Sound-absorbing structures to reduce cabin and community noise of aircraft (Review)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The analysis of sound-absorbing structures is carried out taking into account their modern classification. The considered sound-absorbing structures can be used to reduce aircraft cabin and community noise levels. Depending on the spectrum of the main noise sources, the required type of sound-absorbing structure is selected, which is then adjusted to the problematic frequency range. Semiempirical and experimental methods are used to adjust sound-absorbing structures, and numerical methods are currently being actively developed.

About the authors

Petr A. Moshkov

Moscow Aviation Institute (National Research University); NTsMU «Sverkhzvuk»

Author for correspondence.
Email: moshkov89@bk.ru

Candidate of Science (Engineering), Leading Engineer

Russian Federation, Moscow

Maksim N. Ostroumov

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: ostroumovmn@mai.ru

1st category Engineer, NIO-101

Russian Federation, Moscow

Denis D. Davydov

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: davydovdd2@mai.ru

Engineer of NIO-101

Russian Federation, Moscow

References

  1. Mezhdunarodnye standarty i rekomenduemaya praktika. Prilozhenie 16 k Konventsii o mezhdunarodnoy grazhdanskoy aviatsii. Okhrana okruzhayushchey sredy. T. 1. Aviatsionnyy shum. Izdanie 7, 2014 [International standards and recommended practices. Appendix 16 to the decision of international civil aviation. Environmental protection. T. 1. Aviation noise. Ed. 7, 2014]. URL: http://www.6pl.ru/asmap/Annexes/an16_v1_cons_ru.pdf (date of the application: 03.09.2023).
  2. GOST 20296-2014 (2014), Samolety i vertolety grazhdanskoy aviatsii. Dopustimye urovni shuma v salonakh i kabinakh ekipazha i metody izmereniya shuma : mezhgosudarstvennyy standart [Aircraft and helicopter of civil aviation. Acceptable noise levels in flight decks and in salons and methods of noise measurement], Standartinform, Moscow, 12 p. (In Russian).
  3. GOST R70066-2022 (2022), Aviatsionnaya tekhnika. Trebovaniya k akusticheskomu proektirovaniyu passazhirskogo salona i kabiny ekipazha samoletov [Aircraft equipment. Requirements for aircraft acoustic design of passenger salon and crew cockpit], Russian standardization institute, Moscow, 24 p. (In Russian).
  4. Kuznetsov, K., Lavrov, V., Moshkov, P. and Rubanovsky, V. (2021), "Designing of RRJ-95NEW-100 aircraft with regard to cabin noise requirements", Akustika, vol. 41, pp. 36-41.
  5. Moshkov, P. A. (2019), "Problems of civil aircraft design with regard to cabin noise requirements", Aerospace MAI journal, vol. 26, No. 4, pp. 28-41. (In Russian).
  6. Samokhin, V., Moshkov, P. and Yakovlev, A. (2019), "Analytical model of engine fan noise", Akustika, vol. 32, pp. 168-173.
  7. Ipatov, M. S., Ostroumov, M. N. and Sobolev, A. F. (2012), "Effect of the spectrum of a high-intensity sound source on the sound-absorbing properties of a resonance-type acoustic lining", Acoustical Physics, vol. 58, No 4, pp. 426-433. (In Russian).
  8. Ichihashi, Fumitaka (2019), Stupenchatye akusticheskie struktury s mnozhestvom stepeney svobody [Stepped acoustic structures with multiple degrees of freedom], RU, Pat. 2707658. (In Russian).
  9. Pisarev, P.V., Shipunov, G.S., Anoshkin, A.N. and Maksimova, K.A. (2020), Raznovysotnaya zvukopogloshchayushchaya konstruktsiya [Variable height sound-absorbing structure], RU, Pat. 2734246. (In Russian).
  10. Noah H. Schiller, Michael G. Jones, Brian M. Howerton, Douglas M. Nark (2022), Low Drag, Variable-Depth Acoustic Liner, US, Pat. 11,353,240.
  11. Martinez, M. M., Majjigi, R. K., Davies, S. T. and Geertsema, E. (2019), Acoustic liner for gas turbine engine component, US, Pat. 10174675.
  12. Christian Soria, Jose S. Alonso-Miralles and Hwa-Wan Kwan (2015), Acoustic liner, US, Pat. 9476359.
  13. Lord Wesley K and Suciu Gabriel L (2016), Acoustic liner heat exchanger, US, Pat. 20160017810.
  14. Korotkov, A. A., Maksimenkov, V. I., Sobolev, A. F. and Vekhov, V. R. (2006), Mnogosloynaya panel' [Multilayered panel], RU, Pat. 2285091. (In Russian).
  15. Maksimenkov, V.I., Tarasov, V.A. and Doroshkov, V.P. (2005), Zvukopogloshchayushchaya panel' [Sound absorbing panel], RU, Pat. 2249258. (In Russian).
  16. Maksimenkov, V. I. and Molod, M. V. (2017), Sloistaya gofrirovannaya panel' [Layered corrugated panel], RU, Patent 2622657. (In Russian).
  17. Shashurin, A. E., Zapletnikov, I. N., Kirichenko, V. A., Ivanov, N. I., Buzhinskij, K. V., Svetlov, V. V. and Boyko, Y.S. (2017), Zvukopogloshchayushchaya panel' dlya shumozashchitnoy konstruktsii [Sound absorbing panel for sound protection structure], RU, Pat. 171794. (In Russian).
  18. Belousov, J.I., Machnev, V.J. and Stepanov, V.B.(2003), Zvukopogloshchayushchaya yacheistaya konstruktsiya [Sound-absorbing cellular structure], RU, Pat. 27399. (In Russian).
  19. Kochetov, O. S., Stareeva M. O., Stareeva M. M., Stareeva A. M. and Khodakova T. D. (2016), Zvukopogloshchayushchaya konstruktsiya [Sound absorbing structure], RU, Pat. 2583442. (In Russian).
  20. Gojani, M. M., Tehran and M. A. и Gharehaghaji, A. A. (2020), Sound absorbing structure including nanofibers, US, Pat. 10 540 952.
  21. Desyatov, V.E., Itskovich, A.I., Nazarov and O.V., Khaliulin, V.I. (1996), Zvukopogloshchayushchaya panel' [Sound absorbing panel], RU, Pat. 2052604. (In Russian).
  22. Shakhmatov, E. V., Kryuchkov, A. N., Bogdanov, S.A. and Nazarov, O.V. (2007), Zvukopogloshchayushchaya konstruktsiya s perforirovannym zapolnitelem v vide skladchatoy struktury [Sound-absorbing structure with perforated filler in the form of folded structure], RU, Pat. 61353. (In Russian).
  23. Shakhmatov, E. V., Kryuchkov, A. N., Bogdanov, S. A., Belov, G. O. and Nazarov, O. V. (2007), Zvukopoglashchayushchaya konstruktsiya [Sound-absorbing design], RU, Pat. 67650. (In Russian).
  24. Nazarov, O. V., Shakhmatov, E. V., Bogdanov, S. A., Kryuchkov, A. N. and Paskov, R. M. (2006), Teplozvukoizolyatsionnaya mnogosloynaya panel' [Thermal and sound insulating multilayer panel], RU, Pat. 52877. (In Russian).
  25. Maksimenkov, V. I., Molod, M. V., Somov, A. K. and Molod, Y. V. (2021), Gofrirovannaya panel' s gomogennym napolnitelem [Corrugated panel with homogeneous filler], RU, Pat. 2743501. (In Russian).
  26. Maksimenkov, V. I., Kop’ev, V. F., Samokhin, V. F., Sobolev, V. F., Molod, M. V. and Somov, A. K. (2013), Mnogosloynaya panel' [Sandwich panel], RU, Pat. 2491172. (In Russian).
  27. Maksimenkov, V. I., Molod, M. V., Sobolev, A. F., Kopyev, V. F. and Somov, A. K. (2016), Kombinirovannaya sotovaya panel' [Combined honeycomb panel], RU, Pat. 2588516. (In Russian).
  28. Maksimenkov, V. I., Molod, M. V., Sobolev, A. F., Kopyev, V. F. and Somov, A. K. (2017), Panel' s gofrirovannym i sotovym zapolnitelem [Panel with corrugated and honeycomb core], RU, Pat. 2625467. (In Russian).
  29. Kochetov, O.S. (2017), Zvukopogloshchayushchaya konstruktsiya Kochetova [Kochetov's sound-absorbing structure], RU, Pat. 2606018. (In Russian).
