调低关机噪音

戴夫:到目前为止，我们已经知道了飞机是如何影响天气的。在离地面更近的地方也有一个主要的影响，那就是噪音。随着空中交通的增长，这成为一个越来越重要的问题。因此，为了找出制造商正在做些什么来解决这个问题，本·瓦尔斯勒采访了劳斯莱斯噪音高级项目工程师乔·沃尔什和他们的首席噪音专家安德鲁·肯普顿。

自20世纪50年代末、60年代初喷气式飞机问世以来，飞机噪音一直是个问题。对于那些住在机场附近的人来说，这是一个严重的问题，它限制了机场的发展，也限制了航空业的发展，因为噪音水平很高。

本:那么到底是什么导致了这个问题呢?是引擎的问题吗?是飞机本身的运动吗?为了解决这个问题，我们需要关注哪些问题?

Andrew:发动机噪音一直是罪魁祸首，但随着时间的推移，我们已经设法大大降低了发动机的噪音水平，所以这意味着飞机上的其他噪声源现在正成为一个严重的问题。没有发动机的机身本身的噪音，飞机作为滑翔机的噪音，是飞机着陆时噪音的重要贡献者。

本:那么就拿引擎本身来说，是什么让它产生这么大的噪音呢?

乔:嗯，当你考虑到引擎为飞机提供推力时，它的方式是吸入空气，加速，加压，然后排气。这提供了向前的推力，所以噪音的来源之一是空气的排出，产生湍流，产生噪音。但是随着发动机设计的发展，我们已经采用了更大直径的风扇，这样可以吸入更多的空气，排出空气的速度更慢，因此产生的噪音更小，这很好，但同时，风扇本身也会产生噪音。因此，虽然整体噪音降低了，但我们现在需要考虑风扇和其他我们称之为涡轮机械部件的噪音，并找到逐步减少这些噪声源的方法。

在过去的50年里，喷气发动机的设计已经发生了变化，大概主要目的是用更少的燃料获得更大的动力，能够举起更多的重量，并在空中停留更长时间。在整个开发过程中有没有考虑到减少噪音?

乔:是的，完全正确。多年来，我们一直在努力降低劳斯莱斯的噪音，其他发动机制造商和飞机制造商也是如此。尽管我们在显著降低噪音方面取得了相当大的成功，但仍有更多的工作要做。因此，我们将继续努力，但挑战的性质正在发生变化。随着我们逐渐减少传统噪声源，其他噪声源也随之出现，我们需要继续解决这些问题，将这个问题视为整个系统的问题。

本:那么，除了不可避免的将大量空气快速向后推的噪音外，喷气发动机的其他部分还会发出噪音吗?我们还能做些什么来减少噪音呢?

安德鲁-风扇和风扇背后的硬件之间的相互作用产生的风扇噪音可以通过风扇的精心设计来减少，我们使用计算方法，非常大的计算机来评估产生的噪音并将其最小化，同时确保风扇非常高效，但我们也有声学衬垫，我们在发动机的管道中铺设隔音衬垫，帮助吸收声音。

本:所以这不仅仅是要减少最初产生的声音，而是要控制它们如何从引擎传播出去，这样我们就可以减少实际进入环境的声音。

Andrew -是的，甚至还有一些设计试图用机身本身来屏蔽来自引擎的噪音，以确保噪音不会传到机场周围的社区。

本:到目前为止，我们有什么进展吗?

实际上，发动机中只有一小部分能量会以噪音的形式释放出来。我的大学教授曾经告诉我，足总杯决赛人群的噪音足以煎一个鸡蛋，而发动机里的能量远远不止于此。在过去的30或40年里，我们已经能够将噪音降低99%或99.9%，但不幸的是，人耳并不能对到达它的声能变化做出线性反应。所以，虽然我们已经将声音功率降低到以前的0.1%，但这只代表了人们听飞机的烦恼减少了8倍。但我们已经取得了相当大的进步，并且正在继续努力进一步降低噪音。

本，我想我们还可以尝试做其他的事情。例如，让引擎足够强大，能够快速起飞，或者缩短跑道的长度，这样飞机离地面的时间就会更短。除了机器本身发出的噪音，我们还需要考虑其他因素吗?

乔:是的，因为我们最终要做的是减少地面接收到的烦恼，造成烦恼的因素有很多，不仅是声音强度，还有声音的性质;存在哪些频率?噪音会持续多久?所以当你考虑如何减轻这些事情时，诸如飞机性能，使飞机离开地面所需的推力等因素都是变量，它们被认为是初始设计概念评估的一部分，以寻找满足所有飞机要求和所有引擎要求的最有效方法，包括降低噪音。

本，我想所有的事情都要有一点妥协。我们不能只追求一个产生大量二氧化碳的安静引擎₂同样，我们也不可能制造出一种会让附近的人耳聋的超级高效发动机。

乔:是的，涉及到设计行业。有时候看看怎样才能设计出一个非常安静的引擎是很有用的。所以我们参与了一项名为“静音飞机倡议”的工作，研究如何设计一架功能静音的飞机，使其在典型的城市背景噪音水平之上难以察觉。那架飞机看起来有点像飞翼。它的预期噪音水平非常低。它面临着巨大的技术挑战，但就极端的设计而言，它确实表明可以采取措施产生非常低的噪音水平。然而，也有不利的一面。缺点是，最低的噪音设计并不符合最佳的性能设计。因此，不可避免地需要一些平衡，我们希望做的是在设计飞机的同时达到可接受的低噪音水平，同时满足许多其他要求——操作、安全、经济、排放、化学排放，我们是设计贸易的一部分，我们正在开发噪音技术，以便在降低噪音方面取得最大进展，同时在其他方面也取得进展。

戴夫-这是来自劳斯莱斯的乔·沃尔什和之前的安德鲁·肯普顿对本·沃斯勒的采访。