(b)所示 ,可以將飛機(jī)左右兩個(gè)主起落架噪聲源分離開來 ,并可以分離開機(jī)翼翼尖單音與襟翼外測(cè)緣噪聲源。
31 2　起落架噪聲的頻譜特性和指向特性
如圖 4所示 ,飛機(jī)起落架噪聲是飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)著陸過程中的重要噪聲源。分別把平面?zhèn)髀暺麝嚵械牟ㄊ�方向聚焦在飛機(jī)前起落架和左右兩個(gè)主起

5和圖 6個(gè)別單音噪聲組成 ,如圖所示 ,前起落架噪聲譜中包括 830 Hz和 1 150 Hz等單音噪聲 ;而在主起落架噪聲譜中 ,則包括了 800 Hz的單音噪聲。由圖 6還可以看出 ,由于左右兩個(gè)主起落架的結(jié)構(gòu)形式是一致的 ,因此它們的噪聲譜也相似。
飛機(jī)噪聲源指向特性應(yīng)用不同方向角度的輻射噪聲級(jí)表示 ,指向角定義為飛機(jī)聲源點(diǎn)到平面?zhèn)髀暺麝嚵兄行奈恢玫姆较蚴噶颗c水平線的夾角 ,當(dāng)飛機(jī)位于平面?zhèn)髀暺麝嚵兄��?,即飛機(jī)還未飛到平面?zhèn)髀暺麝嚵猩峡?,指向角定義為小于 90°;當(dāng)飛機(jī)飛過平面?zhèn)髀暺麝嚵?,指向角定義為大于 90°。

圖 5　前起落架噪聲的頻譜特性 Fig15　Narrow band spectra of nose landing gear noise
圖 5和圖 6分別給出了在 60°,90°和 120°指向角時(shí) ,前起落架和主起落架的噪聲譜 ,可以看出 ,起落架在不同角度輻射噪聲譜的性質(zhì)是相似的 ,對(duì)于前起落架 ,60°指向角在低頻范圍 (小于 1 000 Hz)輻射聲壓級(jí)較大 ,而在 120°指向角時(shí) ,高頻范圍 (大于 1 000 Hz)輻射聲壓級(jí)較大 ,90°指向角的聲級(jí)處于上述兩個(gè)角度之間。對(duì)于主起落架 , 60°指向角時(shí) ,起落架輻射的聲壓級(jí)在 2 000 Hz范圍內(nèi)都較大 ,而在高頻范圍 3個(gè)指向角的輻射聲級(jí)相當(dāng)。
31 3　襟翼側(cè)緣噪聲的頻譜特性和指向特性
在飛機(jī)的機(jī)體噪聲源中 ,由于氣流流過打開的襟翼側(cè)緣所產(chǎn)生的噪聲是一個(gè)重要的噪聲源 ,這個(gè)聲源在航空聲學(xué)領(lǐng)域被稱為“襟翼側(cè)緣噪聲”。如圖 4所示 ,該型支線客機(jī)襟翼兩個(gè)側(cè)緣 (分別稱之為內(nèi)側(cè)緣和外側(cè)緣 )的噪聲源可以明顯地分辨出來。

