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 對轉螺旋槳機的噪音問題
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vcharng
新手上路

241 Posts

Posted - 04/14/2012 :  21:56:04  會員資料 Send vcharng a Private Message  引言回覆
我們知道對轉螺旋槳很吵,Tu-95聽說是連美軍潛艇都聽得到.
那麼:
1. 上述傳聞是真的嗎?
2. 在後二戰時期曾有一段時間考慮過在轟炸機上使用對轉螺旋槳(像Model 464-35, B-52的前身之一), 那麼若真有這樣的飛機,它低空飛行時,其噪音足以干擾水下不深處(潛望鏡深度或著再深一點點)潛艇的聲納運作嗎?(姑且不論趨近於零的實戰效益)

謝謝.

dasha
版主

39816 Posts

Posted - 04/15/2012 :  10:00:13  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
Tu-95的問題不是對轉螺旋奬的問題,是超音速螺旋槳的問題,槳端都是音爆......
其實有人提出過能對消噪音的對轉螺旋槳,但是推力是悲劇......
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vcharng
新手上路

241 Posts

Posted - 04/15/2012 :  12:26:41  會員資料 Send vcharng a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by dasha

Tu-95的問題不是對轉螺旋奬的問題,是超音速螺旋槳的問題,槳端都是音爆......
其實有人提出過能對消噪音的對轉螺旋槳,但是推力是悲劇......



Tu-95的槳端是超音速的!?
這樣不是會斷嗎?
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閒遊之人
我是老鳥

6449 Posts

Posted - 04/15/2012 :  13:19:00  會員資料 Send 閒遊之人 a Private Message  引言回覆
像後期c130用的彎刀狀蔣葉又是?
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ian125
路人甲乙丙

5346 Posts

Posted - 04/15/2012 :  13:47:50  會員資料  Visit ian125's Homepage  Click to see ian125's MSN Messenger address Send ian125 a Private Message  引言回覆
不少螺旋槳機的槳端都是超音速的...
改形狀是一個方法
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dasha
版主

39816 Posts

Posted - 04/15/2012 :  18:47:01  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
1940年代噴射引擎出來後,噴射引擎的耗油成為嚴重的問題,要作高續行力飛機變得困難,偏偏來回美蘇轟炸的飛行距離需求大於來回英德,所以就有人想到利用螺旋槳減少耗油的問題,有的是同時裝活塞引擎與噴射引擎,有的就是搞渦輪螺旋槳.
但是除了續行力以外,速度也是突穿防空網的重點,螺旋槳機也不能太慢,可是當時的螺旋槳機,螺旋槳旋翼端在高速時已經碰到音障,震波造成翼端失速,喪失推力,速度越快則喪失推力的部份就越多,因此螺旋槳機的最高速度就很難提高.這時出來的設計就是超音速螺旋槳,反正無法避免超過音速,那就改變槳葉設計,強調槳葉超音速時的效果,這就可以提昇螺旋槳機的最高速度.有考慮超音速的話,槳葉不會斷,問題是噪音與低速飛行效率......
至於現在的設計,那是減低翼端速度,盡可能讓螺旋槳旋翼端保留在音速以下,減低噪音與稍微提高速度,與當年的超音速螺旋槳又不同.
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vcharng
新手上路

241 Posts

Posted - 04/15/2012 :  21:42:58  會員資料 Send vcharng a Private Message  引言回覆
先請教幾個問題再回到原本的正題好了:
所謂超音速螺旋槳是光槳葉就超音速,還是連飛機前進的速度算進去跑畢氏定理之後超音速?
這種螺旋槳的技術需求很高嗎?是多少速度以上的飛機,螺旋槳才會碰到音障?

那麼接下來回到原本要請教的:
是不是只要一直"播放"夠大的噪音就能干擾聲納的接收呢?
如果是這樣的話,Tu-95的噪音足夠達成嗎?
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davidboy
路人甲乙丙

2111 Posts

Posted - 04/24/2012 :  08:36:30  會員資料 Send davidboy a Private Message  引言回覆
印象中Tu-95在高速状态是顺桨的,推力来自涡轮排气,可以看成是涡喷发动机。所以虽然当时是最快的螺旋桨飞机,但是螺旋桨尖端不会碰到音障。
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dasha
版主

39816 Posts

Posted - 04/24/2012 :  10:50:41  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by davidboy

印象中Tu-95在高速状态是顺桨的,推力来自涡轮排气,可以看成是涡喷发动机。所以虽然当时是最快的螺旋桨飞机,但是螺旋桨尖端不会碰到音障。



這個說法是錯的,只是不知道哪個人寫在維基百科內......早期的渦輪螺旋槳引擎通常還會有某個程度的排氣推力,基本上不到同核心噴射引擎的1/5,更不到螺旋槳推力的1/10,所以不是寫很細的資料,通常根本不提這個推力,因為影響太小可以忽略.
螺旋槳端碰到音障的時代很早,不要說螺旋槳端,P-38原型機在1940年測試時就碰到音障,二戰末期那些高速戰鬥機的螺旋槳端,普遍都有碰到這個問題--Me163例外,他那個螺旋槳不是產生推力用的.
NK-12是源自於Jumo012這個噴射引擎,原型的估計推力3000kg,4具加起來也不如B-47那6具,更何況渦輪螺旋槳化以後,排氣的能量大部分都被渦輪帶走去驅動螺旋槳了......
用噪音干擾SS的聲納這個想法,僅限於Tu-95距離SS很短的距離可行,不過這時應該是Tu-95要擔心會不會潛水......
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閒遊之人
我是老鳥

