楊晨 中國(guó)航發(fā)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司

對(duì)于民用發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)講，其飛行噪音的主要來(lái)源是發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是當(dāng)飛機(jī)處于較低功率的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室產(chǎn)生的噪聲非常大，對(duì)人們有著很?chē)?yán)重的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室可以分成主燃區(qū)和混合區(qū)，為了保證主燃區(qū)和混合區(qū)的與空氣能夠充分的接觸，其需要進(jìn)行強(qiáng)烈的氣流交換，這樣就會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室產(chǎn)生巨大的噪聲。對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室噪聲識(shí)別能夠在一定程度上幫助人們?nèi)ソ鉀Q噪聲問(wèn)題，因此對(duì)其的研究非常有意義。

一、航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室噪聲識(shí)別發(fā)展現(xiàn)狀

在國(guó)外，其對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室噪聲識(shí)別方法的研究開(kāi)展較早，因此已經(jīng)有著較多的成果，對(duì)于很多方面噪聲傳播和分布規(guī)律已經(jīng)能夠較好的掌握。近年來(lái)，隨著人們對(duì)于飛機(jī)噪聲的要求不斷增高，我國(guó)也展開(kāi)了關(guān)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲識(shí)別方法的研究，但是在燃燒室噪聲識(shí)別方面，其研究相對(duì)較為困難，因此取得的成果較為有限，因此在這個(gè)方面人們還有著很大的研究空間。

二、燃燒室噪聲識(shí)別方法

（一）傳統(tǒng)識(shí)別方法

在相對(duì)較早的時(shí)候，人們已經(jīng)開(kāi)始對(duì)燃燒室的噪聲識(shí)別有了一定的研究，但是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的原因，其識(shí)別技術(shù)相對(duì)較低，并且識(shí)別的精確度也不高，也是最早的一批噪聲識(shí)別方法。傳統(tǒng)的方法并不需要一些先進(jìn)的設(shè)備，測(cè)量的步驟也非常的簡(jiǎn)單，其主要是用來(lái)對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲進(jìn)行識(shí)別，雖然在局部也能夠進(jìn)行一定的識(shí)別，但是卻不能夠很好的表示是是哪一部分，再加上燃燒室的噪聲特性較為復(fù)雜，因此傳統(tǒng)的方法僅僅適用于獲取大致的聲源部位，不能夠用來(lái)進(jìn)行精確的識(shí)別。傳統(tǒng)的識(shí)別法主要有著以下幾種：分布運(yùn)轉(zhuǎn)法；分別覆蓋法和近場(chǎng)測(cè)量法三種。首先，分布運(yùn)轉(zhuǎn)法能夠?qū)π枰R(shí)別的噪聲發(fā)出部分進(jìn)行分離，讓其單獨(dú)的進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，從而直接去測(cè)量單一的噪聲特性。這種方法能夠較好的對(duì)單一的噪聲進(jìn)行研究，但是需要對(duì)部件進(jìn)行拆卸，這樣就會(huì)帶來(lái)較大的麻煩，甚至對(duì)部件的使用造成影響。然后，分別覆蓋法的優(yōu)點(diǎn)是不需要改變部件運(yùn)行的狀態(tài)，其采用特殊的隔音材料將不需要識(shí)別的部位進(jìn)行覆蓋，這樣來(lái)測(cè)定剩余的部位噪聲的特性。利用這個(gè)方法應(yīng)當(dāng)要注意使用的隔音材料應(yīng)當(dāng)要較好，能夠充分的降低覆蓋部位所產(chǎn)生的噪聲，這樣才能夠更好的測(cè)出所測(cè)部位的噪聲特點(diǎn)。最后，進(jìn)場(chǎng)測(cè)量法是利用聲級(jí)計(jì)在部件表面進(jìn)行掃描，根據(jù)聲級(jí)計(jì)來(lái)確定噪聲源的部位。

