SoundWatcher | 欧盟航空噪声合作研究平台项目成果『发动机篇』。

JERONIMO项目-高涵道比发动机的喷气噪声：安装、高级建模与改进

JERONIMO的主要目标是了解涵道比（BPR）大于12的超高涵道比（UHBR）发动机的物理机理，以及相关的安装的喷射噪声和潜在的机翼相互作用。目的是通过风洞测试和预测来减少这种新颖安装配置的喷射噪声特征的不确定性，并能够为未来的UHBR发动机喷射降噪提供设计建议。为了实现这些目标，必须对UHBR发动机进行研究。

在隔离和安装配置中，通过实验对其喷射噪声特性进行测试。将使用先进和改进的测量技术（例如远场噪声和近场压力测量）以及空气动力学方法（例如PIV），结合欧洲先进技术基金会（NTF）和CEPRA19的主要喷气噪声测试设施在欧洲建立统一的数据库。同时，将对现有的CFD-CAA模拟工具进行调整和验证（或仅“使用最新技术”），并将开发用于预测中等和全面规模的UHBR发动机射流噪声的飞行流影响和复杂相互作用机制的整体方法。这需要通过对实验的详细处理以及稳态和非稳态流动条件的数值数据以及声学分析和理论方法（例如流动不稳定性分析）的结合来识别关键的物理或关键流动特征。将针对UHBR体系结构设计创新的喷嘴，并对其进行测试和评估，以减少UHBR发动机安装的喷射噪声。最后，将提供喷嘴/机翼的相对位置，并评估方法和数据。将建立飞机噪声评估和公共数据库。

通过主要目标的实现，JERONIMO项目成为了由UHBR发动机提供动力的低噪声飞机总体路线图中的关键砖块：

了解UHBR发动机（BPR> 12）安装的具有喷气-机翼相互作用的喷气噪声的物理机制；基于消声风洞测试和数值模拟，开发和验证发动机射流噪声的表征和预测过程；

获得为未来的UHBR发动机/飞机产品推导出低噪声设计指南的能力和方法。

JERONIMO的详细目标是：

获得对UHBR发动机（隔离和安装）的喷气噪声进行实验表征的能力；

借助先进和改进的测量技术，例如近场压力、声源定位和补充远场噪声的PIV，可以在发动机和飞机制造商使用的主要噪声测试设施中建立欧洲级别的统一数据库；

适应和验证最新的CFD-CAA仿真工具，并开发总体方法，以预测飞行气流影响和复杂的相互作用机制，以实现已安装的UHBR发动机的低射流噪声设计；

通过以下方式确定关键的物理或关键流程特征：先进的测量技术；对实验数据和数值数据进行详细处理，例如将稳态和非稳态流动与声学相关联；分析/理论方法，包括新颖的噪声流动不稳定性分析；通过仿真和测试评估创新的喷嘴设计，以减少UHBR发动机安装的喷射噪声，并就喷嘴/机翼的相对位置提出建议。

JERONIMO项目使用了前期欧洲计划以及国家资助的项目中开发的最新技术和工具。欧洲最适合的专家组努力的取得了以下的工程成果：

了解、建模和模拟UHBR安装噪声的物理特性；

提出并验证基于物理学的降噪原理以及相关的仿真策略；

验证将为未来的UHBR发动机和飞机架构获得低噪声指南的方法。

NINHA项目：高海拔作业中采用新型发动机配置的飞机的噪声影响 

引进具有先进的反向旋转开放旋翼（CROR）动力装置的飞机，相对于同等涡轮风扇发动机，其单位油耗将降低10-15％。NINHA项目评估了机场以外（即在高海拔运行期间）发出的噪音问题是否会危害引入的新一代动力装置，这些动力装置旨在改善燃油消耗并减少ACARE 2020目标之外的CO₂排放。

在1980年，开发并测试了第一代开放式转子发动机的原型。研究结果之一是，即使在途中飞行阶段，这些发动机产生的噪音也很大，从而危害了公众的接受度。从那时起，人们就致力于改善其空气声学设计，并且目前设想的新一代CROR发动机比其前身要安静得多。欧盟DREAM计划正在解决机场周围CROR的噪音问题，NINHA项目解决了航路噪声。

NINHA项目开发了现有的远程噪声预测模型和CROR噪声源预测模型，以将其应用于航路噪声水平的预测，并通过A400M飞行数据和在DREAM等项目中获得的CROR噪声数据进行了验证。

由于飞机可能会在背景噪音水平非常低的区域途中听到声音，因此在NINHA项目中进行了噪音指标、烦扰和感知等问题的审核。欧洲航空安全局已经同意，他们对当前飞机航路噪声水平的最新研究可以作为NINHA项目的参考，从而可以与先进CROR的预计航路噪声进行比较。根据NINHA的研究结果，已向国际民用航空组织（ICAO）和航空环保委员会（CAEP）提供了有关未来可能的航路噪声评估程序的建议。

TEENI项目：涡轴发动机排气噪声识别

TEENI致力于实验确定每个发动机模块对消除宽带噪声排放的贡献。该噪声成分是涡轮轴发动机的第二大主要噪声源，在排气管上安装隔音衬套可以为降低直升机的噪声水平带来显著的好处。

涡轴排气噪声被认为是燃烧噪声和涡轮噪声的混合，而喷射噪声很小，它代表了飞机发动机上通常所说的核心噪声。其几何形状更简单，没有寄生噪声源（例如喷射噪声和风扇噪声）。

TEENI项目工作内容分为3个相互依赖的工作包（WP）：

WP1：创新的传感器开发-在恶劣的工作条件下提供发动机内波动量的参考测量。

WP2：噪声源分解技术（NSBT）的开发-通过外部测量确定主要的辐射位置。将评估几种技术，将进行内部和外部测量，并将考虑各种形式和方法。还将通过涡轮和工具进行扩展，以帮助考虑各个发动机噪声源。

WP3：阿迪丹1H涡轴发动机的满量程测试-包括并测试已开发的传感器，以验证（通过与内部传感器的关联），评估各种NSBT的相关性，并提供每个模块噪声分解的初步示例。

为了降低开发风险，在发动机测试之前，传感器和方法都将在其相对WP之内进行测试。

TEENI的主要交付成果是：

一组用于测量不稳定量的传感器，适用于全面发动机测试（650°<T <1000°C）；

通过与发动机噪声数据库中的数据进行比较的结果，从一组方法中选择一种噪声分解技术；

透彻了解通过排气产生、传播和辐射的噪声；

全面发动机测试数据库；

通过适当调整排气管中的衬管，对排气噪声源进行分级，并建议优先降低噪声源。

摘自欧盟航空噪声合作研究网