제트 엔진 소음 수준은 어떻게 테스트됩니까?

Aug 03, 2023

민감한 센서는 데시벨의 몇 분의 1까지 소음을 측정할 수 있습니다.

테스트는 항공기 엔진 개발에 있어 필수적인 부분입니다. 제트 엔진은 제작 직후 종합적인 테스트 프로그램을 거칩니다. 완성된 엔진의 기능 테스트는 정적 테스트(엔진이 작동하지 않는 동안), 고정 작동 테스트, 비행 테스트의 세 단계로 진행됩니다. 이 테스트에서는 유압, 전기, 냉각을 포함한 모든 엔진 시스템을 점검합니다.

고정 작동 테스트는 엔진을 스탠드에 장착하고 작동 속도로 작동하면서 수행됩니다. 이러한 테스트는 일반적으로 엔진 제조 시설 내부 또는 주변에 위치한 대형 풍동에서 수행됩니다. 이 기간 동안 엔진 성능에 중요한 매개변수인 소음에 대한 테스트도 수행됩니다.

오늘날의 항공기(및 엔진)는 그 어느 때보다 조용합니다. 항공 산업은 2050년까지 소음을 50% 이상 줄이겠다는 환경 목표를 향해 노력해 왔습니다. 이러한 우려 외에도, 더 조용한 엔진은 기내 승객과 공항 근처에 거주하는 거주자에게도 더 좋습니다. 항공기 소음에 대한 매우 엄격한 규제로 인해 제조업체는 테스트 중에 엔진 소음을 정확하게 측정합니다.

구형 챔버에 엔진을 정지시키는 대신 무반향 설계 테스트 셀이 사용됩니다. 무향 테스트 셀은 소리나 전자기파의 반사나 반향을 중지합니다. 이들은 또한 주변에서 들어오는 에너지로부터 종종 격리됩니다.

이는 감지기가 에코 없이 직접적인 소리만 듣는다는 것을 의미합니다. 이러한 환경에서 테스트된 제트 엔진은 자유장 외부의 실제 작동 조건을 시뮬레이션합니다. 테스트 셀은 다양하고 강력한 환기 및 냉각 시스템을 갖추고 있습니다.

호환되는 음향 도어, 음향 창, 웨지 및 기타 장치가 설치됩니다. 테스트 셀에는 소음을 측정하기 위해 엔진 주변에 적절한 동력계와 민감한 마이크도 포함되어 있습니다. 이 마이크는 낮은 출력에서 ​​최대 출력까지 데시벨 단위까지 엔진 소음의 변화를 감지합니다. 또한 다양한 속도에서의 엔진 성능 및 진동에 대한 정확하고 관련성 있는 데이터를 추출하기 위해 음향을 정교하게 제어합니다.

제트 엔진 테스트에 사용되는 무향실은 크기와 규모가 상당하여 정밀한 측정이 가능할 만큼 정교합니다. 기기에서 얻은 데이터는 허용되는 소음 한계와 비교하여 분석됩니다. 제조업체는 엔진의 최대 소음 제한을 유지할 뿐만 아니라 엔진 성능을 높이기 위해 그 이상을 적용합니다. 소음이 적으면 환경에 미치는 영향도 낮아지며, 이러한 결합은 고객에게 훌륭한 판매 포인트가 됩니다.

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측풍이 항공기의 이동 방향을 가로질러 불어 이착륙을 어렵게 만들 수 있습니다. 극심한 측풍으로 인해 팬 블레이드가 진동하여 손상될 수도 있습니다. 미시시피 주 John C. Stennis 우주 센터의 엔진 테스트 현장에서는 엔진 전체에 걸쳐 시뮬레이션된 측풍이 발생합니다.

이 측풍 시뮬레이션은 가장 강한 돌풍을 견딜 수 있는 엔진의 능력을 측정합니다. 롤스로이스에 따르면,

"엔진 흡입구에는 거대한 골프 공처럼 보이는 것이 장착되어 있어 지상 공기 난류가 엔진 소음에 영향을 미치지 않도록 합니다."

엔진 소음 테스트 셀은 총 주파수 스펙트럼과 데시벨을 측정하는 것보다 훨씬 더 많은 기능을 수행할 수 있습니다. 또한 여러 축에 걸쳐 진동과 편향을 측정하여 작동 조건을 시뮬레이션할 수도 있습니다.

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작가 - Omar는 박사 학위를 소지한 항공 애호가입니다. 항공 우주 공학. 수년간의 기술 및 연구 경험을 바탕으로 Omar는 연구 기반 항공 실무에 중점을 두는 것을 목표로 합니다. 업무 외에도 Omar는 여행, 항공 현장 방문, 비행기 관찰에 대한 열정을 가지고 있습니다. 캐나다 밴쿠버 소재