德国测试直升机主动降噪技术

在特定运行条件下，直升机旋翼往往是主要噪音源。为降低噪音及伴随的振动，德国航空航天中心（dlr）联合空客德国公司，在skat（技术可扩展性与风险zui小化）研究项目中，对现代五叶片旋翼进行了主动控制风洞测试，zui终实现噪音降低约30%。

与固定翼飞机相比，直升机具备悬停和垂直起降的独特优势，但其主旋翼在提供升力和推力的同时，也引发了诸多气动弹性与气动声学问题，如高振动和巨大噪音。振动影响乘客舒适度及部件寿命，而旋翼噪音在居民区进近时尤为关键。主动旋翼控制成为解决这一难题的有效途径。

风洞测试成果显著。dlr研究人员利用多盘倾斜器系统，成功降低了五叶片旋翼在进近过程中的振动与噪音。通过单叶片控制，地面进近噪音降低达3分贝，相当于噪音总量减少约30%。在时速超过270公里的高速飞行中，主旋翼所需功率（即燃油消耗指标）减少超过5%。得益于新型自适应控制系统，飞行中产生的令人不适的振动减少了80%以上，直升机飞行即将变得更安静、更舒适。

dlr的专利技术是此次突破的关键。在德荷风洞（dnw）的大型低速设施中，研究人员使用了dlr研发并拥有专利的meta多盘倾斜器系统。该系统能在每圈旋转中多次调整叶片攻角，从而主动干预噪音与振动产生。skat项目 küfmann指出，meta由两个组合倾斜器构成，可实现单叶片独立控制。然而，五叶片旋翼的叶片在两个倾斜器间非对称分布，增加了系统动态控制的难度。因此，dlr团队不仅开发了新硬件（如五叶片旋翼头及适配倾斜器），还专门研发了新的控制算法。

测试期间，研究团队采用了zui先进的测量技术。除了监测主旋翼功率需求和旋翼头振动外，还利用由150多个独立麦克风组成的声场，定位了旋翼区域内的噪音源（如叶尖涡撞击后续叶片）。通过可移动麦克风系统测量旋翼下方的地面噪音辐射，并评估为“噪音足迹”。此外，多达8台高速摄像机记录了附着在单个叶片上的标记，以分析叶片的运动与变形情况。

该项目由德国联邦经济与能源部（bmwi）航空研究计划资助。对于中国直升机行业而言，随着城市低空经济活动的日益频繁，噪音控制已成为制约直升机普及的关键瓶颈。德国此次在五叶片旋翼主动控制上的突破，证明通过算法与硬件的协同创新，可显著提升飞行品质，这为中国企业研发下一代静音直升机提供了宝贵的技术路径参考。