飞机降噪都有哪些诀窍？
1968年的一天，BeeGees乐队乘坐一架英国航空的Vickers Viscount飞机时，在机舱里仔细地倾听着噪音。“就是那种让乘客昏昏入睡的嗡嗡声，但我们这一次的感觉却不太一样。”已故BeeGees主唱罗宾·吉布(Robin Gibb)在该乐队的一张精选集里说，“这种嗡嗡声似乎有自己的曲调，冥冥中让人感觉像是唱诗班的合唱。”吉布甚至表示，作为该乐队最著名的歌曲之一，《我开了个玩笑》(I Started A Joke)就是受到这种声音的启发而创作的。
看着飞机起飞的男子(图片来源：Thinkstock) 但对多数乘客来说，飞机噪音更像是一种痛苦，根本无法带来任何灵感。尽管航空技术取得了巨大进步，但只要发动机在转动、风在呼啸、空调在运转，喷气式飞机的乘客仍会刚感受到不小的噪音。新技术能否提供一些帮助？乘客能否通过某些方式来降低噪音？ 乘坐飞机旅行时，各个阶段的噪音都大不相同。美国语言听力协会的帕梅拉·梅森(Pamela Mason)表示，起飞和着陆时噪音最大，机舱内的音量能够达到105分贝；而在高空巡航时，噪音会降到85分贝左右。长期暴露在85分贝的噪音中会引发短暂的听力问题。“很多人在长时间乘坐飞机后都出现了耳鸣，这是噪音损伤的早期症状。”梅森说。美国联邦航空管理局警告称，如果每天在90分贝以上噪音环境中暴露的时间达到或超过8小时，就有可能造成永久性听力损伤。在型号较老的飞机上，或者座位靠近飞机尾部，噪音往往会很接近这一水平。 飞机制造商和航空公司都认识到这一问题，并且都在努力降低机舱内的噪音。但实现起来却并不容易，因为传统的降噪技术——例如加厚机舱壁上的隔音层——会加大机身重量，从而增加耗油量。那么，工程师是如何解决这个问题的呢？ 抑制噪音 风是噪音的主要来源之一。所以，在现代飞机的设计阶段，已经开始利用计算机化的工具来模拟飞机的航空动力学，寻找可能加大机舱噪音的高气流区域。空客公司产品营销总监阿兰·帕多(Alan Pardoe)表示，这可以帮助工程师调整设计方案。他透露，正是在这种技术的帮助下，空客A380双层客机才被英国噪音消除协会评为市场上最安静的喷气式客机。 模拟飞机表面的气流可以确定噪音来源(图片来源：Science Photo Library) 还有一些工程师会记录原型飞机发出的声音，以此为依据调整设计方案。例如，美国密苏里州的Innovative Technology Applications Company正在研究如何使用一组麦克风来寻找并消除噪音源。 此外还出现了很多噪音消除技术。增加振动吸收材料可以消耗机身的能量。“如果能削弱振动，就能降低噪音。” 机舱设计方案提供商3M Aerospace业务开发经理布莱恩·乔约尔(Brian Joyal)说。隔音材料可以吸收空气传播的声能，而音障则能改变它的方向，使之远离机舱。例如，法国橡胶专家斯迈克·埃罗(Smac Aero)开发了一种名为SmacBarrier的隔音材料，可以降低舷窗周围以及地板和天花板的声波传输能力。 具体到私人飞机，由于资金更充裕，而且不太在意油耗，所以能够安装额外的隔音材料，包括在舷窗上安装更多玻璃，采用吸音的绒面皮装饰天花板，并重新设计空调系统。这些定制方案可以将噪音水平降到50分贝以下，比普通民航客机安静得多。 发动机也是重要的噪音来源，但情况也在逐步改善。“以前，喷气式飞机两侧的发动机会产生巨大的噪音。”帕多说。但在新的飞机上，发动机舱的体积大幅增加，前面的风扇同样做得很大。“这就可以放慢风扇的转速，从而降低噪音。”他解释道。空客今年就在A320客机上安装了配有大风扇的新一代发动机，因此，“这些飞机将比我们目前正在生产的飞机安静得多。”他补充说。 波音公司首席噪音、振动和排放工程师马亨德拉·约什(Mahendra Joshi)表示，还有一种方法是在发动机排气孔上使用V型边缘，以便在源头上降低发动机噪音。 空客甚至试图降低空调的噪音，具体方法则是对机舱轮廓进行设计，使之不会干扰气流，从而让空气自由流通。“这样一来，就不必那么费力地向机舱里压入空气，速度越慢，噪音就越小。”帕多说。 机舱后面的噪音往往更大(图片来源：BBC) 那么，除了佩戴耳塞或降噪耳机外，乘客还能采取哪些措施呢？ 2006年，伊斯坦布尔大学的库尔图卢斯·欧扎坎(Kurtulus Ozcan)和塞米哈·尼姆里奥格鲁(Semih Nemlioglu)决定找出机舱内不同座位之间的噪音差异。这两位研究人员记录了空客A321双走廊客机内部各个位置的噪音，当时的那架飞机在土耳其境内飞行，总里程约为1,000公里(620英里)。他们发现，靠舷窗位置的噪音比中间或靠走廊位置的噪音高出4分贝。而机舱前部普遍比顶部或后部安静。 乘客现在可以使用SeatGuru等公司提供的服务，这些公司可以根据噪音水平等不同因素帮助用户评估座位。乘客在预订机票前，可以先搜索自己的航空公司和飞机信息，尽量选择更舒适的座位。 可是，这种措施是否会让机舱变得太过安静呢？毕竟，有些人或许认为“白色噪音”好过人们的聊天声、宝宝的哭闹声和厕所门的开关声。“3M Aerospace的乔约尔认为，未来的工程师有可能会关注声音品质，而不再一味降低噪音。“汽车行业20年前就曾经历过这种情况——他们不再单纯关注噪音水平，还把精力放在了噪音频谱上。所以我认为，我们今后也将看到声音更好听的喷气式飞机，但却未必更加安静。” 然而，调整后的噪音还能否像以前那样给BeeGees乐队带来灵感，恐怕就很难说了。 请访问 BBC Future 阅读 英文原文。