Настоящий сборник содержит три раздела статей, посвящённых проблеме шума и эмиссии вредных веществ от авиационных двигателей. Изложены результаты теоретических, расчётных и экспериментальных работ. В разделе «Шум авиационных двигателей» помещены статьи, посвящённые исследованиям основных источников шума двигателей и методам снижения их шума. В разделе «Эмиссия вредных веществ» содержатся результаты исследований, направленных на разработку методов снижения эмиссии вредных веществ для обеспечения существующих и перспективных требований к экологическим характеристикам авиационных двигателей. В разделе «Технологии снижения эмиссии вредных веществ от газотурбинных установок» рассмотрены вопросы обеспечения экологической чистоты газотурбинных установок для энергетики и топливно-энергетического комплекса, требующие разработки новых технологий низкоэмиссионного сжигания топлива.

Интенсивное развитие мировой гражданской авиации приводит к постоянному повышению шумности и ухудшению качества воздуха в районах аэропортов. Внимание общественности к экологической проблеме, с одной стороны, и острая конкурентная борьба на рынке авиаперевозчиков, с другой, привели к тому, что в рейтинге показателей качества авиационной техники экологические характеристики выходят на одно из первых мест в шкале приоритетов при создании самолётов.

ИКАО уже много десятилетий непосредственно влияет на проблему защиты окружающей среды от воздействия авиационной техники. В связи с бурным развитием гражданской авиации в 1960-е гг. ИКАО пришло к необходимости регулирования и ограничения шума самолётов на местности. С тех пор ИКАО постоянно пересматриваются в сторону ужесточения нормы на уровни шума самолёта, а в последние годы — и на количественные показатели выброса вредных веществ от двигателей. В 2010 г. в рабочих группах комитета ИКАО по защите окружающей среды от воздействия авиации велась напряжённая работа по обоснованию приемлемого для большинства производителей авиационной техники нового ужесточения норм на уровни шума самолётов, которое будет введено в 2016—2017 гг.

В основном проблемы экологии гражданской авиации связаны с маршевыми двигателями: именно они являются основными источниками как шума, так и эмиссии вредных веществ. Однако эти две экологические проблемы резко различаются как подходами к нормированию, так и физическими принципами загрязнения атмосферы. Так, при разработке норм на шум самолётов на местности вблизи аэропорта учитываются не только величина излучаемого шума, но и особенности его распространения на пути к наблюдателю, а также психофизические особенности восприятия шума ухом человека. В результате оказалось, что, хотя силовая установка является наиболее мощным источником шума, аэродинамические качества самолёта во взлётно-посадочном цикле оказывают большое влияние на результирующее воздействие этого шума на человека. При нормировании же эмиссии вредных веществ законодатель не стал учитывать процессы распространения выбросов к месту нахождения людей, в результате чего нормирование эмиссии оказалось фактически независимым от лётных особенностей самолёта.

Экологическая проблема нашла отражение в работах сотрудников ЦИАМ в области авиационной акустики и эмиссии вредных веществ от авиадвигателей. Настоящий сборник содержит три раздела, посвящённых этой проблеме. В них изложены результаты теоретических, расчётных и экспериментальных работ.

В раздел «Шум авиационных двигателей» помещены статьи, посвящённые исследованиям основных источников шума двигателей и методам его снижения.

В разделе «Эмиссия вредных веществ» содержатся результаты исследований, направленных на разработку методов снижения эмиссии вредных веществ для обеспечения существующих и перспективных требований к экологическим характеристикам авиационных двигателей.

В разделе «Технологии снижения эмиссии вредных веществ от ГТУ» рассмотрены вопросы обеспечения экологической чистоты газотурбинных установок для энергетики и ТЭК, требующие разработки новых технологий низкоэмиссионного сжигания топлива. К ним относятся технологии горения «бедных», предварительно перемешанных топливовоздушных смесей. Они принципиально отличаются от известных и хорошо отработанных в авиадвигателях технологий диффузионного горения. В представленных статьях рассмотрены научные аспекты организации процесса низкоэмиссионного горения и даны примеры его реализации в низкоэмиссионных камерах сгорания.

От редактора

Книги на ту же тему

1. Физико-химические основы образования осадков в реактивных топливах, Большаков Г. Ф., 1972
2. Прочность и ресурс ЖРД, Махутов Н. А., Рачук В. С., Гаденин М. М., Рудис М. А., Паничкин Н. Г., 2011
3. Процессы в камерах сгорания ГТД, Лефевр А., 1986
4. Газовые турбины. — 2-е изд., перераб. и доп.: В 2 ч. (комплект из 2 книг), Шнеэ Я. И., Капинос В. М., Котляр И. В., Хайновский Я. С., 1977
5. Релаксационные процессы в ударных волнах, Ступоченко Е. В., Лосев С. А., Осипов А. И., 1965
6. Газодинамические основы внутренней баллистики, Бетехтин С. А., Виницкий А. М., Горохов М. С., Станюкович К. П., Федотов И. Д., 1957
7. Физика горения и внутренняя баллистика, Ассовский И. Г., 2005
8. Камеры сгорания газотурбинных двигателей, Пчёлкин Ю. М., 1973
9. Ударные волны и экстремальные состояния вещества, 2000
10. Теория детонации, Зельдович Я. Б., Компанеец А. С., 1955
11. Теория горения порохов и взрывчатых веществ, Лейпунский О. И., Фролов Ю. В., ред., 1982
12. Юлий Борисович Харитон: путь длиною в век. 2-е изд., доп., 2005
13. Качественные методы в физической кинетике и гидрогазодинамике: Учеб. пособие для физич. спец. вузов, Крайнов В. П., 1989
14. Математическая теория неоднородных газов, Чепмен С., Каулинг Т., 1960
15. Аналитические решения задач тепломассопереноса и термоупругости для многослойных конструкций: Учебное пособие для вузов, Кудинов В. А., Карташов Э. М., Калашников В. В., 2005
16. Неравновесная термодинамика и физическая кинетика, Базаров И. П., Геворкян Э. В., Николаев П. Н., 1989
17. Некоторые вопросы кинетической теории газов, 1965
18. Кинетика химических реакций: Учебное пособие, Семиохин И. А., Страхов Б. В., Осипов А. И., 1995
19. Введение в теорию течения сжимаемой жидкости, Бай Ши-И, 1962
20. Турбулентность: новые подходы, Белоцерковский О. М., Опарин А. М., Чечеткин В. М., 2003
21. Численный эксперимент в турбулентности: От порядка к хаосу, Белоцерковский О. М., Опарин А. М., 2001
22. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур, Пригожин И., Кондепуди Д., 2002
23. Избранные работы. Речная гидравлика. Теория фильтрации. Аэродинамика и газовая динамика. Горное дело. Теория пластичности. Энергетика, Христианович С. А., 1998
24. Тепловые испытания паровых турбин, Сахаров А. М., 1990
25. Динамика и управление судовых газотурбинных установок, Гительман А. И., 1974
26. Задачи дифракции волн в низкочастотной акустике, Иванов В. П., 2004
27. Взрывное дело: Сборник 83/40: Методики измерения и аппаратура для исследования действия взрыва, Родионов В. Н., Фомичев А. Г., ред., 1982
28. Углекислый газ в атмосфере, Бах В., Крейн А., Берже А., Лонгетто А., ред., 1987