III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Цель исследования: снижение шума на местности от самолетов отечественного производства за счет использования принципиально новых звукопоглощающих конструкций (ЗПК), которые будут устанавливаться в различных частях их силовых установок и мотогондол.

Актуальность:  многослойные композитные ЗПК с неметаллическими сотовыми заполнителеми  имеют повышенную эффективность и эксплуатационную надежность, сохраняющуюся в течении длительного времени.

ОНПП «Технология» является ведущим предприятием отрасли по разработке технологии и изготовлению различных сотовых заполнителей на основе полимерных бумаг и стелотканей. Это позволяет целенаправленно изменять размеры и форму ячеек, весовые и прочностные характеристики, габариты сотоблоков и сотопанелей, что очень важно при создании ЗПК второго поколения.

Пятнадцать лет назад  для комбинированных ЗПК первого поколения (металлические обшивки, один слой сотового заполнителя из стеклопластика) были разработанны тканые стеклопласты ТССП-Ф-8П и ТССП-10П.В 2001-2002 годах ассортимент стеклосотовых заполнителей, которые могут использоваться для сендвичевых ЗПК с металлическими или композитными обшивками, расширился за счет  клееных крупногабаритных стеклосотопластов (ССП).В прошлом году в полном объеме обеспечена поставка различных ССП для ЗПК самолетов Ту-204,Ту-154,Ту-214,Ил-76,Як-42

В настоящее время на предприятии совместно с филиалом ЦАГИ ведутся активные работы по выбору оптимальных конструктивно-технологических решений создания многослойных ЗПК для максимального снижения шума, создаваемого вентилятором авиадвигателя. Для этого по рекомендации филиала ЦАГИ, где были проведены расчеты конструктивных параметров перспективных композитных ЗПК, изготовили 10 вариантов многослойных образцов с сотовыми заполнителями. Расчеты проводились для посадочного режима работы двигателя ПС-90А. В этом случае спектр шума вентилятора имеет 2 гармоники на частотах 1600 и 3150 Гц, которые оказывают наиболее неблагоприятное воздействие на человека.

Выбранные  варианты различались схемой конструкции(двух- и трехслойные по числу слоев сотового заполнителя),геометрическими параметрами, типом сотового заполнителя, степенью перфорации наружных и внутренних панелей, диаметром отверстий. Для повышения акустической эффективности ЗПК была предложена и опробована на изготовленных образцах технологическая схема сборки-склейки сотовых заполнителей с перфарированными композитными слоями, уменьшающая количество заполненных клеем отверстий.

Экспериментальные исследования акустической эффективности образцов ЗПК в диапазоне частот 1600-8000 Гц проводились на установке ЦАГИ «Канал с потоком» при скоростях потока воздуха и уровня звука, максимально приближенных к реальным. Было установлено, что из рассмотренных вариантов наиболее эффективными, по сравнению с существующими однослойными Ме ЗПК, являются двухслойные сотовые конструкции с перфарированными панелями.

Пористоволокнистые Ме материалы обладают высокими звукопоглощающими свойствами, не зависят от уровня звукового давления в потоке, обеспечивают снижение шума в широкой области частот и могут работать в области высоких температур.

Для достижения высоких характеристик нового материала алора (алюмоорганопластика) по сравнению с традиционными сплавами алюминия в качестве полимерного компонента выбраны высокопрочные высокомодульные органопластики (ОП) на основе арамидных и других органических волокон(ОВ), обладающие высокой удельной прочностью и жесткостью при растяжении в сочетании с большой вязкостью разрушения и специфическим взаимодействием между полимерной матрицей и ОВ.

Применение: производство деталей и агрегатов пассажирских самолетов ИЛ-96, ТУ-204, ТУ-334, Як-42, ИЛ-114. Также используется при изготовлении крупногаборитных обечаек головных обтекателей для ракет-носителей «Протон» и «Рокот».

Код для цитирования: Скопировать