Заглушенная камера с потоком АК-2
Сокращенное наименование УНУ: АК-2
Базовая организация: Государственный научный центр Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского»
Ведомственная принадлежность: Минпромторг России
Классификационная группа УНУ: Стенды для электро-, теплофизических и механических испытаний
Год создания УНУ: 1974
Размер занимаемых УНУ площадей, кв. м: 356.6
Сайт УНУ: http://www.tsagi.ru/experimental_base/akusticheskaya-kamera-ak-2/
Средняя загрузка УНУ: нет данных о средней загрузке за 2022 год
Контактная информация:
Местонахождение УНУ:
|
Руководитель работ на УНУ:
|
Сведения о результативности за 2021 год (данные ежегодного мониторинга)
|
Информация об УНУ:
УНУ предназначена для проведения аэроакустических испытаний маломасштабных моделей. Состоит из заглушенной камеры размерами 9,5×5,3×4,2 м, оснащенной трехконтурной системой создания воздушного потока. Внешний контур обеспечивает моделирование взлетно-посадочных режимов полета (не менее 80 м/с), средний и внутренний контуры обеспечивают скорости потока, характерные для современных двухконтурных двигателей, включая сверхзвуковые режимы истечения с числами Маха до 2 и 4 соответственно. В состав УНУ входят современные измерительные системы. |
Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами, многофункциональность и междисциплинарность УНУ:
Уникальная научная установка (УНУ) – заглушенная камера с потоком АК 2 является единственной в России заглушенной камерой, оснащенной трехконтурной системой создания воздушного потока. Внешний контур обеспечивает моделирование условий полета для взлетно-посадочных режимов самолетов (не менее 80 м/с), средний и внутренний контуры обеспечивают скорости потока, характерные для современных двухконтурных двигателей, включая сверхзвуковые режимы истечения с числами Маха до 2 и 4 соответственно. Заглушенная камера с потоком АК-2 предназначена для воспроизведения условий свободного звукового поля при проведении аэроакустических испытаний на маломасштабных моделях. Камера АК-2 имеет размеры свободного пространства 9,5×5,3×4,2 м. Высокий коэффициент звукопоглощения в широком частотном диапазоне достигается за счет применения клиновидных конструкций из капронового волокна плотностью 80 – 90 кг/м3. Каждый клин имеет общую высоту 600 мм при кубическом основании 200×200×150 мм3. Для доступа к моделям и измерительным системам в камере установлен решетчатый пол, что также является отличительной особенностью заглушенной камеры. Высокое качество воспроизведения условий свободного звукового поля подтверждено результатами аттестации камеры в соответствии с ГОСТ 31273 (ИС0 3745: 2003) для выполнения измерений по точному методу в диапазоне частот от 160 Гц до 20 кГц. Существует большое количество аэродинамических труб, в том числе и с открытой рабочей частью. Однако в рабочих частях таких установок обычно не обеспечиваются условия, близкие к условиям свободного звукового поля, которые необходимы в аэроакустических испытаниях для корректного измерения направленности и других характеристик источников аэродинамического шума. Существует большое количество заглушенных камер, которые, однако, не оснащены струйными установками, что не позволяет использовать их в аэроакустических приложениях. Созданная в 2015 году в Пермском научно-исследовательском политехническом университете (ФГБОУ ВО «ПНИПУ») заглушенная камера оснащена одним контуром подвода воздушного потока и обеспечивает аэроакустические исследования низкоскоростных (до 200 м/с) воздушных одноконтурных струй малого диаметра. При этом отсутствие возможности создания спутного потока не позволяет в этой заглушенной камере моделировать условия полета летательных аппаратов, в том числе, параметры струйной установки не дают возможность моделирования двухконтурного реактивных двигателей. За рубежом существует достаточно большое количество разнообразных аэроакустических установок, в которых поток создается внутри заглушенной рабочей части. Однако, существует только две установки, оснащенных трехконтурной системой создания воздушного потока. Это CEPRA19 в ONERA, Франция, и установка в