個頭碩大的噴氣式發(fā)動機，噪音卻并不是很大，為什么？

當(dāng)飛機停靠在遠機位，我們需要乘坐擺渡車登機時，機翼下那個碩大的噴氣式發(fā)動機總是會引起我們的注意，那么你有沒有想過這樣一個問題，這么大的發(fā)動機，所產(chǎn)生的噪音卻與它的個頭并不匹配，這是為什么呢？

其實，噴氣式發(fā)動機的噪音原本是配得上它的個頭的，只是隨著低涵道比渦扇發(fā)動機被高涵道比渦扇發(fā)動機所取代，噪音才降了下來。想要知道噪音是怎么被降下來的，就先要知道原本的噪音是怎么產(chǎn)生的。在低涵道比渦扇發(fā)動機的內(nèi)部，壓氣機定子葉片和轉(zhuǎn)子葉片轉(zhuǎn)動會對內(nèi)部流動的空氣制造壓力波。

什么是壓力波呢？壓力波就是聲波，也就是噪音本身。

為什么低涵道比渦扇發(fā)動機內(nèi)部產(chǎn)生的壓力波如此巨大呢？這是因為想要讓發(fā)動機產(chǎn)生最大的效率，就必須要控制好空氣進入發(fā)動機的方向和角度，為了實現(xiàn)這一目的，低涵道比渦扇發(fā)動機的第一級壓氣機前面安裝有一個特定角度的固定葉片，名為“入口導(dǎo)向葉片”。空氣通過入口導(dǎo)向葉片進入到壓氣機中之中，轉(zhuǎn)子葉片就能實現(xiàn)最佳攻角，從而達到最大效率。

但這同時也帶來了一個問題。

原本平滑的空氣通過入口導(dǎo)向葉片之后會被撕碎，在經(jīng)過壓氣機之后形成巨大的脈沖波，而脈沖波甚至上也是一種壓力波，巨大的脈沖波的另一個叫法就是巨大的噪音。這還只是低涵道比渦扇發(fā)動機噪音的一個來源，除此之外還有另一個來源，它就是渦扇發(fā)動機的排氣。空氣從前方進入發(fā)動機，在經(jīng)過了壓氣機、燃燒室和渦輪機之后，原本寒冷的空氣會變得非常熾熱，溫度大概在400℃左右。

當(dāng)這些高溫氣體被以極高的速度從發(fā)動機的尾部噴出之后，會與周圍的冷空氣遭遇。

溫度的本質(zhì)就是微觀粒子的運動速度，高溫空氣分子的運動速度快，而低溫空氣分子的運動速度慢，兩種空氣相遇之后，分子間會發(fā)生劇烈的碰撞，這種碰撞就造成了對氣流的剪切作用，于是壓力波又產(chǎn)生了。可不要小看這股由氣流剪切作用所產(chǎn)生的噪音，它可是非常巨大的，甚至比發(fā)動機內(nèi)部產(chǎn)生的噪音還要大。在高涵道比渦扇發(fā)動機還沒有出現(xiàn)之前，為了消除這股噪音，一些飛機生產(chǎn)商曾經(jīng)在發(fā)動機的尾部加裝過消音器。

為什么高涵道比渦扇發(fā)動機出現(xiàn)之后，噪音一下就降下去了呢？

高涵道比渦扇發(fā)動機與低涵道比渦扇發(fā)動機一樣，前面同樣存在著一個特定角度的固定葉片，也就是前面提到的入口導(dǎo)向葉片，但在這個入口導(dǎo)向葉片的前面，還裝有一個緩慢轉(zhuǎn)動的大葉片，正是因為有了這個葉片的存在，進入發(fā)動機的空氣流動方式發(fā)生了巨大的改變，既能夠保證效率，又不會產(chǎn)生過大的脈沖波，噪音自然就低了。

另一方面，高涵道比渦扇發(fā)動機前面的大風(fēng)扇還有另一個作用。

進入發(fā)動機的空氣并不會全都進入核心加熱，這個大風(fēng)扇可以讓那些沒有經(jīng)過核心加熱的空氣從旁路通過，之后這些從旁路通過的低溫空氣會與從中心通過的高溫空氣混合，然后再一起噴出。這樣一來，最終噴出的氣體溫度就大大降低了，于是因為氣流剪切作用而產(chǎn)生的排氣噪音也就自然下降了。發(fā)動機內(nèi)部和外部的噪音都大幅下降，所以高涵道比渦扇發(fā)動機就比低涵道比渦扇發(fā)動機安靜多了。