下不同系统对舱内噪声的贡献量，为有效地测 得不同舱段的舱内噪声水平．在驾驶舱和客舱内的不同布置了测量 点．测量点的位置与驾驶员、乘务员和乘客坐姿的耳朵同一高度，如表 １和图３所示 ２民用飞机环控系统 民用飞机环控系统的功能主要是将飞机舱内的压力、温度、湿度、 ６ 气流速度和洁净度保持在允许范围或规定的值内，为飞机内乘客、机 息区后盥洗室 组人员提供舒适的舱室环境．并保证设备可靠工作。民用飞机环控系 统主要由引气系统、空调系统、压力调节系统组成。引气系统将来自发 动机或ＡＰＵ的高温高压气体通过引气管路输送到空调系统的空调组 ４数据分析与对比 件 集成在空调组件内的压气机、涡轮、冷凝器等设备将这些高温高压 为准确测量各个舱内噪声源对飞机舱内噪声的贡献量．测试各个 气体处理后．调节为温度和压力适中的新鲜空调空气．新鲜空调空气 系统在地面状态下运行时的舱内噪声水平．将测试构型分为：ＡＰＵ单 与舱内的再循环空气混合后．再经配平系统的温度调节后 由空气分 独运行、发动机单独运行、ＡＰＵ引气空调系统运行、发动机引气空调 科技视界Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ
