Varför har inte flygplansmotorer ljuddämpare?

29

Det är förståeligt att jetmotorer inte kan ha ljuddämpare, men även långt före flygåldern hade flygplansmotorer aldrig ljuddämpare som bilarna gör. Finns det någon specifik orsak?

    
uppsättning vn2000 30.08.2017 10:37

5 svar

40

Idag har de flesta GA-flygplan i Europa ljuddämpare så att de kan klara de striktare bullerkraven. Här är en monterad till en Cessna 172 (bild källa ):

Historisktsettvarljuddämpare betraktad som en nackdel eftersom de minskar motoreffekten genom att öka baktryck . Genom att delvis blockera avgasflödet ökar ljuddämparen cylindertrycket vid cykelns sista uppsteg (avgasröret) så att det motstår större motstånd mot att röra sig uppåt. Dessutom förblir mer av de brända gaserna i cylindern, så mindre färsk bränsle-luftblandning kan intas i nästa cykel. Högst i flygplan med en öppen cockpit installerades ett rör för att leda avgaserna bort från piloten. Nedan följer en bild av en Mercedes D.IIIa på en Fokker D VII ( källa ):

Nattflygningskulleemellertidgöradetlättattupptäckaflygplanmedsinaavgasflammor,såiWWII-rörensattestillavgasstapelnförattundvikaoptiskdetektering.Nedanföljerenbildaven Avro Lancaster med Bristol Hercules motorer ( källa ):

Vår mycket bättre förståelse av kolvmotorer möjliggör nu att designa ljuddämpare som inte orsakar mycket strömförlust och vid en avstämd resonansdämpare får du till och med mer ström vid designhastigheten, eftersom en reflekterad tryckvåg kommer att komma från ljuddämparen vid avgasporten när ventilen stänger och ökar cylindertrycket. Men med tanke på de låga varvtalen hos våra gammaldags luftfartstempelmotorer måste dessa ljuddämpare vara stora och de lika gamla flygplanmönstren har inget utrymme för dem. Så i luften orsakar ljuddämparna fortfarande en strömförlust.

    
svaret ges 30.08.2017 11:40
20

Även i de amerikanska flygplanen som designades på 40- och 50-talen har de vanligaste planerna ljuddämpare.

Mooney gör. html p>

Och den ständigt populära Cessna 172

    
svaret ges 30.08.2017 11:53
10

Det direkta svaret på frågan du frågade är att det vanligtvis är mycket mer separation mellan ett operativt flygplan och nästan alla andra som kan höra det, så ljudet spelar ingen roll så mycket som det gör med något som en bil som arbetar ofta inom, säger en meter andra bilar och fotgängare, och ofta bara några tiotals meter från hus, kontor, sjukhus, etc.

Å andra sidan känner jag mig tvungen att påpeka att ett avgassystem kan sänker bullernivån utan att orsaka strömförlust - i själva verket kan ett ordentligt utformat system faktiskt öka makt i många fall, särskilt vissa som är ganska tillämpliga på de flesta flygplan.

Bara en exakt utseende av en enklare utstrålningskammare ser ungefär ut som två koner med sina stora ändar svetsade ihop. Det hjälper till att öka effekten ganska enkelt.

När motorns avgasvärde öppnas börjar avloppsflödet att strömma ut ur avgasporten (tryckas ganska snabbt av kolven). Det betyder att vi har en ström av ganska tät avgasrörelse som rör sig bort från avgasporten vid relativt hög hastighet.

När avgasporten stängs, håller den avgasen bort från porten och lämnar ett partiellt vakuum bakom det.

I ett "öppet rör" avgassystem strömmar luften i att fylla vakuumet mycket snabbt, så när avgasporten öppnas igen måste avgasen "trycka" luften ur vägen för att strömma ut ur hamnen.

Med ett avstängt avgassystem har vi ett rör av något slag nära avgasporten för att hålla luften från atmosfären från att bara fylla vakuumet bredvid hamnen. Dubbelkonut expansionskammaren gör mer än det dock: det är konstruerat så att den täta avgasen studsar bort kammarens bortre ände och tillbaka mot hamnen. Det går tillbaka till kammarens port ände och stöter av det igen så det flyttar nu bort från avgasporten.

Vad vi skjuter på är att det partiella vakuumet bakom den täta avgasen ligger precis utanför motorns avgasport just när avgasventilen öppnas. När detta händer, hjälper det partiella vakuumet till att "suga" nästa "pack" av avgasen ur förbränningskammaren.

Det här hjälper till att minska buller: bullret från avgaserna är i grunden på grund av "packar" av komprimerad avgas, följt av sönderdelad luft som omedelbart följer. Med den inställda kammaren släpper vi nästa pack med komprimerad avgasutrymme i det partiella vakuumet. Som en följd av detta har gasen som strömmar ut ur avgasen ett mycket mer konsekvent tryck.

På grund av varför detta är särskilt tillämpligt på flygplan: för det mesta eftersom det i ett flygplan är motorens fart mycket mer förutsägbart större delen av tiden. Till skillnad från någonting som en bil är de flesta flygplan i grunden utformade runt en krysshastighet och spenderar den stora delen av sin tid som arbetar inom ett ganska smalt område med motorvarvtal, så det är ganska enkelt att designa en expansionskammare för den hastigheten, med minimal hänsyn för andra hastigheter.

    
svaret ges 30.08.2017 20:04
4

Propellrarna kör ofta med tillräckligt hög varvtal att knivens spetsar överstiger ljudets hastighet. Någon gång märker att ett prop-plan är extremt högt vid start, men väldigt tyst vid landning? Supersoniska bladtips gjorda mini sonic-booms.

Vårt öra hör ett "arg snarl" ljud. Inte motorn, inte hela tiden. Det är därför en 5-bladig prop är något tystare än en tvåbladig prop som var och en körs med samma nätkraft. De två bladformiga behållarna behöver högre varvtal, detta trycker på spetsen förbi ljudspärren. En 5-bladig prop körs med lägre RPM, mindre soniska bommar.

Okej, punkten är detta: Om din propellern kan göra ljud som överstiger motorbuller, varför tysta motorn? Ja, ett proppplan vid rakt och jämnt flyg är inte så tyst som en bil, men saken är bokstavligen miles bort från närmaste oskyddade öra, så mindre behov av ljuddämpning av motorn. Här i Seattle, där det verkar som om alla har ett havsplan, träder regler om bladräkning i kraft. 2 blad? Nej, för mycket buller vid start. 3? OK, bättre. Fortfarande högt vid höga varvtal. 5 eller 7? Jippie! Aldrig behöver snurra det tillräckligt snabbt för supersonisk operation. Några nyare rekvisita har många konstigt krökta blad, och kör mycket tyst. Tyst propellern = effektiv propellern.

    
svaret ges 31.08.2017 17:48
0

Planetmotorer är konstruerade för att springa nära WOT (brett öppet gas) i ett smalt räckvidd för det mesta av flygningen.

Matchar rörlängden till varvtalet heter avstämning , vilket förbättrar prestandan och min förståelse minskar bruset.

Detta betyder att avstämning av varje cylinder bör vara enkel, i princip klippt till rätt längd och vänster öppen skulle vara bäst.


( Källa ) Exempel på utmatning.

    
svaret ges 01.09.2017 02:10