●基礎篇
章 氣動聲學基礎
1.1 流體基本控制方程
1.1.1 連續方程
1.1.2 動量方程
1.1.3 能量守恆方程
1.1.4 本構方程
1.2 Lighthill聲學類比理論
1.2.1 波動方程推導
1.2.2 氣動聲源分類
1.3 FW-H方程
1.3.1 FW-H方程推導
1.3.2 FW-H方程積分形式
1.4 聲波疊加原理
1.5 多普勒效應
1.6 聲學量的定義
1.6.1 基本聲學量
1.6.2 聲音類別
1.6.3 與聽覺相關的聲學量
1.7 大氣吸聲基本理論
1.8 航空器常用聲學評價指標
1.8.1 計權聲壓級
1.8.2 感覺噪聲級
1.8.3 經純音修正的感覺噪聲級
1.8.4 有效感覺噪聲級
1.8.5 聲暴露級
參考文獻
第2章 旋轉噪聲和寬帶噪聲
2.1 直升機噪聲概述
2.1.1 直升機噪聲水平
2.1.2 外部噪聲構成
2.1.3 旋翼噪聲分類
2.2 噪聲控制方程
2.3 懸停旋轉噪聲
2.3.1 厚度噪聲
2.3.2 載荷噪聲
2.3.3 非定常載荷噪聲
2.3.4 設計參數影響分析
2.4 前飛旋轉噪聲
2.5 寬頻噪聲
2.5.1 旋翼自噪聲
2.5.2 槳葉-尾跡干擾噪聲
2.5.3 湍流攝入噪聲
參考文獻
第3章 槳-渦干擾噪聲
3.1 引言
3.2 槳-渦干擾形成
3.2.1 二維翼-渦干擾
3.2.2 平行槳-渦干擾
3.3 槳-渦干擾敏感因素
3.3.1 渦強
3.3.2 干擾距離
3.3.3 渦核半徑
3.3.4 斜干擾
3.4 旋翼槳-渦干擾氣動和噪聲特性
3.4.1 槳-渦干擾氣動特性
3.4.2 槳-渦干擾噪聲特性
3.5 槳-渦干擾噪聲特征影響參數
3.5.1 槳盤迎角
3.5.2 前進比
3.5.3 升力繫數
3.5.4 槳尖馬赫數
參考文獻
第4章 高速脈衝噪聲
4.1 高速脈衝噪聲特性
4.1.1 波形特征與離域化現像
4.1.2 懸停狀態下的高速脈衝噪聲
4.2 高速脈衝噪聲形成機理
4.2.1 跨聲速流場中的速度勢方程
4.2.2 高速脈衝噪聲的形成
4.3 高速脈衝噪聲的理論預測
4.3.1 線性噪聲
4.3.2 Kirchhoff方法
4.3.3 計入四極子項的FW-H方程
4.3.4 可穿透面FW-H方程
參考文獻
第5章 尾槳氣動噪聲
5.1 引言
5.2 開放式尾槳
5.2.1 懸停狀態氣動特性
5.2.2 懸停狀態噪聲特性
5.2.3 前飛狀態氣動特性
5.2.4 前飛狀態噪聲特性
5.3 涵道式尾槳
5.4 尾槳運動和安裝位置
5.4.1 旋轉方向影響
5.4.2 安裝位置影響
參考文獻
第6章 噪聲試驗相似性準則
6.1 氣動聲學相似準則
6.2 旋翼噪聲相似條件
6.2.1 控制方程無量綱
6.2.2 相似條件推導
6.3 外場飛行聲學試驗
6.3.1 直升機懸停噪聲試驗
6.3.2 直升機前飛噪聲試驗
6.4 模型旋翼聲學試驗
6.4.1 消聲室試驗
6.4.2 聲學風洞試驗
6.5 旋翼噪聲相似性分析
6.5.1 高速脈衝噪聲
6.5.2 槳-渦干擾噪聲
6.6 小結
參考文獻
應用篇
第7章 噪聲主、被動控制技術
7.1 不同飛行條件下的噪聲特性
7.2 旋翼噪聲被動控制技術
7.2.1 旋翼轉速控制
7.2.2 非均布槳葉設計
7.2.3 槳葉氣動外形設計
7.3 旋翼噪聲主動控制技術
7.3.1 高階諧波控制
7.3.2 單片槳葉控制
7.3.3 主動後緣小翼控制
7.3.4 主動負扭轉旋翼
7.3.5 平面內噪聲主動控制
7.4 反扭矩繫統降噪技術
7.5 發動機繫統降噪技術
7.5.1 活塞式發動機
7.5.2 渦軸式發動機
7.6 飛行噪聲降噪技術
7.6.1 飛行軌跡降噪技術
7.6.2 X-力控制技術
7.7 降噪技術應用現狀
7.7.1 降噪技術應用考慮的因素
7.7.2 降噪技術應用現狀
參考文獻
第8章 氣動聲源預測方法
8.1 直升機氣動環境
8.2 基於渦尾跡的氣動力模型
8.2.1 渦線模型
8.2.2 渦粒子模型
8.2.3 不同模型的計算結果
8.3 基於CFD的氣動力模型
8.3.1 控制方程
8.3.2 空間離散方法
8.3.3 時間推進方法
8.3.4 初始條件和邊界條件
8.3.5 運動嵌套網格方法
8.3.6 計算結果
8.4 耦合尾跡/CFD氣動模型
8.4.1 耦合CFD/線渦模型
8.4.2 耦合CFD/粒渦模型
參考文獻
第9章 氣動噪聲預測方法
9.1 噪聲預測方法概述
9.2 FW-H方程
9.2.1 F1和F1A公式
9.2.2 可穿透面FW-Hpds方程
9.3 Kirchhoff方法
9.4 噪聲預測方法建立
9.4.1 坐標繫定義及轉換
9.4.2 多普勒效應
9.4.3 積分面選擇
9.4.4 噪聲預測方法建立
9.5 噪聲預測分析
9.5.1 懸停下旋翼噪聲預測
9.5.2 前飛狀態噪聲預測
參考文獻
內容簡介
《直升機氣動聲學》以南京航空航天大學旋翼飛行器氣動噪聲團隊的研究成果為基礎，融入靠前外在此領域的新研究成果，從流體力學和氣動聲學的基本理論出發，繫統地介紹直升機氣動噪聲的分類、產生機理和控制手段。全書分為基礎篇（～6章）和應用篇（第7～9章）兩部分：基礎篇重點介紹氣動噪聲相關的理論基礎以及直升機各類噪聲的產生機理和輻射特性等；應用篇主要介紹直升機氣動噪聲主、被動控制技術原理和應用現狀以及氣動聲源與噪聲的預測方法、應用。
《直升機氣動聲學》既適合作為高等院校航空航天類專業的高年級本科生和碩士研究生的教材，也可作為旋翼飛行器研究領域工程技術人員的參考用書。
