2005年11月29日
一个新建成的风洞佛罗里达大学可能有助于降低商用飞机飞过民宅和社区时发出的噪音。
这条隧道是该国为数不多的几条隧道之一,也是目前一所大学最大的隧道,专门设计用于降低飞机在头顶和着陆时产生的噪音。工程师们将利用这条耗资40万美元的隧道来学习如何降低机翼、襟翼和起落架上方气流所产生的噪音,这些噪音是飞机着陆时人们听到的恼人声音的主要来源。
佛罗里达大学机械和航空航天工程副教授Lou Cattafesta说:“在着陆过程中,主要的噪音来自机身,而不是喷气发动机。”“我们需要了解噪音来自哪里,它是如何产生的,以及我们如何减少它。这就是这个机构的目标。”
两年后的今年春天,风洞竣工,是及时的。卡塔菲斯塔说,全球范围内的航空旅行正在增加,这刺激了机场的建设和扩建,并增加了与噪音相关的问题。此外,工程师们已经在一定程度上降低了喷气发动机的噪音,现在把注意力集中在飞机其他部件的噪音上是有道理的。
卡塔菲斯塔说:“就在10年前,很少有人关心机身噪音。”“但如今的引擎在着陆过程中变得非常安静,你能听到的只有机身噪音。”
这条隧道被称为“消声隧道”,因为它的设计目的是尽量减少回声,是美国大学仅有的两条旨在解决这一问题的隧道之一。它比它在圣母大学的相对大和快。弗吉尼亚理工大学目前正在翻新其大型空气动力稳定性风洞,以使其适用于机身噪声研究。
UF的隧道位于UF机械和航空航天工程建筑之一的隔音室内。房间的墙壁、天花板甚至门上都覆盖着3英尺长的玻璃纤维楔子,这些楔子可以吸收工程师所关心的99%的声音。隧道内的任何人都必须大声说话,才能被几英尺外的人听到。
隧道本身由一个加固玻璃纤维入口组成,该入口由一个6英尺长的开放试验段与一个收集和扩散风的声学内衬出口隔开。
舱室不够大,无法容纳全尺寸的飞机部件,所以工程师们计划使用比例模型。他们将这些模型放入实验室内,模型的尺寸预计只有真实模型的十分之一到五分之一,然后测量它们产生的流量和噪音——这些噪音既不受外界无关噪音的影响,也不受内部回声的影响。
卡塔费斯塔说:“如果我在气流中加入了什么,那就是我想听到的,这也是我唯一想听到的。”。
一个300马力的风扇将空气吸入隧道。它位于建筑物外面的混凝土垫和基础上,确保其噪音和振动不会污染实验。卡特菲斯塔说,这种风扇能够以高达170英里/小时的速度移动空气,这是大多数商用飞机接近机场着陆时的典型速度。
这个隔音房间由埃克尔工业公司建造,于2002年完工。但是佛罗里达大学的教职工包括马克·谢普莱克和布鲁斯·卡罗尔以及研究生和本科生都参与了隧道的设计和建造。否则,卡塔菲斯塔说,这将是非常昂贵的。NASA Langley为该项目提供了大部分资金。
机械和航空航天工程博士生何塞·马修和克里斯·巴尔表示,最艰巨的挑战是制作60个机翼,使气流在离开大楼时转向90度。他们说,该团队需要进行这个转弯,以适应隧道进入可用的空间,玻璃纤维和橡胶填充叶片使这个过程尽可能地流线型和安静。
Cattafesta说,工程师们长期以来一直在设计安全、可靠、省油、舒适的飞机。传统上,他说,“在你听到噪音之前,你通常不会担心噪音。”
但多亏了更好的复合材料和先进的计算机设计工具,这种情况正在发生欧洲杯足球竞彩变化,他说,UF隧道也顺应了这一趋势。
他说:“很明显,通过不断改进,我们有机会减少噪音。”。“我们真的将自己置于一个可以实验性地看待这些问题的位置。”
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