压气机内部噪声特征与转子叶片声固耦合机理分析

航空发动机压气机转子叶片故障多由机械激励和气动激励造成，而高强声波对转子叶片的激振因素不容忽视。通过开展某型涡扇发动机压气机内部噪声测试试验，研究压气机转子叶片振动机理及其与噪声信号的对应关系。阐述了压气机内部旋转不稳定性非定常压力波作用机制，提出了基于刚性壁声波导管技术的导出式噪声测量方法，完成了某型涡扇发动机压气机内部噪声信号测试，对噪声信号进行了频谱分析和声传播特性分析。研究结果表明，某型涡扇发动机压气机内部噪声信号频谱呈现高峰值纯音分量1 402 Hz，并且该纯音分量与转子叶片通过频率呈现特定的频率组合关系。该纯音分量的噪声源在压气机内部沿发动机顺航向方向从后向前传播。利用旋转不稳定性理论，将声源频率在不同坐标系下进行转换，当噪声源周向模态数为13时，该纯音分量可调制出与高压一级转子叶片一阶振动频率相对应的激振频率。     

考虑变截面影响的航空发动机短舱声学模型及数值结果

针对航空发动机短舱声学设计的需要,发展一种快速计算方法——传递单元法(TEM),并与直接边界元方法相结合,计算发动机远场声辐射。TEM以等价分布源方法为基础,该方法的优势在于易于计算变截面管道内的声传播,同时,对管道内部声衬位置及长度没有任何限制。给出更接近于真实发动机形状的声辐射算例。     

一种新的膜结构消声器理论模型

膜结构消声器是用来实现控制管道内的低频噪声.然而,现有的理论模型仅仅对管中的平面波有效.从广义Lighthill方程出发,应用Green函数方法及房间声学的基本理论,建立了任意截面管道内声传播模型,在此基础上重点讨论了圆管内膜结构消声器对声波的降噪作用.该方法避开了复杂的特征值求解以及对奇异性的讨论,是一种有效的计算方法.此外,膜结构背腔的尺寸及膜片本身的参数设计至关重要,否则很难在低频范围内得到较宽的降噪频带.      

航天器密封舱加筋壁板碎片撞击监测技术研究

航天器密封结构在轨长期运行期间会受到空间碎片撞击,使密封结构出现不同程度的损伤。如果这些损伤不能被及时检测出来并采取相应措施,可能会带来灾难性的后果。对碎片撞击进行监测可以为航天员采用正确修复方案提供依据。本文利用基于超声导波的结构健康监测技术感知空间碎片对航天器密封结构的撞击。首先,在 Abaqus 有限元仿真软件中,用不同速度的钢球冲击模拟真实的冲击形式。具体分析了超声导波在该壁板结构中的传播特性。用小波变换的方法进行信号处理,据此提取了合适的冲击监测所需的信号频率。其次,设计了一种基于信号互相关分析的冲击成像算法确定撞击位置。比较了不同压电传感器网络定位准确度以及监测效率,选择了一种可靠的组网形式进行监测。最后针对航天器壁板,在实验室环境中验证了该算法的有效性。实验结果表明,该监测系统具有良好的准确性与可靠性。     

国外动态

<正>尼日利亚和卢旺达加入《阿尔忒弥斯协定》2022年12月13日,华盛顿美非领导人峰会期间,尼日利亚通信和数字经济部长伊萨·阿里·易卜拉欣、卢旺达航天局首席执行官弗朗西斯·恩加博同美国国家航空航天局(NASA)局长比尔·纳尔逊与美国助理国务卿莫妮卡·梅迪纳共同签署了《阿尔忒弥斯协定》,成为首批加入该协定的非洲国家,目前《阿尔忒弥斯协定》签署国已扩大到23个。美国表示,     

基于正交基变换的旁瓣对消算法研究

针对广义旁瓣对消算法中阻塞矩阵难以构造的问题,提出了一种基于正交基变换的广义旁瓣对消算法。该算法在任意布阵形式下都可以方便地计算出阻塞矩阵,可以大大提高算法适应性。该方法易于在硬件上实现,通过正交基变换数据预处理,可以使波束指向期望方向,通过旁瓣对消算法实现对干扰的抑制。最后,通过理论推导并结合计算机仿真验证了该方法的有效性。     

国内动态

<正>长征十一火箭成功发射试验十九号卫星3月15日，试验十九号卫星使用长征十一号运载火箭发射升空，任务取得圆满成功。试验十九号卫星由中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院抓总研制，主要用于国土普查、城市规划和防灾减灾等领域。长征十一号运载火箭由中国运载火箭技术研究院抓总研制，是长征系列运载火箭中唯一一型四级固体运载火箭。     

航空发动机燃烧不稳定性预测及控制研究进展

燃烧不稳定性问题广泛出现在各类航空发动机燃烧室内，该问题是火焰非定常热释放和声波充分耦合的结果，发生时伴随着大幅度的压力脉动，严重威胁发动机的稳定工作及结构安全。目前，包括中国在内的各航空发动机研制国家在多数发动机型号的研制过程中，均遇到了严重的燃烧不稳定性问题，且发动机越先进，该问题越复杂且难以解决。在深入认识其发生机理的基础上，对其进行准确预测并设计有效的控制手段，对航空发动机的研制具有重要意义。系统阐述了该问题的研究现状，介绍了燃烧不稳定性问题发生关键，即军用的钝体燃烧加力燃烧室和民用的贫油预混环形燃烧室的非定常流动及火焰响应特征。综述了该问题研究常用的燃烧不稳定性声网络预测分析模型，重点报告了为了耦合考虑燃烧室声软壁面被动控制设计，团队所发展的三维燃烧不稳定性预测控制模型。基于该模型，介绍了壁面声衬参数及布局对燃烧不稳定模态控制效果影响的研究进展，为先进发动机燃烧不稳定性的排故提供技术储备。     

国内外航天动态

<正>国内动态北京市未来产业布局涉及商业航天、卫星网络等2023年9月5日，《北京市促进未来产业创新发展实施方案》正式印发。提出将面向未来的信息、健康、制造、能源、材料、空间等六大领域打造未来产业策源高地。在未来信息方面，重点发展通用人工智能、第六代移动通信（6G）、元宇宙、量子信息、光电子等细分产业；在未来空间方面，重点发展商业航天、卫星网络等细分产业。其中，商业航天产业将加快开展捆绑式中大型商业火箭、3D打印火箭、