Живя ближе к заводу Sikorsky, я могу засвидетельствовать, что современные гражданские (и военные) вертолеты довольно шумные. В любом случае они значительно громче, чем легкие самолеты, турбовинтовые и даже некоторые реактивные лайнеры.
Это привело к тому, что в некоторых юрисдикциях вертолетам запрещено заходить и приземляться.
Однако кажется, что методы подавления звука вертолетов были известны по крайней мере с 1970-х годов ( «Тихий» ), не говоря уже о вертолетах-невидимках, использовавшихся в рейде на бен Ладена.
То есть часть решения, по-видимому, заключается в использовании большего количества лопастей ротора при снижении скорости роторов. Существуют также модификации кончиков лопастей несущего винта, которые, хотя они могут быть классифицированы, могут быть выведены и подвергнуты обратному проектированию.
Почему вертолеты такие громкие и почему современные вертолеты не тише, учитывая то, что мы знаем и как далеко мы продвинулись в материаловедении и авиационном дизайне?
Или это вопрос экономики (тише == меньше экономики) или политики (национальная безопасность не позволяет использовать звукопоглощающие технологии) или чего-то еще?
Это R&D и, следовательно, в конечном счете решение рентабельности. Технологии снижения шума для вертолетов не так просты, как «комплекты шумоподавления» для самолетов с неподвижным крылом, потому что двигатели и несущие винты являются гораздо более неотъемлемой частью всего планера. Таким образом, включение этих функций в гражданский вертолет является гораздо более сложным процессом, чем замена лопастей на турбовинтовых двигателях или установка шумопоглощающих колец на выхлопные трубы старых двигателей авиалайнеров. Изменение физических свойств несущих винтов (подъемная сила, индуктивное сопротивление, момент инерции) требует компенсирующих изменений в двигателе; более короткие лопасти уменьшают подъемную силу, требующую более высоких оборотов, большее количество лопастей увеличивает MOI, требуя большего крутящего момента, и т. д. Эти изменения двигателя, в свою очередь, потребуют изменения характеристик рулевого винта, а также могут потребовать настройки рамы и корпуса и т. д. и т. д.
Большинство вертолетов, используемых сегодня в гражданских целях, таких как серия Bell 200, семейство Sikorsky S-70, Dauphin и т. д., являются конструкциями вьетнамской эпохи, почти не изменившимися, за исключением нескольких незначительных изменений, таких как дополнительные улучшения двигателя или новые системы авионики. Их все еще строят и летают, потому что они работают .; пройти строгие проверочные испытания, необходимые для любой авиационной системы, и требования к техническому обслуживанию и осмотру самолетов с неподвижным крылом, а также добавить дополнительный уровень осторожности в отношении присущей конструкции вертолета нестабильности и отсутствия отказоустойчивости, и вы У меня будет некоторое представление о том, что нужно, чтобы новый вертолет был проверен для использования в GA. Если двигатель вертолета заглохнет или выбросит лопасти винта, вы не сможете просто спланировать на землю, как на неподвижном крыле. Таким образом, любые изменения, которые вы вносите в базовую, проверенную конструкцию, будут вызывать крайний скептицизм и проверяться как авиационными регуляторами, так и владельцами, не говоря уже о том, чтобы начинать с нуля. Это снижает первоначальные продажи новой модели на гражданском рынке, увеличивая период окупаемости ваших НИОКР по разработке этой новой конструкции.
Во-вторых, отчасти из-за нерешительности GA принять новые конструкции вертолетов доступность финансирования для исследований и разработки любой новой конструкции гражданского вертолета затмевается военными интересами. Как уже упоминалось, практически каждая модель, которую вы видите в небе сегодня, имеет военную родословную и была разработана в первую очередь для этой цели, а затем была адаптирована для использования в гражданских целях (заметным исключением является Eurocopter Dauphin 2, который был создан в частном и правоохранительном секторах до того, как военные посмотрел). В результате многие новейшие стелс-технологии, доступные для вертолетов, включая шумоподавление, строго засекречены. Например, модификации UH-60, использовавшиеся в рейде на бен Ладена; гражданские только и знают, что стелс Блэкхоки существуют, поскольку то, как они выглядят, и их производительность/шумовые характеристики, все еще остается в секрете. Это не остановило человеческое воображение; впечатления художника, включая концепт-арт дляZero Dark Thirty в изобилии.
Кроме того, гражданские технологии бесшумных вертолетов, которые не засекречены, такие как конструкция лопасти Eurocopter "Blue Edge", в основном защищены международными патентами. Bell или Sikorsky не могут просто переконструировать лезвие Blue Edge и установить его на свои вертолеты. Независимо разработанный дизайн должен быть достаточно отличным, чтобы его можно было запатентовать, что, вероятно, означает, что он будет более сложным, а сложность — плохое слово в авиации, поскольку означает повышенную вероятность отказа системы или ошибки оператора. Другие возможности заключаются в том, чтобы либо получить лицензию на Blue Edge от Eurocopter (увеличив стоимость модели, оснащенной Bell или Sikorsky Blue Edge), либо подождать 15-20 лет до истечения срока действия патента (что еще больше отсрочит широкое распространение технологии за пределами одного бренда).
Большая часть шума, создаваемого винтокрылым самолетом, исходит от системы привода. Сами двигатели издают довольно много шума, и технически невозможно сделать их тише.
Пилоты, участвовавшие в войне во Вьетнаме, говорят, что вертолеты UH-1 превращают топливо и масло в "вибрацию и шум" :) Выбранный вами ответ - лучший ответ на ваш вопрос. Мне нечего сказать по этому поводу. Просто хочу добавить, что проектирование вертолета - дело непростое. Есть много вещей, которые вы должны обдумать и просчитать, прежде чем создавать прототип.
Хотя вы можете управлять самолетом из бумаги, вы не можете управлять вертолетом из бумаги.
Я восхищаюсь всей работой по созданию вертолета. Первый вертолет был построен и запущен в 1936 году: https://en.wikipedia.org/wiki/Focke-Wulf_Fw_61 И одним из первых людей в истории, совершивших полет без двигателя, является Хезарфен Ахмед Челеби. Он пролетел с крыльями, которые он сконструировал, и пролетел около 2 миль. Когда? Около 1630 года! : https://en.wikipedia.org/wiki/Хезарфен_Ахмед_Челеби
Итак, вертолеты и самолеты — это разные типы летательных аппаратов. В то время как у вертолетов есть сотни движущихся или вращающихся частей, у некоторых самолетов нет никаких вращающихся частей, кроме гироскопов :)
По мере совершенствования технологий шум от вертолетов будет снижаться. Я уверен в этом. Так же, как старый тип жестких дисков по сравнению с твердотельными дисками. В то время как первый имеет много движущихся частей и издает много шума, второй не имеет движущихся частей и не производит шума.
Фриман
РобоКарен
Фриман
Саймон
джеймскф
Терри
РобоКарен
Фриман
Майк Брасс
Перекресток
Перекресток