  30. Kablov, E. N., Platonov, M. M., Shul’deshov, E. M., Nesterova, T. A., Gerter, J. A. and Nazarov, I. A. (2016), Zvukopogloshchayushchiy material i konstruktivnye elementy dvigatelya i motogondoly dvigatelya, vypolnennye iz nego [Sound-absorbing material and structural elements of engine and its nacelle], RU, Pat. 2572253. (In Russian).
  31. Maksimenkov, V. I., Molod, M. V. and Somov, A. K. (2022), Sotovaya panel' [Honeycomb pane], RU, Pat. 2784794. (In Russian).
  32. Peratstsolo, A. and Skaini, S. (2017), Panel' dlya otdelki inter'era vozdushnogo sudna i vozdushnoe sudno, otdelannoe takimi panelyami [Aircraft interior finishing panel and aircraft with such panels], RU, Pat. 2607210. (In Russian).
  33. Pankov, A. A., Anoshkin, A. N. and Pisarev, P. V. (2017), Zvukopogloshchayushchaya sotovaya panel' [Sound absorbing honeycomb panel], RU, Pat. 2630488. (In Russian).
  34. Pankov, A. A., Anoshkin, A. N. and Pisarev, P. V. (2019), Zvukopogloshchayushchaya sotovaya panel' [Sound absorbing honeycomb panel], RU, Pat. 2686915. (In Russian).
  35. Pankov, A. A., Anoshkin, A. N., Pisarev, P. V. and Shipunov, G. S. (2018), Zvukopogloshchayushchaya sotovaya panel' [Sound absorbing honeycomb panel], RU, Pat. 179829. (In Russian).
  36. Sobolev, A. F., Ushakov, V. G. and Filippova, R. D. (2009), "Homogeneous sound-absorbing structures for aircraft engine ducts", Acoustical Physics, vol. 55, No. 6, pp. 805-815.
  37. Sobolev, A. F. (2007), "A semiempirical theory of a one-layer cellular sound-absorbing lining with a perforated face panel", Acoustical Physics, vol. 53, No. 6, pp. 762-771.
  38. Ostrikov, N. N., Bashkatov, V. V., Denisov S. L., Yakovets, M. A. and Ipatov, M. S. (2023), "Current problems in the development of effective liners for aircraft engines", Problems of mechanics: theory, experiment and new technologies. Theses of reports of the XVII All-Russian Conference of Young Scientists. Edited by E.I. Kraus, Novosibirsk, pp. 154-155. (In Russian).
  39. Sobolev, A. F., Ostrikov, N. N., Anoshkin, A. N., Palchikovsky, V. V., Burdakov, R. V., Ipatov, M. S., Ostroumov, M. N. and Yakovets, M. A. (2016), "Comparison of the impedance of a sound-absorbing structure obtained from measurements on two different installations using a small number of microphones", Bulletin of the Perm National Research Polytechnic University. Aerospace engineering, No. 45, pp. 89-113. (In Russian).
  40. Ipatov, M. S. (2021), "Study of problems of measurement accuracy on a normal incidence interferometer and an “interferometer with flow” installation", Collection of Abstracts of the All-Russian Aeroacoustics Forum, pp. 69-70. (In Russian).
  41. Duben', A. P., Kozubskaya, T. K., Korolev S. I., Maslov V. P., Mironov A. K., Mironova D. A. and Shakhparonov V. M. (2012), "Acoustic flow in the resonator throat: experiment and computational modeling", Acoustical Physics, vol. 58, No. 1, pp. 69-80.
  42. Komkin, A. I., Bykov, A. I. and Mironov, M. A. (2017), "Sound absorption by a helmholtz resonator", Acoustical Physics, vol. 63, No. 4, pp. 385-392.
  43. Pisarev, P. V., Anoshkin, A. N., Akhunzyanova, K. A. and Khramtsov, I. V. (2020), "Investigation of the influence of the variation of perforation diameters on the acoustic characteristics of cells of sound-absorbing structures", Bulletin of Kazan State Technical University named after A.N. Tupolev, vol. 76, No. 2, pp. 92-97. (In Russian).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Moshkov P.A., Ostroumov M.N., Davydov D.D.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».