QinetiQ, Англия. Это крупные установки, имеющие достаточно большие размеры рабочей части и диаметры сопел. Они предназначены для проведения аэроакустических испытаний, в которых отрабатываются технологии снижения шума на моделях крупного масштаба. Себестоимость проведения испытаний на этих установках достаточно высока, и поэтому к испытаниям на них обычно допускаются технологии, которые нашли свое подтверждение на моделях меньшего масштаба. Полноценные аналоги установки АК 2 в части её характеристик и размерности за рубежом отсутствуют. Особенности конструкции АК 2 обеспечивают высокую оперативность при подготовке и проведении испытаний. Решетчатый пол, практически не искажающий звуковое поле в заглушенной камере, обеспечивает удобный доступ как к модели, так и к измерительным системам. Низкая себестоимость одного часа испытаний на АК 2 обуславливает ее высокую востребованность при проведении поисковых аэроакустических исследований, как у отечественных, так и зарубежных организаций. Уникальные возможности УНУ АК 2 будут существенно расширены в результате планируемой модернизации системы воздухоснабжения и системы обработки результатов эксперимента в реальном времени, что обеспечит высокую загрузку установки даже после создания в России аэроакустических установок больших размеров. |
Наиболее значимые научные результаты исследований (краткое описание):
1) Разработаны новые технологии снижения шума двухконтурных струй с помощью лепестковых устройств (шевроны, гофры, табы и др.) 2) Исследован механизм усиления шума при взаимодействия двухконтурных струй и отклоненных закрылков и выданы рекомендации по его снижению. 3) Разработаны пассивные способы снижения шума шасси. 4) Разработаны активные способы снижения шума обтекания шасси с помощью плазменных актуаторов. 5) Разработаны пассивные способы снижения шума обтекания предкрылка с помощью шевронных вставок. 6) Разработаны пассивные способы снижения шума обтекания боковой кромки закрылка. 7) Разработаны способы снижения шума винтов. 8) Исследован эффект экранирования шума струй, винтов и вентиляторов и показано, реализуемая эффективность экранирования оказывается существенно более низкой, чем это предсказывают расчетные методы. |
Направления научных исследований, проводимых на УНУ:
|
Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):
|
Приоритетные направления Стратегии НТР РФ (п. 20):
|
Фотографии:



Состав УНУ и вспомогательное оборудование: (номенклатура — 4 ед.)
сооружение канал кольцевой с потоком
сооружение стенд АС-1
сооружение установка АК-13
стенд вс ак-2 |
Услуги УНУ: (номенклатура — 7 ед.)
Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899): Транспортные и космические системы Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899): Транспортные и космические системы Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899): Транспортные и космические системы Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899): Транспортные и космические системы Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899): Транспортные и космические системы Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899): Транспортные и космические системы Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899): Транспортные и космические системы |
Методики измерений, применяемые на УНУ: (номенклатура — 5 ед.)
ГОСТ ISO 3745-2014 Акустика. Определение уровней звуковой мощности и звуковой энергии источников шума по звуковому давлению. Точные методы для заглушенных и полузаглушенных камер
Методика уникальна:
нет
ГОСТ Р ИСО 26101-2014 Акустика. Экспериментальные методы определения условий свободного звукового поля
Методика уникальна:
нет
ГОСТ 32112-2013 Акустика. Определение шумовых характеристик воздухораспределительного оборудования. Точные методы для заглушенных камер
Методика уникальна:
нет
ГОСТ Р 53032-2008 Шум машин. Измерение шума оборудования для информационных технологий и телекоммуникаций
Методика уникальна:
нет
ГОСТ 31353.3-2007 Шум машин. Вентиляторы промышленные. Определение уровней звуковой мощности в лабораторных условиях. Часть 3. Метод охватывающей поверхности
Методика уникальна:
нет |