Ученые из Перми создали новый вид звукопоглощающих конструкций для авиации

Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали уникальный вид звукопоглощающей конструкции (ЗПК) для двигателей самолетов. Поддержка ученых является одной из задач нацпроекта «Наука и университеты», сообщили в Минобрнауки Пермского края.

Двигатель летательного аппарата — это главный источник авиационного шума. С появлением более мощных установок допустимые пределы превышаются. Чтобы снизить шум авиадвигателя, его каналы «обшивают» звукопоглощающими перфорированными панелями с внутренним заполнителем. В таких конструкциях заполнитель, как правило, выполнен в виде сот с жесткими перегородками. Все известные ЗПК отличаются количеством слоев, формой и типом заполнителя, но сейчас их стандартное использование не соответствует современным требованиям шумоподавления. Ученые ПНИПУ предлагают новое направление в снижении авиационного шума.

«Мы разработали концепцию однослойной звукопоглощающей конструкции с разновысотным сотовым заполнителем. Ячейки в нем расположены по спиральной схеме и обладают различным объемом и высотой, что позволяет увеличивать потери звуковой энергии сразу на нескольких частотах. Для проверки акустической эффективности нового заполнителя мы провели расчетно-экспериментальные исследования», — прокомментировал научный руководитель проекта, кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ Павел Писарев.

С помощью компьютерного моделирования специалисты подобрали оптимальные геометрические характеристики разновысотных ячеек ЗПК, а затем изготовили образцы заполнителя на 3D-принтере для проведения экспериментов.

Политехники обрабатывали полученное в ходе работы звуковое давление и вычисляли оптимальные характеристики для ЗПК, обеспечивающие максимальное затухание звуковых волн. Результаты экспериментов подтвердили акустическую эффективность разработки. По сравнению с классической равномерной ЗПК диапазон рабочих частот изделия из ПНИПУ выше на 50%. В то же время поглощение шума стало на 10% эффективнее.

Главная цель нацпроекта «Наука и университеты» — вывести Россию в пятерку мировых лидеров по разработкам в приоритетных областях. Создаются условия, чтобы ученым было комфортно жить и работать в нашей стране, большое внимание также уделяется популяризации науки, чтобы привлечь в эту сферу молодежь. Запущена программа по созданию сети современных кампусов. Исследователей обеспечивают передовым оборудованием и инфраструктурой, в том числе уникальными установками класса «мегасайенс» и новыми научными судами. Вузы, НИИ и бизнес приглашают участвовать в совместных проектах, что позволяет быстрее и эффективнее использовать передовые открытия на благо развития страны. Нацпроекты реализуются по решению Президента РФ Владимира Путина с 2019 года.