旋翼的噪声来源

桨叶螺旋桨/旋翼在运行过程中的噪声主要来源于气动噪声和机械噪声两大类其中气动噪声是主要来源。具体噪声源及产生机理如下一、 气动噪声主要来源气动噪声主要由桨叶与周围流场空气或水的相互作用产生可分为以下几类1. 旋转噪声离散单音噪声· 厚度噪声桨叶在旋转时周期性排挤周围介质空气或水并填补后方空间产生的压力脉动噪声。该噪声与桨叶的厚度、体积及叶尖速度密切相关在高速旋转时尤为明显。· 载荷噪声负载噪声由作用于桨叶的气动载荷推力和旋转阻力引起的压力场变化所产生的噪声。定常载荷产生低频噪声非定常载荷如桨叶受非定常来流影响会产生中高频噪声。2. 宽频噪声随机噪声· 涡流噪声桨叶表面边界层湍流、叶尖涡脱落、后缘脱落涡等随机脉动相互作用产生的宽频噪声。涡流强度决定了噪声的强度通常表现为“嘶嘶”声。· 相互作用噪声旋转桨叶与翼尖涡、非定常来流、机身或其他桨叶如对转螺旋桨发生气动干扰如桨/涡干扰 BVI时产生的噪声常表现为特定的脉冲或音调噪声。· 空化噪声水介质特有当桨叶在水中高速旋转局部压力降低至水的汽化压力以下时会产生空化气泡气泡迅速溃灭时产生的爆破音和打击声。3. 高速脉冲噪声高频噪声· 当桨叶尖速接近或达到跨音速时会产生激波产生高速脉冲噪声HSI噪声常见于高速旋转的直升机或高转速无人机。二、 机械噪声次要来源· 结构振动噪声桨叶旋转时产生的机械振动如桨叶弯曲、抖动通过结构传递并辐射的噪声。· 轴承与摩擦噪声电机或旋转轴承的机械摩擦、电机调速器非线性引起的角速度波动产生的噪声。注不同运行工况如转速、桨距、来流速度下各噪声源的贡献度会发生变化例如低速时载荷噪声和宽频噪声占主导高速时厚度噪声和高速脉冲噪声占比会显著增加。