隨著航空出行需求持續(xù)增長，噪聲污染問題正受到越來越多的關注。國際民用航空組織（ICAO）不斷收緊噪聲排放標準，歐洲“Flightpath 2050”計劃則明確提出：到2050年飛機噪聲需在2000年基準上降低65%。與此同時，主要樞紐機場也相繼出臺更為嚴格的降噪政策，將噪聲水平與起降費用掛鉤。

面對日益嚴苛的監(jiān)管要求和公眾對生活質量的期待，從大型客機到新興的eVTOL（電動垂直起降飛行器），更安靜的飛行不再是選擇題，而是每一款航空產品必須達成的設計目標。

航空降噪的現實挑戰(zhàn)

目前航空業(yè)在降噪方面面臨兩大難題。

一方面，傳統的飛行噪聲測試大多安排在設計周期后期，難以對早期設計提供反饋。飛行測試成本高昂、周期漫長，一旦進入原型驗證階段，產品調整的靈活性已大大降低。

另一方面，新一代飛機推進技術，例如開式轉子系統、城市空中出行（UAM）構型等，在提升效率的同時，也帶來更復雜的氣動噪聲源。以GE36為代表的開式轉子發(fā)動機方案曾因無法有效控制噪聲而被擱置。如今，這類構型若想重新進入主流市場，必須在設計初期就明確應對氣動噪聲的方案。

因此，從設計伊始即引入高精度仿真技術，對噪聲源進行建模、分析和優(yōu)化，已成為推動更安靜航空設計的關鍵抓手。

基于格子玻爾茲曼法的高保真仿真方法

達索系統SIMULIA PowerFLOW平臺基于格子玻爾茲曼方法（LBM），為航空氣動噪聲建模提供全新解法。

與傳統CFD方法相比，LBM具備三大顯著優(yōu)勢：

01支持復雜幾何建模，無需對飛機結構進行大幅簡化，預處理效率顯著提升；

02可準確捕捉湍流中的非定常特性，數值耗散極低，適用于直接聲學模擬；

03在保持LES（大渦模擬）級別精度的同時，計算速度提升1-2個數量級，適合大規(guī)模飛行工況下的快速驗證。

借助LBM方法，設計團隊可在飛機概念設計早期識別并優(yōu)化關鍵噪聲源，避免后期返工，提高整體開發(fā)效率。

模板化流程，加速降噪評估

在實際項目中，SIMULIA PowerFLOW通過模板化工作流程覆蓋了多種典型航空降噪場景，包括：

01起落架與高升力裝置噪聲；

02開式轉子與傳統噴氣式推進系統的排氣噪聲；

03多旋翼構型eVTOL飛行器的城市環(huán)境聲學分析；

04無人機飛行器的噪聲足跡建模與優(yōu)化。

這些工作流程均經過系統驗證，涵蓋全自動網格劃分、預處理設置與后處理分析，幫助用戶快速部署高保真氣動聲學仿真，降低學習成本與工程資源投入。

此外，仿真平臺還支持與結構模態(tài)分析聯動，實現對聲源激勵機制與結構響應之間耦合關系的深入理解。這對提升噪聲控制策略的針對性具有重要價值。

以仿真為驅動，加速更安靜航空的實現

在航空工業(yè)加速邁向可持續(xù)飛行的進程中，仿真技術正在從“驗證工具”轉變?yōu)椤霸O計決策引擎”。通過將先進仿真手段前移至研發(fā)早期，制造商不僅可以在更低成本下完成噪聲性能驗證，還能在設計方案上做出更具前瞻性的選擇。

在這一轉變中，SIMULIA PowerFLOW正助力航空企業(yè)應對復雜的eVTOL構型、開式推進方案與城市飛行環(huán)境所帶來的聲學挑戰(zhàn)，推動行業(yè)在滿足監(jiān)管要求的同時，為乘客和城市居民帶來更靜謐的飛行體驗。