科学家或研发“无声客机” 减少飞行噪音(图)

2019-03-14 23:50

  凤凰科技讯 北京时间11月22日消息英国每日邮报报道,最新一项研究表明,猫头鹰可能是发展“无声”客机的关键因素。目前科学家正在努力研究如何消除飞机发出的巨大噪音,他们试图学习鸟类悄无声息飞行寻找猎物的能力。猫头鹰主要依靠它专门的翅膀减少噪音,从而秘密猎捕,科学家正在努力研究它的翅膀结构,希望能够获得灵感设计出更好的客机。

  英国剑桥大学的贾斯汀贾沃斯基博士(Justin Jaworski)说道:“很多鹰类物种进化有特殊的翅膀,能够有效的减少两翼产生的气动噪声,这使得它们能够依靠双耳寻觅和捕捉猎物。”

  无论是天然的或者工程制造的翅膀,在与空气发生摩擦时都会产生湍流涡旋。当这些湍流涡旋撞击到翅膀的后缘,就会以声音的形式放大扩散。传统客机拥有非常坚硬的机翼后缘,因此会产生巨大的噪声。

  然而猫头鹰却具有独特的物理特征使得它们能够在空中无声飞行,这些特征包括翅膀前缘长有坚硬的羽毛,顶部有柔软绒毛,翅膀后缘有较为灵活的边缘。至于猫头鹰飞行减噪的根本原因究竟是其中一个特征所致,还是三者结合的产物,目前还不得而知。

  为了解开这个谜底,研究人员试图先建立一个解释猫头鹰翅膀后缘降低噪音的能力的理论基础,因为这部分产生的声音是传统机翼主要的声源。之前的猫头鹰噪音实验表明,它们翅膀产生的噪音与空气速度并无太大关联,此外研究人员还发现,在人耳最敏感的声音频率范围内,高频噪音巨幅降低。

  利用数学模型,研究人员论证了翅膀后缘的弹性和渗透特性是可以被调整的,如果没有边缘的话,飞行产生的气动噪声将完全取决于飞行速度。

  奈杰尔皮克(Nigel Peake)教授将这项研究展示在美国圣地亚哥召开的美国物理学会会议上,他补充说道:“这暗示着传统机翼的主要声源是可以被消除。飞机机翼产生的噪音特征可能会利用其它小型的噪音机制来描述,诸如机翼表面的粗糙度。”(编译/严炎刘星)