解決飛機噪音的靈感提供者:貓頭鷹的無聲俯衝

2020-11-25 騰訊網

2011年5月1日夜間,美軍獵殺賓拉登的軍事行動中,除了配備夜視器材之外,美軍的兩架直升機在事後也引起了人們的好奇。因為傳統直升機槳翼的噪聲很大,一般在很遠的距離就能被發現。而這一次居住在附近的居民卻稱,他們一開始並沒有聽到直升機的聲音,直到他們飛到了差不多正上空的位置才察覺。

其實,飛機從誕生之初就伴隨著強烈的噪音,它在低空起降過程中都會產生強烈的噪聲。而由直升機旋翼的空氣動力槳葉拍擊空氣產生的噪聲,在夜晚和溫度較低的環境裡會非常突顯。為了解決飛機帶來的強烈噪音,人們再一次將目光投向了大自然。

我們都知道,貓頭鷹在夜裡之所以能夠精準地捕捉獵物,除了一雙能夠擁有夜視的大眼睛之外,還有一種能夠無聲捕捉到獵物的能力。它們多以田鼠,老鼠為食,但是這些老鼠,又有敏銳的聽覺,但是貓頭鷹卻能以非常快且無聲的速度進行俯衝。它們是如何做到呢?貓頭鷹翅膀曲線很特別,他們的飛羽前緣和後緣有可以減小噪音的緣纓,而且上面布滿了柔軟的絨毛,羽毛輕柔的表面可以緩衝空氣振動,減小振蕩,將聲音最小化。那麼,有沒有可能將貓頭鷹翅膀的結構運用到飛機上呢?

在獵殺賓拉登的軍事行動中,執行任務的兩架直升機的旋翼模仿了夜行貓頭鷹翅膀消音原理。在旋翼前緣添加凸起結構和後緣添加齒鋸梭狀結構,因此獲得了良好的降噪效果。同時,貓頭鷹翅膀的齒距結構還被應用在了航空發動機的機箱上,改變了大多數管口的常規平滑邊緣,限制了引擎下行氣流的噪音,讓飛行器更加安靜,同時還提高了飛行效率。

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