DOI QR코드

DOI QR Code

Thickness and Loading Noise from Helicopter Rotor at various Pitch Angles

피치각 변화에 따른 헬리콥터 로터에서의 두께 및 하중소음 방사

  • 유기완 (전북대학교 기계항공시스템공학부)
  • Published : 2007.10.31

Abstract

Noises from the helicopter rotor model are calculated numerically at various pitch angles. The aerodynamic data are calculated by using prescribed wake model and unsteady panel method. The distribution of aerodynamic loads on the blade surface are obtained from $0^{\circ}$ to $9^{\circ}$ pitch angles with equiangular increments of $1.5^{\circ}$. Although thickness noise is not related to the change of pitch angles, loading noise level increases about 3~4dBA every $1.5^{\circ}$ increment of pitch angle. The additive noise level shows sufficient value to perceive the loudness. From the result of directivity pattern the sound level at the lower region of the blade disc plane is higher than that of the upper region.

정지비행시의 헬리콥터 로터 모형의 블레이드의 피치각 변화가 소음방사에 미치는 영향을 수치해석을 통해 파악하였다. 공력 자료는 비정상 패널법과 경험후류 방법을 이용하여 구하였으며, $0^{\circ}$에서 $9^{\circ}$까지 등간격으로 $1.5^{\circ}$ 씩 피치각을 증가시키면서 블레이드 표면상의 공력 하중 분포를 얻어내었다. 수치해석을 통해 얻어낸 두께 소음은 피치각에 무관한 결과를 보였으나, 하중소음은 피치각이 $1.5^{\circ}$ 씩 증가할 때 마다 대략 3~4dBA정도로 소음의 세기가 증가하는 경향을 보였으며, 이정도의 증가분은 소음이 더 커졌음을 감지할 수 있는 충분한 크기라 할 수 있다. 또한 하중소음의 방향성 결과로부터 블레이드의 윗면 보다는 아랫면에서의 소음의 세기가 더 크게 나옴을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. Lighthill, M. J., 'On sound generated aerodynamically I. General theory', Proceedings of the Royal Society of London, Series A, Vol. 211, 1952, pp. 564-587
  2. Ffowcs Williams, J. E., and Hawkings, D. L., 'Sound generation by turbulence and surfaces in arbitrary motion', Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A, Vol. 264, 1969, pp. 321-342
  3. Gutin, L., 1948, 'On the Sound Field of a Rotating Airscrew', English Translation NACATM No. TM1195, 1948
  4. Farassat, F., and Succi, G. P., 'The prediction of helicopter rotor discrete frequency noise', Vertica, Vol. 7, 1983, pp.309-320
  5. Maskew, B., 'Prediction of subsonic aerodynamic characteristics: a case for low-order panel methods', J. of Aircraft, Vol. 19, 1981, pp.157-163
  6. Kocurek, J. D., and TangIer, J. L., 'A prescribed wake lifting surface hover performance analysis', J. American Helicopter Society, Vol. 17, 1977, pp. 3-15
  7. 유기완, 나선욱, 이덕주,'정지 비행 시 로터 후류 모형의 비교 검토', 한국항공우주학회지, Vol. 25,No.4,pp. 11-20, 1997
  8. Gray, R. B., 'An aerodynamic analysis of a single-bladed rotor in hovering and low speed forward flight as determined from smoke studies of the vorticity distribution in the wake,' Princeton University Aeronautical Engineering Report No. 356, Princeton, New Jersey, September, 1956
  9. Landgrebe, A. J., 'The wake geometry of a hovering helicopter rotor and its influence on rotor performance', J. American Helicopter Society, Vol 17, Oct. pp. 3-15, 1972 https://doi.org/10.4050/JAHS.17.3
  10. Rabbott Jr., J. P., 'Static thrust measurements of aerodynamic loading on a helicopter rotor blade', NACA TN-3688
  11. Gallman, J. M., 'The validation and application of a rotor acoustic prediction computer program', Proceedings of the Army Science Conference, Durham, North California, 1990
  12. Dobrzynski, W. M., Heller, H. H., and Densmore, J. E., 'Propeller noise tests in the German-Dutch wind tunnel DNW', DFVLR/FAA-IB 129-86/3, FAA Report No. AEE 86-3, 1986

Cited by

  1. Prediction of Non-cavitation Noise from Large Scale Marine Propeller vol.25, pp.2, 2015, https://doi.org/10.5050/KSNVE.2015.25.2.75