非洲空运-解密新舟700：新舟700飞机噪声控制设计
【编者按】新舟700飞机，是新舟系列涡桨支线飞机的最新产品，定位于承担800公里以内中等运量市场的区域航空运输业务，能够适应高原高温地区的复杂飞行环境和短距频繁起降。据最新消息，新舟700飞机预计于2020年1月总装下线。作为我国完全自主研发的新一代支线涡桨飞机，新舟700依托的关键性技术有哪些？又实现了哪些重大的突破和创新？11月22日起，民航资源网将推出系列报道，解密新舟700背后的“硬核技术”。
新舟700是中国航空工业集团正在研制的涡桨支线客机，是我国继续拓展涡桨支线飞机市场、提升涡桨支线飞机制造水平和市场竞争力的重要机型，是一款独立于现有50座级新舟60飞机平台、全新打造的先进70座级涡桨支线飞机。
使新舟700成为一款环境友好、客舱安静的飞机，是适航规章和环境保护标准的要求，也是积极应对国内外市场竞争、补齐短板、维护声誉的需要。此外，由于适航规章和环境保护标准对飞机噪声的限制日趋严格，更低的噪声水平也会为新舟700未来系列化发展提供生存空间。
螺旋桨推进的涡桨支线客机，其主要声源及特性与涡扇客机存在明显差异，所采用的噪声控制关键技术也是针对螺旋桨噪声的特点研发。相对于采用消声短舱、客舱空间更大的涡扇飞机，涡桨支线飞机在噪声控制方面通常会多付出一定比例的重量和成本。总体而言，与涡扇客机相比，涡桨支线飞机由于动力装置推力相对较小，外场噪声水平更低；巡航速度相对较低，客舱外表面湍流边界层引起的噪声也低于涡扇飞机；客舱内部除受螺旋桨影响区域外，噪声相对较低。降低螺旋桨噪声对客舱的影响，是涡桨支线客机噪声控制设计的核心工作之一。为此，发展了螺旋桨同步定相、调谐动力吸振器、主动噪声/振动控制等设计技术，使涡桨支线客机舱内噪声水平可以达到甚至优于涡扇客机。在实际设计中，确定客舱噪声设计目标，这需要根据现有技术和市场水平、航程、乘客主观感受、重量、性能、成本、可靠性和维修性等因素进行综合与平衡，而不能一味追求噪声级最低。
新舟700噪声控制设计是基于国内外现有成熟技术开展的一项设计实践，具有设计指标先进、多专业协同、国际化合作的特点。
开展前期关键技术研究
新舟700是国内首次在全新研制的涡桨支线飞机中全面、系统地开展噪声控制设计。对设计团队来说，无论是经验还是技术，都是一项挑战。
总设计师系统未雨绸缪，在内部立项早期即组建振动噪声专业，专门负责振动和噪声总体设计，目的是改变以往设计责任分散、需求不明确、改进低效的不利局面，力争实现自顶向下的正向设计。另外，由同一团队负责振动和噪声设计，在舱内噪声控制设计时能够更全面考虑、权衡和综合各种技术途径。
开展新舟700前期研究，并将噪声控制列入关键技术攻关项目。在前期研究中，与航空工业强度所、西北工业大学、中国民航大学等专业团队合作，开展多领域、多专业联合攻关。研究内容包括：涡桨支线飞机噪声源生成机理、预计方法和控制技术；适航规章和环境保护标准要求及修订趋势；飞机声学设计指标论证和噪声测试；涡桨支线飞机舱内噪声控制、发动机减振安装、主动噪声控制等技术的调研和应用研究。
前期关键技术研究为新舟700顺利立项创造了有利条件。通过前期研究，建立了飞机噪声控制设计基础能力，为后续研制工作提供了技术保障。在前期研究推动下，新舟700概念设计阶段噪声控制设计进展顺利，在噪声顶层设计要求制定、动力装置选型、发动机减振安装设计、声学材料选型等方面实现了多专业协同设计，使噪声控制设计融入到新舟700飞机的主设计流程当中。
自顶向下协同设计
新舟700基于SAE4754A和需求工程，定义了“基于需求的研发流程”。系统工程“双V”模型和需求管理平台的应用，为噪声控制实现自顶向下协同设计提供了有力的支撑。
新舟700飞机针对主要噪声源所采取的噪声预测、优化/控制、验证等技术手段，涉及声学、飞机总体设计、结构动力学、空气动力学、飞行力学、振动噪声控制和主动噪声控制等学科（领域）的设计、试验技术，包含了大量的研究、计算和试验工作。实际设计过程中还需要反复迭代。离开系统工程方法和需求管理工具的支持，难以实施噪声控制的正向设计，实现噪声控制设计流程与飞机主设计流程的融合。以往经验表明，如果没有正向设计这一前提作为支持，飞机设计完成后再开展降噪设计，成本巨大，效果有限。
飞机噪声总体设计指标论证
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