噪聲危害多旋翼無人機

減噪考慮

減噪措施噪聲考慮——螺旋槳噪聲的主要危害若考慮不周，螺旋槳輻射的噪聲所誘發(fā)的機體結(jié)構(gòu)振動與聲疲勞，有可能嚴重影響飛機的安全性。小型多旋翼出于隱秘偵查的需求，需要保持飛行時的足夠安靜。多旋翼機身將處于螺旋槳所直接輻射的聲場中，各靈敏傳感器可能會受到噪聲的影響而失真。噪聲影響周圍飛行環(huán)境，產(chǎn)生噪聲污染。特別是多旋翼在居民區(qū)飛行時產(chǎn)生的噪音。

噪聲考慮——螺旋槳噪聲產(chǎn)生原理負載噪聲是拉力噪聲與阻力噪聲的組合，是由于槳葉葉面的壓力場變化而引起的。寬度噪聲具有一定厚度的螺旋槳槳葉周期性地掃過周圍空氣介質(zhì)，并導(dǎo)致空氣微團的周期性非定常運動，于是就產(chǎn)生了厚度噪聲;旋轉(zhuǎn)噪聲飛行器螺旋槳和各類葉輪機械的共同特征是由旋轉(zhuǎn)葉片發(fā)聲。高速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳會導(dǎo)致氣流脈動的產(chǎn)生，而強烈脈動的氣流會以噪聲的形式向外釋放。一般而言，螺旋槳噪聲可分為旋轉(zhuǎn)噪聲和寬帶噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲主要由翼尖速度與螺旋槳周圍的氣流流動狀態(tài)決定的，分為厚度噪聲、負載噪聲。螺旋槳的寬帶噪聲是由槳葉與湍流之間相互作用產(chǎn)生的槳葉負載隨機變化產(chǎn)生的。

噪聲考慮——減噪措施減噪應(yīng)該從降低旋轉(zhuǎn)速度、厚度、葉面負載、非定常性、帶寬以及振動等因素入手，對于多旋翼而言，螺旋槳的設(shè)計參數(shù)包括槳距（螺距）、螺旋槳直徑、葉片厚度、葉片數(shù)以及葉片形狀與截面翼型等都會影響螺旋槳噪聲的大小。（1）螺距(槳距)合理地增大槳距可以提高拉力效率，即在產(chǎn)生相同拉力的情況下，可以減小螺旋槳的轉(zhuǎn)速，從而達到降低葉尖線速度的目的，減弱葉片的噪聲輻射。（2）螺旋槳直徑在產(chǎn)生相同拉力情況下，增大直徑能較大程度降低轉(zhuǎn)速，在一定程度上減小旋轉(zhuǎn)噪聲。然而從多旋翼緊湊設(shè)計的角度，通常希望螺旋槳直徑盡量小。（3）葉片厚度厚度噪聲在翼尖相對馬赫數(shù)較大時具有非常大的影響。減小槳葉的總體積，可以減小槳葉剖面的相對厚度和弦長,從而降低厚度噪聲。

噪聲考慮——減噪措施減噪應(yīng)該從降低旋轉(zhuǎn)速度、厚度、葉面負載、非定常性、帶寬以及振動等因素入手，對于多旋翼而言，螺旋槳的設(shè)計參數(shù)包括槳距（螺距）、螺旋槳直徑、葉片厚度、葉片數(shù)以及葉片形狀與截面翼型等都會影響螺旋槳噪聲的大小。（4）葉片數(shù)在產(chǎn)生相同拉力情況下，增加葉片數(shù)可以允許螺旋槳直徑做得更小，同時可以減小旋轉(zhuǎn)速度，從而減少噪聲。從經(jīng)驗來看，奇數(shù)槳葉還能破壞旋翼的對稱性，從而減小共振幾率，所以奇葉槳產(chǎn)生的噪聲要小一些。實際試驗也證實，多旋翼使用三葉槳會比二葉槳更平穩(wěn)、安靜。然而，葉片數(shù)的增加會導(dǎo)致加工難度急劇上升，不良加工的多葉槳(由于質(zhì)量形狀分布不對稱）反而可能產(chǎn)生更大的噪聲。（5）葉片形狀與截面翼型從噪聲的聲功率沿徑向分布來看，葉尖部位是最高的，因此需要通過設(shè)計改進漿葉形狀，將噪聲功率向內(nèi)徑方