Что вызывает роговой шум при запуске некоторых реактивных двигателей?

Вот конкретный звук, о котором я говорю (он начинается конкретно на 56-й секунде видео, а также на 2:02 для второго двигателя):

Я действительно слышал этот звук только на двигателях с малым байпасом (F / A-18, BAE Hawks и т. Д.); они не происходят сразу при запуске двигателя (насколько мне известно, это не просто отбираемый воздух, который вдувается в турбину для раскрутки); Я подумал, что, возможно, это либо поток топлива, вызывающий увеличение потока выхлопных газов через медленно вращающуюся турбину, либо это может быть гидравлический насос (или что-то подобное), подключенный к вспомогательному приводу двигателя.

Это можно услышать и на двигателях с большим байпасом. Думаю, это связано со стабилизацией пламени в камере сгорания на малых скоростях. Горение не является стационарным, вызывая колебания давления и, следовательно, звук

Ответы (1)

Почти все реактивные двигатели будут иметь одно или несколько условий «резонанса», при которых комбинация числа оборотов турбины, механической упругости и аэроупругости конструктивно усиливается, вызывая механическую или аэродинамическую вибрацию.

Подумайте об этом так: если у вас есть мягкая пружинная (механически эластичная) игрушка, вы можете держать ее за один конец, а остальные свободно опускаться ниже этого конца. Теперь, если вы будете двигать рукой вверх и вниз с разной частотой (вверх и вниз и обратно через 5 секунд, 4 секунды, 3 секунды, 2 секунды, 1 секунду, 1/2 секунды), вы обнаружите, что существует одна скорость, которая вызовет наибольшее отклонение/движение пружинной игрушки, даже если вы перемещаете руку на точно такое же расстояние. Это тот, который ближе всего к своему резонансу.

Теперь воздуховоды и золотники газотурбинного двигателя лишь немногим сложнее нашей игрушки Слинки, но все же механическая (в данном случае аэромеханическая) система, восприимчивая к условиям резонанса. Хитрость заключается в том, чтобы спроектировать систему таким образом, чтобы эти условия резонанса, которые могут быть механически разрушительными, не случались часто или очень долго. По мере того, как обороты турбины увеличиваются в диапазоне резонанса, все начинает вибрировать (в данном случае на частоте ~ 250-275 Гц) достаточно сильно, чтобы создать этот дополнительный звук.

На самом деле, конструкторы этого двигателя GE F414 могли точно указать диапазон оборотов, в котором это происходит. Авиаторы и наземная команда настроены на звуки этой машины и, вероятно, выключили бы ее и посмотрели поближе, если бы это конкретное явление не произошло, как ожидалось.

Таким образом, роговой шум представляет собой вибрацию механических частей воздуховода двигателя и воздуха, проходящего через него, в течение короткого периода времени, когда обороты двигателя и воздушный поток выравниваются, чтобы это условие произошло.