行波管与混响室噪声试验等效转换方法研究

刘泽锋，单雪利，于田霖，景岩

（中国航空综合技术研究所，北京 100020）

引言

随着高超声速飞行器的不断发展及冲压发动机的广泛应用，航空产品正面临着越来越严酷的噪声环境，机载舱内设备所承受的噪声声压可达160 dB，而冲压发动机附近声压更可高达180 dB[1,2]。噪声环境对航空产品带来的危害将越来越难以忽视，越来越多的航空产品需要通过实验室噪声环境试验来考核并提升其对噪声环境的适应能力。

目前，对航空产品的噪声环境模拟主要有行波管与混响室两种试验方式。就试验声场形式而言，混响室更贴合于舱内设备所经受的噪声环境，行波管更适合于模拟外挂及蒙皮等所承受的噪声环境。然而，混响室受限于其声场产生方式，存在诸如低频段简正频率不足、声压级起伏较大，特别是难以产生较高的声压级等问题，越来越无法满足高超声速飞行器航空产品噪声试验的需要。另一方面，行波管则具有频谱相对均匀、易产生低频声场，结构相对简单，尤其是可以实现较高声压频谱控制（目前国内外较先进的行波管试验设备可实现总声压172 dB以上的噪声频谱控制），因此航空航天领域逐渐出现以行波管近似替代混响室进行舱内设备噪声试验的相关研究及工程应用[2-4]。Smallwood[5]认为在相同声谱下，混响室产生的漫射波更易于激发产品的高频响应；空军怀特实验室[6]的研究人员则指出声频率在大于产品一阶固有频率且小于数百赫兹的范围内时，行波管产生的自由行波更易于激发产品的响应，而在更高的频率范围内，两种声场的试验效应几乎相同；……