6449 Posts

Posted - 04/24/2012 :  14:16:15  會員資料 Send 閒遊之人 a Private Message  引言回覆
話說me-163
那個螺旋槳到底是幹啥的?
測速用?
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ki1
路人甲乙丙

3517 Posts

Posted - 04/24/2012 :  14:35:01  會員資料 Send ki1 a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by 閒遊之人

話說me-163
那個螺旋槳到底是幹啥的?
測速用?


發電
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dasha
版主

39816 Posts

Posted - 04/25/2012 :  14:54:02  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
昨晚回去找NK12系列的資料,沒人提這引擎的排氣推力是多少,反倒其他有些引擎還找得到......
這引擎特殊的地方是,會利用排氣門改變壓縮比在9~13之間變化,維持海平面到大約兩萬呎高度的輸出相同.
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閒遊之人
我是老鳥

6449 Posts

Posted - 04/25/2012 :  19:03:35  會員資料 Send 閒遊之人 a Private Message  引言回覆
話說壓縮比是越高空要越高嗎?
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ewings
路人甲乙丙

930 Posts

Posted - 05/05/2012 :  05:30:24  會員資料 Send ewings a Private Message  引言回覆
另外再補充一下,除了葉尖超音速帶來的巨大噪音外,更雪上加霜的是熊式的多重反轉螺旋槳

一般不管是螺旋槳飛機或是渦輪引擎客機,都會有雙發共振噪音,當兩具引擎同步時,就會產生嗡嗡的聲音,有時客機駕駛會讓兩具發動機油門稍微不同來減少噪音

而熊式的雙重反轉螺旋槳,前後兩個螺旋槳轉速相同,所以共振噪音想躲都躲不掉,加上四具發動機如果推力都設定一樣,共振噪音最高可達原來噪音的256倍

用簡單的講法就是大喇叭還開爆氣,所以噪音值降不下來

所以現在搞雙重反轉螺旋槳的,前後葉片數量都不一樣,一方面是順應渦輪轉速,另一方面就是減少共振噪音


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當你看到我在版上發的文章越來越多時,也代表我拿到博士學位的時間會越來越晚

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ewings
路人甲乙丙

930 Posts

Posted - 05/05/2012 :  05:36:54  會員資料 Send ewings a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by 閒遊之人

話說壓縮比是越高空要越高嗎?



不管是噴射引擎還是活塞引擎,到高空氣壓下降,為了維持燃燒室內的空氣密度相同,就得要提高壓縮比

不過一般的噴射引擎受惠於沖壓,所以不會特別去改變發動機的壓縮比,直接用轉速去控制,洩壓閥門多半是用在避免壓縮機失速

而活塞引擎則是使用增壓器,但是活塞不像噴射引擎可以透過轉速控制壓縮比,所以增壓器才會有多段多速設計,用來配合不同的空氣密度與出力


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dasha
版主

39816 Posts

Posted - 05/25/2012 :  10:12:16  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
前幾天看到塞考斯基研究同軸螺旋槳高速直昇機的資料,基本上算是這一塊的,就在這講.
直昇機多數是單旋翼然後要用其他方式抵銷扭力的設計,這種設計不只是需要抽出部份功率來轉尾旋槳,而且還要考慮前進端與後退端螺旋槳的升力差異,必須調低升力效率,雙螺旋槳機才能充分發揮升力效率.
目前量產雙螺旋槳機的直昇機廠商,主要只有卡默夫與波音,而波音還是CH-47或MV-22這種怪東西,比較一般的設計只有卡默夫,但是為了避免同軸雙螺旋槳打在一起,卡末夫的雙槳間距一公尺半,阻力很大.塞考斯基一直想作雙槳間距低的設計,1970年代搞過一個S58,雙槳間距不到半公尺,飛行很成功,問題是噪音大,振動更大,大到飛行員看不清楚傳統式儀表......這是在搭無敵鐵金鋼嗎?!
這幾年他們又做了新的,在振動方面有大幅改進,只是能不能成功量產?看看吧......
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MACOS8
路人甲乙丙

3242 Posts

Posted - 05/25/2012 :  10:51:10  會員資料 Send MACOS8 a Private Message  引言回覆
雙螺旋槳機的直昇機廠商還有Kaman。他的交叉螺旋槳系統現在還活的很好。
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ewings
路人甲乙丙

930 Posts

Posted - 05/27/2012 :  23:31:52  會員資料 Send ewings a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by MACOS8

雙螺旋槳機的直昇機廠商還有Kaman。他的交叉螺旋槳系統現在還活的很好。



基本上他的設計屬於比較特殊的

不過到現在他們的直昇機也是受限於這個設計帶來的限制,最多只能塞四個人......