圖 7給出 3個(gè)指向角的飛機(jī)襟翼內(nèi)側(cè)緣和外側(cè)緣噪聲的窄帶頻譜。由圖 7可以看出 ,襟翼側(cè)緣噪聲是典型的寬帶噪聲譜 ,但是 ,在這個(gè)寬頻噪聲譜中包含有不同頻率的單音噪聲 ,如圖 7所示 ,在襟翼內(nèi)側(cè)緣噪聲中 ,含有頻率是 330 Hz ,1 950 Hz和 2 950 Hz等明顯單音噪聲 ,而在襟翼外側(cè)緣噪聲中 ,含有 1 275 Hz ,1 600 Hz等頻率的單音噪聲。如文獻(xiàn) [ 17218 ]中分析的 ,飛機(jī)襟翼側(cè)緣噪聲譜中的單音噪聲是來自于襟翼側(cè)緣渦的不穩(wěn)定振蕩 ,而襟翼側(cè)緣寬頻的噪聲信號(hào)是由于在襟翼側(cè)緣處氣流強(qiáng)烈的湍流脈動(dòng)與襟翼側(cè)緣復(fù)雜的后緣結(jié)構(gòu)的相互干涉所產(chǎn)生的。
由圖 7中不同指向角的頻譜比較可以看出 ,在低頻范圍內(nèi) (400 Hz以下 ),小指向角 (60°)的襟翼側(cè)緣噪聲較大 ,在頻率是 500 Hz到 1 000 Hz之間 ,大指向角 (120°)的機(jī)翼側(cè)緣噪聲較大 ,而當(dāng)頻率大于 1 000 Hz后 ,襟翼側(cè)緣寬頻噪聲的指向性就不明顯。如文獻(xiàn) [ 17218 ]中分析的那樣 ,襟翼側(cè)緣噪聲的這種指向特征可以應(yīng)用 Howe的翼槽模型得到說明 , Howe的分析表明 ,由于圍繞襟翼側(cè)緣處強(qiáng)烈的湍流脈動(dòng)在襟翼側(cè)緣與外部機(jī)翼構(gòu)成的槽縫處形成了非定常的通流 ,從而形成了類似單極子的寬頻聲源。
4　結(jié)　論
(1)
發(fā)展了平面?zhèn)髀暺麝嚵械臐崈粜盘?hào)處理算法 ,成功地改進(jìn)了應(yīng)用大規(guī)模平面?zhèn)髀暺麝嚵袦y(cè)量飛機(jī)噪聲源時(shí)的數(shù)據(jù)處理方法和軟件
,并對(duì)飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)著陸過程中的噪聲源分布特征和聲源頻譜特性、新的信號(hào)處理算法可以更加清晰地分離出飛機(jī)表

(2)
起落架噪聲的頻譜是由寬頻隨機(jī)噪聲與一些較為明顯的單音噪聲源組成 ,起落架噪聲的產(chǎn)生過程主要與氣流繞過鈍體物體后形成的尾流脈動(dòng)有關(guān)。在不同指向角時(shí) ,起落架噪聲的聲級(jí)在不同頻率范圍有一定的差異。

(3)
襟翼側(cè)緣噪聲的頻譜是一個(gè)寬頻噪聲譜 ,同時(shí)在襟翼側(cè)緣噪聲譜中會(huì)出現(xiàn)個(gè)別單音噪聲。襟翼內(nèi)側(cè)緣噪聲譜和外側(cè)緣噪聲譜有明顯的差異 ,在低頻范圍襟翼側(cè)緣噪聲的指向性比較明顯 ,但在高頻范圍 ,襟翼側(cè)緣噪聲沒有明顯的指向性。

參　考　文　獻(xiàn)
[1]　唐狄毅 ,李文蘭 ,喬渭陽(yáng) .飛機(jī)噪聲基礎(chǔ) [M].西安 :西北工業(yè)大學(xué)出版社 ,1995. Tang Diyi , Li Wenlan , Qiao Weiyang. The elaments of aircraft noise[M]. Xi’an: Northwestern Polytechncical University Press , 1995. (in Chinese)

[2]　Healy G J . Aircraft far2field aerodynamic noise —its mea surement and prediction[R]. AIAA2752486 , 1975.

[3]　Robert G R, Miller G, Guo Y P, et al. Airframe noise studies2review and future [ R ]. NASA CR220052213767 , 2005.

[4]　Leonard V L , Kenneth S B , Philip J M , et al. Complex landing gear noise prediction using a simple toolkit[R]. AIAA2200521202 , 2005.

[5]　Guo Y P , Yamamoto K J . A component based empirical model for airframe noise prediction [ R ]. AAIA220022 2574 , 2002.

[6]　Guo YP. A semi2empirical model for aircraft landing gear noise prediction[R]. AIAA2200622627 , 2006.

[7]　Farassat F , Casper J H , Dunn M H. Airframe noise pre2 diction by acoustic analogy: revisited[R]. AIAA220062 2564 , 2006.

[8 ]　Molin N , Piet J F , Chow L C. Prediction of low noise air2 craft landing gear and comparison with test result[R]. AIAA2200622623 , 2006.

[9]　Macaraeg M G. Fundamental investigations of airframe noise[R]. AIAA29822224 , 1998.

[10 ] 　Crighton D G. Airframe noise[R]. NASA RP21258 , 1991 : 3912447.

[ 11 ]　DavyR,RemyH. Airframenoisecharacteristicsofa1/11 scale Airbus model[R]. AIAA29822335 , 1998.

[ 12 ]　Michael P , Dobrzynski W , Buchholz H , et al. Airframe noise characteristics from flyover measurements and pre2 diction[R]. AIAA2200622567 , 2006.

[ 13 ]　Piet J F , Michel U , Bohning P. Localization and the a2 coustic sources of the A340 with large phased microphone