如何认证航空发动机

Noel Brown, 航空与国防市场部经理
31 Mar 2010

基于PULSE的噪声认证系统可以帮助NPO Saturn满足严格的噪声标准。


航天 | 案例

飞机发动机噪声认证

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PowerJet是一个由俄罗斯OAO NPO Saturn与法国SNECMA (SAFRAN集团)合资成立的公司,设计并建造了新的SaM146涡扇发动机,并被苏霍伊民用飞机公司选定,以增强其Superjet 100飞机家族。苏霍伊Superjet 100飞机是一种中程客机,与Alenia(意大利)合作开发,并得到波音公司(美国)的顾问支持。

该设计对环境有所承诺,因此新发动机必须采用最先进的环保技术,按照最严格的噪声和排放标准,“以满足或超过目前和将来的法规要求”。

航空问题中很少有比噪声更能引起人们的兴趣和关注的。对于机场附近居住或工作的许多人,噪声被认为是最重要的环境问题。因此,发动机制造商们,如PowerJet,在减少环境影响和提高机舱舒适性上做出了巨大努力。

单个飞机产生的噪声级由联邦航空条例(FAR)第36章和国际民用航空公约组织(ICAO)附件16的噪声认证要求来限制。NPO Saturn 和 Snecma转向Brüel & Kjær为他们的新引擎噪声学认证寻求援助。Brüel & Kjær则提供了最先进的噪声认证系统,来服务于这些法规。

PowerJet SaM146涡扇发动机

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PowerJet SaM146涡扇发动机

PowerJet SaM146是涡扇发动机,专为支线飞机而设计。Snecma负责核心发动机、控制系统、变速器、发动机整体整合和飞行测试。NPO Saturn 负责低压舱段部件,将该发动机安装到苏霍伊Superjet 100支线飞机上以及地面试验 - 包括噪声认证。

Snecma和NPO Saturn一起在Poluevo(俄罗斯,雅罗斯拉夫尔地区)建立了一种新的露天试验台,用于处理SaM146和其它发动机的认证测试。该测试装置包括三个部分:性能、认证业务测试和推进系统的噪声认证。

发动机噪声认证系统

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发动机噪声测试的目的是预报定型飞机飞行时的噪声性能,并给噪声仿真软件提供发动机的噪声信号特征,比如喷气噪声、风扇噪声和纯音。

Brüel & Kjær静态发动机认证测试系统用于静态发动机认证测试的数据采集和分析。该系统主要采用COTS(现货供应商)产品,提供完整的发动机噪声测试和分析能力。数据采集由Brüel & Kjær PULSE采集硬件实现,利用Brüel & Kjær的 PULSE LabShop软件进行实时分析和后处理。

该系统支持行业标准,也支持ICAO Annex 16和FAR 36(参考1和2)认证标准中规定的等效流程。

该系统采用专用的特定应用软件,提供简化的工作流程,从而确保所有必需的业务达到最高的效率。评估飞机噪声的参数是有效感知噪声级(EPNL) ,由EPN dB衡量。它取决于耳朵对噪声所感觉到的烦扰程度,频谱中的纯音成分,以及在测量位置的飞机噪声在峰值噪声10dB范围内的持续时间。

温度和湿度引起的声衰减系数根据ARP 866A修正。

测试什么?:

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  • l 远场和近场传声器提供噪声测
  • Tacho信号提供发动机转速数据
  • 数据采集模块采集并适调传声器及转速信号
  • 气象站提供所有必须的温度、风速、风向、大气压和湿度数据
  •  IRIG-B接收器提供数据的时间标记


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该认证系统的测量控制套件

数据如何处理?

. 采集和分析工作站运行软件以实现认证噪声测量和分析
. 验证工作站允许用户远程访问实时数据,该数据获得了测量数据的独立验证

由于需要如此复杂的测试设置,因此必须首先确保测试的准确性。在这种特定的情况下,可通过多屏幕提供77通道、25KHz的实时验证。最终报告由预定义模板生成。

NPO Saturn的观点

"Brüel & Kjær [是] 公司提供卓越的硬件,软件,声学测量解决方案,专业承包和服务”
罗马五Lubimov

副总设计师及Building 7 的主管Roman V. Lubimov 说道:“随着SaM146项目的实施,NPO Saturn面临着利用最先进技术开发和实施复杂测试系统的挑战。这包括基于最新Brüel & Kjær噪声认证测试解决方案的声学测试系统。我们感觉到Brüel & Kjær精于提供卓越的硬件和软件、声学测试解决方案和专业的承包服务,这些都是声学测量系统所需要的-完全符合ICAO Annex16和FAR 16的认证标准。Brüel & Kjær官方代表在俄罗斯的出现,也对这一项目的质量和时间产生积极的影响。”


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Roman V. Lubimov, General Design Deputy and Director


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