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RAH66
我是菜鳥

439 Posts

Posted - 05/29/2012 :  13:22:18  會員資料 Send RAH66 a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by dasha

前幾天看到塞考斯基研究同軸螺旋槳高速直昇機的資料,基本上算是這一塊的,就在這講.
直昇機多數是單旋翼然後要用其他方式抵銷扭力的設計,這種設計不只是需要抽出部份功率來轉尾旋槳,而且還要考慮前進端與後退端螺旋槳的升力差異,必須調低升力效率,雙螺旋槳機才能充分發揮升力效率.
目前量產雙螺旋槳機的直昇機廠商,主要只有卡默夫與波音,而波音還是CH-47或MV-22這種怪東西,比較一般的設計只有卡默夫,但是為了避免同軸雙螺旋槳打在一起,卡末夫的雙槳間距一公尺半,阻力很大.塞考斯基一直想作雙槳間距低的設計,1970年代搞過一個S58,雙槳間距不到半公尺,飛行很成功,問題是噪音大,振動更大,大到飛行員看不清楚傳統式儀表......這是在搭無敵鐵金鋼嗎?!
這幾年他們又做了新的,在振動方面有大幅改進,只是能不能成功量產?看看吧......

S-58是單旋的Choctaw吧,塞考斯基70年代搞的共軸雙旋應該是 S-69 (XH-59)。
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oops
路人甲乙丙

627 Posts

Posted - 08/09/2020 :  22:16:02  會員資料 Send oops a Private Message  引言回覆
考古這篇舊聞
上面說同軸對轉螺槳由於轉速相同因此產生巨大共振與噪音
那麼只要轉速不同便能減輕這共振
假如用現代渦扇的相關技術有可能減輕問題嗎?
比如GE的行星齒輪變速箱 或者RR的多軸技術?
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LUMBER
我是老鳥

Taiwan
7420 Posts

Posted - 08/10/2020 :  21:13:20  會員資料 Send LUMBER a Private Message  引言回覆
引擎要變得更巨大
放得下更多對應問題的零件
只要引擎軸出自同一引擎
這個問題就很難解
過去有幾個設計像兩個引擎推同一軸的對轉螺槳
 
https://www.youtube.com/watch?v=i-AZRtI366w&t=21s

應該沒比這設計還複雜的
但再怎麼說
幹嘛不直接用噴射引擎呢?

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allenhsy
路人甲乙丙

1362 Posts

Posted - 08/12/2020 :  23:49:50  會員資料 Send allenhsy a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by oops

考古這篇舊聞
上面說同軸對轉螺槳由於轉速相同因此產生巨大共振與噪音
那麼只要轉速不同便能減輕這共振
假如用現代渦扇的相關技術有可能減輕問題嗎?
比如GE的行星齒輪變速箱 或者RR的多軸技術?


PW的PW1000G系列發動機現在看來是個悲劇,減速齒輪的故障率依然居高不下,沒能完成設計目的,幾乎所有航司都打算退貨換成GE發動機

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oops
路人甲乙丙

627 Posts

Posted - 09/01/2020 :  21:25:52  會員資料 Send oops a Private Message  引言回覆
[/quote]
PW的PW1000G系列發動機現在看來是個悲劇,減速齒輪的故障率依然居高不下,沒能完成設計目的,幾乎所有航司都打算退貨換成GE發動機


[/quote]
欸? 當年測試的時候不是說表現超過預期嗎 甚至GE還打算打官司搶變速箱專利
一直以為RR三軸終究更為複雜 想不到比故障比到最後是這樣

當年為了三軸RB211差點搞倒公司 想不到可以吃這麼久...
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allenhsy
路人甲乙丙

1362 Posts

Posted - 09/03/2020 :  11:42:18  會員資料 Send allenhsy a Private Message  引言回覆
市場產品最後都是歸到經濟問題
PW1000G倒也沒有故障到會出飛安問題的情況,但是小故障不斷,需要大量的時間金錢去進行檢修,嚴重影響客機的在航比例
加上油價自由落體,省的油錢微乎其微,航司無論如何都沒法持續,還好發動機本身不貴還能換掉,買了A380那就真想換也沒得換
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MikeH
路人甲乙丙

USA
4135 Posts

Posted - 09/03/2020 :  21:48:32  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
就算是提供多種發動機選項的機型
出廠後也不是說換就換
除了換裝整個發動機艙
有些管線設備不一定相容 還得修改
可能比硬著頭皮用下去 還不划算

新聞上看有些 A320neo 客戶
也僅是修改還沒生產的訂單
而不是返廠改裝 LEAP 1A

quote:
PW1000G倒也沒有故障到會出飛安問題的情況


任何時候發動機故障 都是飛安事件
雙發飛機根據安規
雖能以一具發動機起飛爬升 完成轉降
但若衍生或同時發生其他故障 是有可能出人命的

===
https://www.facebook.com/BasementArsenal/
https://www.facebook.com/FlightComputerMan/

Edited by - MikeH on 09/03/2020 22:14:34
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