Комплект шумоподавления — это аэродинамическое устройство, используемое для снижения шума, производимого старыми реактивными двигателями самолетов . Эти устройства обычно устанавливаются на старые турбореактивные и малоконтурные турбовентиляторные двигатели, поскольку они намного громче, чем более поздние турбовентиляторные двигатели с высокой степенью двухконтурности . [1]
Комплекты шумоподавления используются, поскольку двигатели реактивных самолетов производят много шума , что значительно увеличивает шумовое загрязнение вблизи аэропортов . [2]
Наиболее распространенной формой комплекта для глушения является многолопастной смеситель выхлопных газов . Это устройство устанавливается на задней части двигателя и смешивает выхлопные газы реактивного сердечника с окружающим воздухом и небольшим количеством доступного воздуха байпаса. Современные турбовентиляторные двигатели с высокой степенью двухконтурности работают по этому принципу, используя доступный воздух байпаса для охвата выхлопа реактивного сердечника в задней части двигателя, что снижает шум.
Большинство комплектов глушителей вносят дальнейшие изменения в выхлопную систему, включая акустически обработанные выхлопные трубы , измененные впускные гондолы и направляющие лопатки. Они снижают распространяющийся вперед, высокочастотный шум, вызванный небольшим высокоскоростным вентилятором. [1]
Этот вид высокочастотного шума представляет собой гораздо меньшую проблему для современных турбовентиляторных двигателей с высокой степенью двухконтурности, поскольку используемые в них значительно более крупные передние вентиляторы рассчитаны на вращение на гораздо более низких скоростях, чем те, которые используются в старых турбореактивных и турбовентиляторных двигателях с низкой степенью двухконтурности.
Современные самолеты, оснащенные турбовентиляторными двигателями средней и высокой степени двухконтурности, разработаны в соответствии с современными законами о снижении авиационного шума и правилами ИКАО . Несколько старых самолетов, которые все еще находятся в эксплуатации (обычно в грузовом отсеке), имеют модернизированные комплекты шумоподавления, чтобы они могли соответствовать правилам по шуму, необходимым для работы во многих коммерческих аэропортах. [1] Вот некоторые примеры:
Комплекты шумоподавления могут отрицательно повлиять на дальность и производительность самолета, на который они установлены, из-за дополнительного веса. Они также снижают производительность двигателя и аэродинамическую эффективность. Например, комплект шумоподавления, установленный на Gulfstream II, добавляет 106 килограммов (234 фунта) к общему весу самолета 65 500 фунтов (29 700 кг), что приводит к уменьшению дальности полета самолета примерно на 1,6%. [3]
Между тем, комплект шумоподавления для самолетов Gulfstream G-III весит около 170 кг (370 фунтов) и приводит к расчетному снижению дальности полета на 2%, хотя снижение дальности не было замечено во время реальных полетов, которые редко выполняются на пределе дальности полета самолета. [4]
На более крупных самолетах, таких как Boeing 727 компании FedEx , комплекты шумоподавления добавляют 410 кг (900 фунтов) дополнительного веса (общий вес самолета может достигать 86 000 кг (190 000 фунтов)), что приводит к общему увеличению расхода топлива на 0,5% для коротких перелетов (но не к заметному увеличению для длительных перелетов). [5] [6]
Хотя комплекты шумоподавления эффективно снижают уровень шума старых самолетов, шум не всегда можно снизить до уровня современных самолетов по разумной цене. [7]
В 1999 году эта проблема привела к нормативному спору между Соединенными Штатами и Европейским союзом , где ЕС предложил новый закон о шуме, который фактически предотвратил использование комплектов шумоподавления в Европе . К 31 декабря 1999 года все самолеты Stage 2 весом 75 000 фунтов и более, эксплуатируемые в США, должны были иметь комплекты шумоподавления Stage 3, чтобы продолжать летать в США после 1 января 2000 года. Это положение грозило снизить стоимость в основном американских подержанных самолетов, которые использовали комплекты шумоподавления, и нанести ущерб прибыли американских производителей комплектов шумоподавления. [1] Постановление ЕС 925/99 было принято вопреки угрозам США запретить Concorde , но было заменено (и фактически отменено) Директивой ЕС № 2002/30/EC, выпущенной 26 марта 2002 года.
В 2013 году FAA изменило правила 14 CFR часть 91, чтобы запретить эксплуатацию самолетов весом 75 000 фунтов или менее, которые не соответствуют требованиям Stage 3 по шуму, после 31 декабря 2015 года. Любые бизнес-джеты Stage 2 весом 75 000 фунтов или менее, которые не были модифицированы путем установки двигателей, соответствующих требованиям Stage 3 по шуму, или на которых не были установлены комплекты шумоподавления Stage 3 для двигателей, не соответствующих требованиям, не будут допущены к полетам в смежных 48 штатах после 31 декабря 2015 года. 14 CFR §91.883 Специальные разрешения на полеты для реактивных самолетов весом 75 000 фунтов или менее — перечисляет специальные разрешения на полеты, которые могут быть выданы для эксплуатации после 31 декабря 2015 года.