浅议民机舱内声学波音与空客研究现状

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    随着社会的发展与进步，民用飞机已成为现今社会人们出行的主要交通工具，为满足消费者的需求，世界民航运输业也在快速的发展。为争夺航空运营市场，安静舒适的舱内乘坐环境成了航空制造业竞争的一个筹码，为使自己的产品具有更强的市场竞争力，世界各国制造商纷纷加大民机舒适性的研究力度。

    民机客舱的舒适性与舱内空气质量、乘客个人空间、座椅舒适度、座舱噪声、振动水平等密切相关，舒适性相关因素如图 1 所示。

    其中舱内噪声水平是决定民机乘坐舒适性的主要因素之一，且民机舱内声学环境的优与劣会直接影响到民机制造商在航空运输市场的竞争力。

    为获得更好的民机舱内噪声控制效果，为乘客提供一个舒适、安逸的乘坐环境，在飞机设计初期，通过先进的降噪技术研究，将舱内声学设计工作融入到设计工作当中是非常必要的。

    1 欧洲声学研究现状

    欧洲在其每一批的框架研究计划中均有与舱内噪声控制技术相关的研究项目，例如: FP4 的BRAIN( Basic Research on Aircraft Interior Noise) 项目，FP5 的 ENABLE( Environmental Noise Associatedwith Turbulent Boundary Layer Excitation ) 及 FACE( Friendly Aircraft Cabin Environment) 项目，FP6 的CREDO( Cabin Noise Reduction by Experimental andNumerical Design Optimization) 项目。

    在这些项目中，BRAIN 项目着重于发展用于预计双层结构传声的分析工具。在该项目中利用声学有限元和边界元方法，建立了飞机壁板结构这种典型多层结构的传声分析模型，以描述空气与结构件的耦合作用，进而掌握提高壁板结构隔声性能的技术。

    ENABLE 项目则是着重研究巡航状态下，民机机身上 TBL 引起的噪声问题。其研究目的在于通过建立 TBL 作用下脉动压力的计算模型以及结构传声模型，分析 TBL 引起的舱内噪声分量，从而为降低巡航状态下舱内噪声提供分析工具及指导性的设计方法，机身表面声载荷测试如图 2 所示。

    FACE 项目着重研究的是改善座舱舒适性的方法，其中降低舱内噪声水平是重要的研究内容之一。在该项目中，开展了机身结构的隔声试验，隔声试验研究可在混响－半消声室中进行，也可在混响－全消声室中进行，这样结果更精确。飞机壁板隔声试验窗口如图 3 所示，半消声室如图 4 所示，飞机壁板混响－全消声室的隔声试验如图 5 所示。

    CREDO 项目则是利用新技术从全机声场中提取局部声功率并利用新的实验设备测量全机声场，进行数值反推得到进入舱内的声功率。这个项目的研究对于进一步降低舱内噪声提供了一定的技术支持。用于测试发声设备声功率、精密测试系统和结构的声学特性的全消声试验室如图 6 所示。