[发明专利]飞机前缘缝翼噪声控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞机机体噪声控制领域，更具体地涉及用于降低缝翼气动噪声的飞机前缘缝翼噪声控制方法。

背景技术

缝翼噪声作为机体噪声的主要来源之一，其产生是复杂非定常气动现象耦合作用的结果。缝翼凹槽流场复杂气流漩涡运动以及缝翼后缘气流漩涡非定常脱落被认为是导致缝翼噪声的主要物理机制。在此基础上出现了一系列缝翼噪声控制的措施方法。

其中的一类通过在缝翼上安装“附加物”，改变缝翼几何形状，影响缝翼凹槽非定常流场，从而达到降噪的目的。这类工作中具有开创性的是在缝翼尖端安装延伸盖板，用以削弱凹槽涡系强度。延续这一思想后来又出现了一些工程上更加实际可行的延伸盖板方案。后来更是发展成完全填充缝翼凹槽，形成流线型外表面，从而使得缝翼噪声显著降低。另一类方案是通过降低湍流边界层能量向声波辐射能量的转化来实现降噪，主要应用于缝翼后缘，例如在后缘处替代使用多孔、泡沫材料，或者采用锯齿状后缘。此外，还有方案将声衬用于缝翼噪声控制，在缝翼凹槽面及主翼面合适位置安装声衬，吸收噪声能量。除了上述被动降噪措施，还有利用等离子体激励器来抑制缝翼尖缘气流漩涡脱落，从而达到主动降噪的目的。

目前关于缝翼噪声的降噪措施或对常规增升装置设计改动较大，或机构实现复杂。在降低噪声的同时，却会引起气动性能的下降以及飞机重量的增加，可能还会对飞机的安全性、可靠性产生影响，应用方面收益往往不抵代价。

发明内容

本发明提出一种能够减轻或消除上述至少一种不足的新型的缝翼噪声控制方法将是有利的。

为此，根据本发明的一个方面，提供一种飞机前缘缝翼噪声控制方法，该方法包括如下步骤：

在前缘缝翼的缝翼凹槽内表面上安装第一压电传感器以利用压电效应吸收气流漩涡撞击的机械能并转化为电能；

提供压电分流电路模块使其与所述第一压电传感器电连接从而将所述电能以热的形式耗散。

在本发明的该方面，通过在缝翼凹槽表面安装压电器件，利用其压电效应带来机械能向电能的转化，从而实现基于压电效应的缝翼噪声被动控制。

优选地，所述第一压电传感器为压电片。

优选地，将所述压电片的响应频率设置成与所述前缘缝翼的缝翼尖端在飞机处于大功率运行状态下的噪声频率相匹配。

优选地，将所述压电片的响应频率设置成与所述前缘缝翼的缝翼尖端在飞机处于起飞和/或降落状态下的噪声频率相匹配。

优选地，根据所述前缘缝翼的外形将所述第一压电传感器安装在所述缝翼凹槽内表面上被所述气流漩涡撞击的位置上。

优选地，所述压电分流电路模块中设有散热电阻。

优选地，上述方法还包括如下步骤：

在所述前缘缝翼的缝翼尖端和/或缝翼后缘上安装第二压电传感器；

提供供电电路模块并使其与所述第二压电传感器电连接从而使所述第二压电传感器利用逆压电效应产生机械振动来影响所述缝翼尖端和/或缝翼后缘上的气流漩涡的流动。

在基于压电效应的缝翼噪声被动控制的同时，还可实现基于逆压电效应的缝翼噪声主动控制。

根据本发明的另一个方面，提供一种飞机前缘缝翼噪声控制方法，该方法包括如下步骤：

在前缘缝翼的缝翼尖端和/或缝翼后缘上安装第二压电传感器；

提供供电电路模块并使其与所述第二压电传感器电连接从而使所述第二压电传感器利用逆压电效应产生机械振动来影响所述缝翼尖端和/或缝翼后缘上的气流漩涡的流动。

在本发明的该方面，通过在缝翼尖端和/或缝翼后缘位置安装压电器件，利用其逆压电效应带来的电能向机械能的转化，从而实现基于逆压电效应的缝翼噪声主动控制。

优选地，所述第二压电传感器为压电片。

优选地，将所述压电片的机械振动频率设置成与所述缝翼尖端和/或缝翼后缘在飞机处于大功率运行状态下的气流漩涡脱落频率相匹配。

优选地，将所述压电片的机械振动频率设置成与所述缝翼尖端和/或缝翼后缘在飞机处于起飞和/或降落状态下的气流漩涡脱落频率相匹配。

根据本发明的再一个方面，提供一种飞机前缘缝翼噪声控制方法，该方法包括如下步骤：

在前缘缝翼的缝翼凹槽内表面上安装第一压电传感器；

提供能量收集模块并使其一端与所述第一压电传感器电连接从而将所述第一压电传感器利用压电效应吸收气流漩涡撞击的机械能转化成的电能收集起来；

在前缘缝翼的缝翼尖端和/或缝翼后缘上安装第二压电传感器并使其与所述能量收集模块另一端电连接从而利用逆压电效应产生机械振动来影响所述缝翼尖端和/或缝翼后缘上的气流漩涡的流动。