Развитие инновационных технологий снижения Авиационного шума, основанных на использовании плазменных актуаторов и эффекта экранирования

Настоящая работа выполнена в рамках первого этапа Соглашения № 075-11-2021-079 о предоставлении из федерального бюджета грантов в форме субсидий в соответствии с пунктом 7 статьи 78 Бюджетного кодекса Российской Федерации от 24.09.2021 года между Министерством науки и высшего образования Российской Федерации и Федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского» (ФГУП «ЦАГИ»). Согласно ПР, первый этап настоящей работы посвящен выполнению следующих работ: • Проведение патентных исследований. • Проведение аналитического обзора современной научно-технической, нормативной, методической литературы по тематике применения активных методов управления для снижения шума реактивных струй. • Разработка программы и методики проведения исследовательских испытаний в заглушенной камере отклика ближнего поля изолированной струи на воздействие с помощью плазменного актуатора в составе активной системы управления с обратной связью. • Проведение исследовательских испытаний в заглушенной камере отклика ближнего поля изолированной струи на воздействие с помощью плазменного актуатора в составе активной системы управления с обратной связью. • Разработка аналитической модели ближнего поля струи с учетом возмущений, создаваемых мелкомасштабными турбулентными пульсациями и пакетами волн неустойчивости, с целью обеспечения возможности совместного моделирования эффекта экранирования шума струи и эффекта низкочастотного усиления шума струи вблизи экранирующей поверхности, имитирующей компоновку «сопло над планером». • Численные и экспериментальные исследования источников авиационного шума и способов его снижения (выполняется участниками иностранного консорциума). Место и роль настоящего этапа работ в общем выполнении проекта заключается в следующем. Проведение патентных исследований и аналитического обзора современной литературы по тематике научного исследования позволяют определить место работы в контексте современного состояния дел в области исследований, достаточно подробно сформулировать саму задачу исследования и продемонстрировать ее новизну. Кроме того, по результатам патентных исследований и аналитического обзора современной литературы можно сделать обоснованный вывод о достижимости в рамках проекта заявленных показателей в части патентов (или заявок на получение патента) и научных публикаций по результатам проекта. На настоящем этапе, согласно пункту 4.1.3 ПР и пункту 1.3 календарного плана работ, разрабатывается программа и методика проведения исследовательских испытаний в заглушенной камере отклика ближнего поля изолированной струи на воздействие с помощью плазменного актуатора в составе активной системы управления с обратной связью, которая далее, согласно пункту 4.1.4 ПР и пункту 1.4 календарного плана работ, использована при проведении экспериментальных исследований экранирования шума круглой одноконтурной струи. Полученные в экспериментальных исследованиях результаты, согласно пункту 4.1.4 ПР, используются при разработке аналитической модели ближнего поля струи с учетом возмущений, создаваемых мелкомасштабными турбулентными пульсациями и пакетами волн неустойчивости, с целью обеспечения возможности совместного моделирования эффекта экранирования шума струи и эффекта низкочастотного усиления шума струи вблизи экранирующей поверхности, имитирующей компоновку «сопло над планером». Разработанная аналитическая модель на следующем Этапе II работы, согласно пункту 4.1.9 ПР, будет использована при разработке нового алгоритма для оценки эффективности экранирования шума струи элементами планера самолета с учетом крупномасштабных когерентных структур. Результаты численных и экспериментальных исследований источников авиационного шума и способов его снижения, полученные участниками иностранного консорциума, в том числе, результаты численного моделирования шума предкрылка, шума взаимодействия струи и крыла, а также экспериментальных исследований пассивных методов снижения шума струи в компоновке, будут использованы на следующих этапах работы для уточнения целевой полосы подавления для разрабатываемого активного метода управления шумом, а также для соотнесения эффективности пассивных и активных методов снижения шума. Таким образом, выполняемые на данном этапе работы играют важную роль для получения заявленных результатов в рамках данного проекта.