民用飞机舱内噪声标准及控制方法综述

陈玲　夏语

【摘 要】对民用飞机舱内噪声源进行阐述，列举了国际上飞机舱内噪声的限制和要求，最后对民用飞机舱内噪声的控制及设计提出建议。

【关键词】舱内噪声；设计；噪声控制

1 飞机舱内噪声

飞机座舱的噪声性能分析设计历来都是制造商和科研人员非常重视的问题。尤其是随着乘客对舒适性的要求日益提高，以及商用飞机市场的竞争日趋激烈，对座舱内部声环境的要求也与日俱增，不仅要满足适航性，还应当尽可能地降低噪声，提高声质量，以改善乘客和工作人员的舒适度，增强机型的市场竞争力。

飞机舱内噪声系指飞机客舱、驾驶舱、服务舱（如厨房）等处的噪声，它直接影响机组人员的工作效率和乘员的舒适性，对航空公司的商业信誉和经济效益密切相关。为此，需努力采取各种隔声、吸声和消声措施，改善飞机各声源的相对布局，降低舱内噪声级，创造良好的工作环境。因此，在设计阶段对舱室噪声进行分析，有利于指导舱室声学设计。

2 主要噪声源[1]

飞机噪声主要是由高速流动的气流及对处于高速气流中物体的绕流和相对运动所产生的结果。飞机噪声的噪声源主要可分为动力装置噪声、辅助动力装置噪声、有关的航空器系统噪声、机体空气动力学噪声、飞机巡航飞行的近场噪声、声爆和大型航空试验设施的工作噪声等。

2.1 动力装置噪声

动力装置噪声是航空噪声中最重要的噪声源，包含有发动机噪声、螺旋桨噪声和反推力装置噪声等，其中以前两者的噪声在动力装置噪声中所占比重较大。

2.2 辅助动力装置噪声

辅助动力装置工作过程产生的噪声级，比主发动机产生的噪声级低，但与飞机的其他噪声相比，声级还是较高，成为影响飞机舱内声学环境和舱外停机坪工作环境的重要噪声源。

2.3 系统噪声

有关的航空器系统，指影响航空器舱内声学环境的有关系统，如环境控制系统、液压系统等。这些系统工作时，高速气流的流动会产生噪声，影响了飞机舱内声学环境，影响到飞机的舒适性、可靠性和安全性。

2.4 机体噪声

当飞机高速飞行时，空气流围绕飞机的机身、机翼、尾翼、操纵舵而和起落架装置等流动，产生边界层，速度越高，边界层转和分离现象越大，产生的噪声声极也越高，不亚于飞机巡航飞行时动力装置产生的噪声级。

3 飞机舱内噪声标准及设计限度值

目前还没有公认的限制飞机舱内噪声的国际标准，但许多国家和地区制定并实行了本国本地区的舱内噪声标准[2]。世界各国对飞机在巡航过程中的舱内噪声设计限度值进行了规定。

1）美国军用规范舱内声压级标准MIL-S-08806B，规定在没有保护的条件下在乘客位置上的声压级标准，美国民用飞机绝大部分低于此标准。表1为波音767飞机在10668m高空，以马赫数0.8作巡航飞行时的舱内噪声限度值。

2）前苏联和前经互会组织，1981年起实行的标准为TOCT-81《民航飞机与直升机，客舱与乘务员舱内允许的噪声水平与噪声测量方法》，该组织规定飞机在巡航飞行时，舱内声压级不允许超过表1所列的值。

3）英国标准局（RAE）和英国-欧洲航空标准，飞机舱内的A计权声级在短时间内，可以允许到达100dB，但在较长的时间下，一般应低于90dB。特别在长时间的巡航飞行时，对大中型客机的舱内噪声级标准一般应在80dB左右，对小型飞机，因巡航时间较短，大多数可允许在85dB左右。

我国对舱内噪声没有公开的标准，根据国内民用航空的发展现状以及世界上的同等机型的舱内噪声水平，国内民机设计目标一般为客舱噪声值平均在80dBA，客舱后部噪声最大不超过85dBA。

4 舱内噪声控制方法

4.1 降低飞机噪声的主要途径

1）制定飞机噪声标准，在综合考虑的基础上，提出合理的、严格的噪声控制指标和噪声控制设计目标。

2）充分重视降低飞机各噪声源的噪声控制工作，尤其是要从动力装置降噪着手，重视动力装置各部件结构设计方而的更改和声学方而的改进。

3）重视飞机设计的气动布局工作对噪声的影响，合理地进行布局设计工作、合理地进行飞机零部件结构设计工作。从声的传播特性着手，重视机身的布置设计有效降低飞机的噪声。

4）针对发动机，尽量采用等推力、低噪声的动力装置（主要是发动机）替换原先噪声高的动力装置。在过去的20间，致力于发动机降噪的美国航空界，单是换装低噪声发动机，就使某些机型的边线噪声级，从有效感觉噪声级110dB，降低到90dB。下面对发动机噪声控制技术重点阐述。

4.2发动机噪声控制技术

1）用涡轮风扇发动机换装涡轮喷气发动机。用同等推力级的高涵道比涡轮风扇发动机换装低涵道比涡轮风扇发动机，将使飞机噪声降低很多。

2）降低涡扇发动机主要噪声源-风扇噪声，主要技术有：取消风扇进口导流叶片；降低风扇叶片的叶尖速度；优选风扇叶片与出口导流叶片的数目；适当增加风扇叶片与出口导流叶片之间的距离；改善风扇叶片前缘的外形；增加风扇叶片的宽度和调整风扇出口导流叶片的安装角等。

3）降低喷气射流速度，对涡轮风扇发动机，采用排气喷流混合器和喷管消声器。对短舱进行声学处理，在进气道、内外涵道的排气道壁上敷设吸声衬套，多段铺设不同类型的吸声衬层，可减少进排气噪声。

5 舱内声学设计

飞机舱内噪声控制的目的是保证飞机机组人员与旅客机的舒适性，舱内声学环境设计要求遵循下列原则[2]。

1）设计良好的隔声壁板和隔声结构，一般先进行对不同结构隔声性能的理论预测，然后实验测试，作系统比较，优选出相对性能良好的隔声壁板结构。

2）舱内生活设施、装饰材料、装饰结构等必须选用有良好的吸声、隔声性能，又能满足适航规章要求（如防火、阻燃、无毒、无严重气味和重量轻等）的材料。

【参考文献】

[1]飞机设计手机5[M].航空工业出版，2001.

[2]雷世豪，姜子茂.飞机座舱环境声学设计原则[J].航空学报，1994.

[3]王建明，柴家振，雷世豪.民机舱内噪声控制技术分析及理论预估[J].民用飞机设计与研究，1995.

[责任编辑：邓丽丽]