[發明專利]一種槳渦干擾聲源定位方法

有效

• 申請號: 201910971201.9
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110794367B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 劉正江;陳煥;陳衛星;廖會生
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: G01S5/18
• 分類號: G01S5/18;B64F5/60
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 溫慧娟

本發明屬直升機模型旋翼試驗技術領域，涉及一種槳渦干擾聲源定位方法。該方法包括：在一片槳葉的N個剖面處貼揮舞載荷片,其中N為不小于5的正整數；同步采集轉速、槳渦干擾噪聲和所述N個剖面位置處的槳葉揮舞載荷；根據轉速、槳渦干擾噪聲和槳葉揮舞載荷計算槳葉上的槳渦干擾噪聲具體聲源位置。本方法能夠計算出槳葉上出現槳渦干擾噪聲的具體聲源位置而不需要專門的傳聲器陣列，不需要消聲室環境。

技術領域

本發明屬直升機模型旋翼試驗技術領域，涉及一種槳渦干擾聲源定位方法。

背景技術

旋翼槳渦干擾噪聲是直升機旋翼產生的一種典型噪聲，尤其在小速度前飛和斜下降狀態，槳渦干擾噪聲的能量占到直升機噪聲總能量的80％。因此它是目前直升機降低噪聲的主要研究領域。槳葉載荷反應的是槳葉承受多大的交變力，是檢測并判斷槳葉是否工作正常的一種常規手段。槳渦干擾是槳葉切割前一片槳葉脫落槳尖渦產生的氣動擾動，該擾動同時也會對槳葉載荷尤其是揮舞載荷產生激勵作用，兩者之間存在內在的聯系。

目前國內外對旋翼槳渦干擾噪聲聲源定位主要采用傳聲器陣列的方法來采集聲源數據，然后進行空間計算生成定位云圖，該方法需要較多的傳聲器來組成聲陣列，同時聲陣列支架需要安裝在試驗臺附近盡量沒有紊流場的位置，而且每次試驗前需要對陣列進行校準檢查，因此聲陣列只能用于特殊處理過的消聲環境下的旋翼試驗臺進行聲源定位試驗才能獲得理想的結果。

本方法通過同步采集轉速方位信號、槳渦干擾信號和槳葉多個剖面的揮舞載荷數據進行整周期平均，提取出槳渦干擾噪聲和多個剖面槳葉揮舞載荷最大峰值處的相位，換算成槳渦干擾聲源位置到多個槳葉揮舞載荷剖面的距離，從而反向計算出槳葉剖面出現槳渦干擾噪聲的具體聲源位置。

發明內容

本發明的目的：提供一種利用槳葉揮舞載荷數據進行槳渦干擾聲源方法，通過同步采集轉速方位信號、槳渦干擾信號和槳葉多個剖面的揮舞載荷數據進行整周期平均，提取出槳渦干擾噪聲和多個剖面槳葉揮舞載荷最大峰值處的相位，換算成槳渦干擾聲源位置到多個槳葉揮舞載荷剖面的距離，從而計算出槳葉剖面出現槳渦干擾噪聲的具體聲源位置。

本發明的技術方案：

第一方面，提供了一種槳渦干擾聲源定位方法，包括：

在一片槳葉的N個剖面處貼揮舞載荷片,其中N為不小于5的正整數；

同步采集轉速、槳渦干擾噪聲和所述N個剖面位置處的槳葉揮舞載荷；

根據轉速、槳渦干擾噪聲和槳葉揮舞載荷計算槳葉上的槳渦干擾噪聲具體聲源位置。

可選地，在一片槳葉的N個剖面位置處貼揮舞載荷片，具體包括：在一片槳葉的0.95Lr剖面、0.90Lr剖面、0.85Lr剖面、0.80Lr剖面、0.75Lr剖面、0.70Lr剖面、0.65Lr剖面、0.60Lr剖面、0.55Lr剖面位置和0.5Lr剖面位置處粘貼揮舞載荷應變片，其中Lr是槳葉長度。

可選地，同步采集轉速、槳渦干擾噪聲和槳葉揮舞載荷，具體包括：采集轉速；根據轉速設置采樣率；按照所述采樣率同步采集不少于100轉的轉速、槳渦干擾噪聲和槳葉揮舞載荷。

可選地，根據轉速、槳渦干擾噪聲和槳葉揮舞載荷計算槳葉上的槳渦干擾噪聲具體聲源位置，具體包括：

根據轉速、槳渦干擾噪聲和槳葉揮舞載荷計算得到槳渦干擾噪聲的峰值位置和槳葉揮舞載荷的峰值位置；

根據槳渦干擾噪聲的峰值位置和槳葉揮舞載荷的峰值位置計算槳葉上的槳渦干擾噪聲具體聲源位置。

可選地，根據轉速、槳渦干擾噪聲和槳葉揮舞載荷計算得到槳渦干擾噪聲的峰值位置和槳葉揮舞載荷的峰值位置，具體包括：

根據轉速對槳渦干擾噪聲和槳葉揮舞載荷分別進行整周期平均得到整周期平均的槳渦干擾噪聲和整周期平均的槳葉揮舞載荷；