ИСТИНА

Как известно, в современных двигателях с большой степенью двухконтурности и сверхбольшой степенью двухконтурности шум взаимодействия струи и крыла (JFI), при близком расположении двигателя у крыла, превышает шум струи на величину порядка 10 дБ в области низких и средних частот и должен учитываться при оценке шума самолета на местности. Для разработки методов снижения шума JFI необходимо понимание физических механизмов генерации дополнительного шума. Вследствие того, что реальная конфигурация струя-крыло-закрылок достаточно сложна для теоретического моделирования, естественным является построение упрощенной модели, которая, с одной стороны, позволит получать аналитические решения, а с другой – сохранить основные физические процессы, характеризующие данное явление. В виду этого факта, большинство предложенных аналитических (или полуаналитических) моделей имеют дело не со взаимодействием струи и закрылка, а со взаимодействием струи и пластины. Тем не менее, даже упрощенная модель может быть полезна с точки зрения анализа реальных конфигураций, для которых можно наблюдать схожие закономерности. Известно, что ближнее поле струи для сравнительно низких частот может быть достаточно успешно смоделировано с помощью пакетов волн неустойчивости нулевой, первой и второй мод – это поле можно рассматривать как начальное возмущение, падающее на крыло (пластину). При этом, амплитуды волновых пакетов и их частотно-волновой спектр могут быть получены из данных эксперимента, численного моделирования или из анализа устойчивости. В настоящей работе для моделирования взаимодействия струи и пластины сформулирована задача о рассеянии на полуплоскости заданного поля возмущений в виде осесимметричного волнового гауссовского пакета с параметрами, близкими к тем, что получались в различных публикациях. Задача была решена методом Винера-Хопфа с использованием двумерного метода перевала для получения асимптотической оценки акустического поля в дальней зоне. В целях последующей верификации было получено распределение источников, расположенных на оси струи, суммарное поле которых на цилиндрической поверхности было идентично начальному возмущению в виде осесимметричного волнового пакета. Распределение источников использовалось в дальнейшем для получения аналогичного решения с помощью свертки с функцией Грина для полуплоскости (в случае отсутствия спутного потока). Было показано, что модель отображает основные тенденции в поведении шума JFI. При этом был качественно проанализирован эффект полета. Согласно анализу, ожидается, что собственный шум волновых пакетов в условии полета будет слабее по сравнению со статическим условием. Также было показано, что направленность шума JFI для малых чисел Маха спутного потока изменяется несущественно.