Техника - молодёжи 1961-10, страница 3

жой квартире составляет 40 дб, а вагона метро — около 100 дб. А уровень шума в 130 дб ужа вызывает у человека болевое ощущение. Но важно знать не только его уровень, но и каким частотам соответствует тот или иной шум, то есть спектральный состав шума.

Ведь высокочастотные шумы наиболее сильно раздражают нервную систему и быстрее вызывают утомляемость человека, но зато они лучше поглощаются звукоизоляцией.

Максимальный шум от турбореактивных двигателей (ТРД) находится именно в высокочастотной области спектра. Он наиболее неприятен для человека, но с ним несколько легче бороться, улучшая звукоизоляцию самолета.

Низкочастотный шум турбовинтового двигателя (ТВД) создается главным образом вращающимся винтом, лопасти которого порождают в воздушной сре-

Так роспр€леля-юге* силы тяжести и силы под-держания у самолетов обычной схемы (вверху) и схемы «утка» ( вни-

-в), и т. -

центр тяжести; G — вес самолета, — подъем-нал сила крыльев, Yon— силы на оперении.

де переменное поле давления. Если мы встанем невдалеке от винта в плоскости вращения его, то услышим низкочастотный шум, который достигает максимального значения в плоскости вращения винта. Это шум вращения. Его максимум лежит вдоль оси вращения винта.

Встав перед винтом, мы услышим высокочастотный шум, напоминающий грохот. Это вихревой шум.

Основная неприятность у ТВД — шум вращения. Наиболее неприятен для пассажира шум, частота и амплитуда которого постоянно меняются. Синхронизация же выравнивает периоды вращения всех винтов, делая шум более «комфортабельным».

Фдэосинхрониэвтор дополнительно

к синхронизации устанаалиееет лопасти в наивыгоднейшее положение — так, чтобы давления и разрежения от различных винтов взаимно уничтожались.

Насадки-глушители, которые ставят на ТРД снижают самолатный шум на земле, не давая ощутимого эффекта в кабина.

Вот почему асе эти методы снижения шума не могут полностью решить проблему, особенно для будущих высокоскоростных самолетов. Ведь уже у современных авиадвигателей «достигнут» уровень шума в 160 дб, который не только нетерпим для человека, но и опасен для самолета.

А нельзя ли использовать важное свойство шума авиационных двигателей — его направленность? Ведь перенося двигатель как можно дальше назад, к хвосту самолета, мы оставляем пассажирскую кабину в области низких шумов. Но такое смещение двигателей сильно изменит формы и конструкции будущих воздушных лайнеров.

САМОЛЕТ ЗАВТРАШНЕГО ДНЯ

Чтобы самолет сохранял устойчивость и управляемость, его центр тяжести и точки приложения подъемных сил на крыльях и хвостовом оперении должны находиться в строго определенных пределах.

Смещая двигатели к хвосту, мы перемещаем и центр тяжести самолета назад. Поэтому, чтобы не нарушить балансировки, приходится сдвинуть назад крыло и увеличить размеры хвостового оперения.

Схема «утка» позволяет беспрепятственно перемещать двигатели назад. У машины, построенной по такой схеме, горизонтальное оперение вынесено далеко вперед, в носовую часть.

Если у обычного самолета хвостовое оперение создеет в горизонтальном полете силу, направленную вниз, и дам уменьшает общую подъемную силу крыла, то у «утки» горизонтальное оперение создает вертикальную силу вверх, помогая крылу. Позтому «утка» может поднять и перевезти больше коммерческого груза, чем такой же по весу самолет обычной конструкции.

Недостаток этой схемы проявляется

ШУМ

Шум самолетною пропеллера склады-вается ив двух составляющих: шума вращения и вихревого шума, которые имеют равличную направленность.

на малых скоростях: при взлете и посадке самолет как бы клюет носом, грозя удариться о землю. Чтобы от этого избавиться, можно, ивпример, увеличить эффективность горизонтального оперения, обдувая его верхнюю поверхность потоком воздуха, или помогать горизонтальному оперению вертикальной силой тяги небольшого реактивного двигателя в носовой части самолета.

Сверхзвуковые лайнеры будущего смогут латать со скоростью 2 000— 3 000 км/час. Перелет Москва — Владивосток займет всего 3—4 часа. Чтобы защитить обшивку самолета от перегрева, придется повысить потолок до 20— 25 км. Основной мвтериал обшивки — сталь и титан.

Будут ли в сверхзвуковом самолете окна в пассажирской кабине? Мнения конструкторов по этому вопросу рвзде-лились. Окна ухудшают аэродинамику машины, ослабляют конструкцию фюзеляжа и, следовательно, увеличивают его вес. Новые трудности создает нагрев: ведь обычное органическое стекло отзывается в этом случае непригодным. Поэтому понятно стремление конструкторов обойтись без окон, заменив их, к примеру, телевизионными экрвивми. С другой стороны, укаэыавют на психологический эффект, называемый «клаустрофобией», связанный с боязнью ос-

даже незначительная болтанка при невозможности «выглянуть в окно» будет неприятно переноситься пвссажирами. Окончательный ответ на этот вопрос даст, очевидно, первый сверхзвуковой пассажирский самолет.

В дальнейшем, когда будут созданы более мощные даигвтели и освоена более эффективная защита от вэродине-мического нагрева, реальным станет пассажирский воздушный корабль со скоростью полета, в 6—7 раз превышающей скорость звуке.

На таких скоростях существенное влияние будет оказывать кривизна земного шара. Полет на постоянной высоте уже придется считать криволинейным. В результате этого создается центробежная сила, как бы уменьшающая вес семо-жеюше сс

2 000 км/час центробежная сила равна 0,$*/t веса самолета, то при скорости, в 6—8 раз большей, чем скорость звука, она уже составляет около 10% весе самолета. (Весь вес самолета уравновесится центробежной силой при полете с первой космической скоростью, равной примерно 28 400 км/час )

Возможность получения подъемной силы от самого фюзеляжа и возросшая величине центробежной силы приведут

Спектры шума в кабинах самолетов С турбовинтовым двигателем на хвосте и на крыльях имеют такой аид.

лет в и снижающая потребную подъемную силу. Если при скорости

50 60 12$ 200 320 500 800 1250 2000 3200 5000 гц

ЧАСТОТА