（二）波束形成法

波束形成法是一種較為先進(jìn)的噪聲識(shí)別方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)聲源的可視性。通過(guò)構(gòu)建一個(gè)陣列來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)脑肼曔M(jìn)行測(cè)量，利用計(jì)算機(jī)推算出這些噪聲起源點(diǎn)，最后將得到的信息利用圖像表示出來(lái)，根據(jù)陣列的不同分別能夠構(gòu)建出一維、二維和三維的聲場(chǎng)。波束形成法的關(guān)鍵就是在于對(duì)于陣列的構(gòu)建和對(duì)其求解，這樣才能夠?qū)⒌玫降穆晧盒盘?hào)轉(zhuǎn)化成為聲源點(diǎn)，進(jìn)而構(gòu)建出一定維度的聲場(chǎng)?？梢哉f(shuō)，聲源重構(gòu)算法能夠決定著能夠準(zhǔn)確的識(shí)別出噪聲源。從目前來(lái)看，可視化的識(shí)別方法主要有著三種，其中波束形成法由于具有著很大優(yōu)點(diǎn)被人們廣泛應(yīng)用。波束形成法能夠?qū)﹃嚵泻芎玫倪M(jìn)行處理，其能夠通過(guò)空間濾波的方法來(lái)增強(qiáng)目標(biāo)信號(hào)，并且對(duì)其他的一些信號(hào)進(jìn)行抑制，這樣來(lái)提高其測(cè)量的精度。通過(guò)調(diào)整陣列的接受方向能夠讓陣列在預(yù)定方向上形成一個(gè)波束，這樣就能夠利用這個(gè)波束來(lái)斷定出噪聲的具體位置和噪聲的大小等信息。從而能夠?qū)ζ溥M(jìn)行分析。在利用波束形成法對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別的時(shí)候，首先應(yīng)當(dāng)要對(duì)聲源網(wǎng)格進(jìn)行劃分，這樣來(lái)達(dá)到離散聲源的目的。在對(duì)網(wǎng)格劃分的時(shí)候，能夠根據(jù)需要將其劃分成一維或者二維的網(wǎng)格。當(dāng)噪聲產(chǎn)生后，陣列就能夠通過(guò)麥克分進(jìn)行接收，再經(jīng)過(guò)分析后就能夠得到人們需要的信息。

（三）聲源成像反卷積法

聲源成像反卷積法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)噪聲識(shí)別技術(shù)，其通過(guò)縮小噪聲限制作用，從而將聲源進(jìn)行更加細(xì)致的劃分，并且讓聲壓級(jí)的識(shí)別度也有著很大的提升。其也需要利用一定的相控傳聲器陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，但是能有著更好的噪聲識(shí)別效果。與一般的可視化識(shí)別方法不同，聲源成像反卷積法具有著一個(gè)虛擬的聲源點(diǎn)，這樣就能夠夠?qū)崿F(xiàn)更加準(zhǔn)確的對(duì)噪聲進(jìn)行識(shí)別。聲源成像反卷積法首先需要利用陣列收集相應(yīng)的信號(hào)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行處理來(lái)得到中間的聲源。在得到中間聲源后，需要進(jìn)一步的去對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將需要識(shí)別的聲源強(qiáng)度設(shè)為未知數(shù)，然后通過(guò)算法轉(zhuǎn)換成中間聲源，將這兩個(gè)中間聲源進(jìn)行對(duì)比聯(lián)立后就能夠得到聲源點(diǎn)的聲壓級(jí)，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)于噪聲的識(shí)別。

三、可視化識(shí)別方法優(yōu)點(diǎn)分析

和傳統(tǒng)的識(shí)別方法相比，可視化的識(shí)別方法能夠更加的精確，具體來(lái)講，其具有著以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，可視化噪聲識(shí)別方法能夠精確的進(jìn)行識(shí)別，并且可以算出燃燒室的噪聲相對(duì)于整體噪聲的比例，讓結(jié)果更加的接近真值，因此能夠用到定量計(jì)算中。然后，利用可視化的識(shí)別方法，能夠?qū)θ紵耶?dāng)中的多種參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并且能夠得到較為直觀化的圖像，讓人們更好的去進(jìn)行理解。最后，傳統(tǒng)的識(shí)別方法一次只能夠識(shí)別一種噪聲，對(duì)于具有著較多部件的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)講，其需要進(jìn)行大量的工作才能夠?qū)⑷紵抑械脑肼暫推渌考幍脑肼曔M(jìn)行對(duì)比，效率非常低，利用可視化的方法，能夠一次性的就將發(fā)動(dòng)機(jī)全部部件的噪聲信息測(cè)量出，由于不用進(jìn)行拆卸，得到的信息也更加的準(zhǔn)確，同時(shí)能夠?qū)Σ煌β氏逻\(yùn)行產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行測(cè)量。但是可視化噪聲識(shí)別方法也需要較高的技術(shù)，對(duì)于一些較小的企業(yè)來(lái)講還沒(méi)有能力實(shí)現(xiàn)。

四、總結(jié)

對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室噪聲識(shí)別來(lái)講，其對(duì)于降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲有著很大的作用。目前已經(jīng)有著較為成熟的識(shí)別方法，希望能夠?qū)档秃娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室噪聲有著一定的幫助。