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厚度噪音、载荷噪音... 你知道直升机为何那么吵吗？来看看那些不为人知的噪音来源！
直升机的噪音问题不仅是人们在城市生活中的烦恼，也影响着调整飞行路径与降落时间的决策。从军事方面来看，噪音问题更是潜在的安全隐患，能被敌军所察觉，迫使军事单位必须寻求噪音减少的解决方案。本文将探讨直升机噪音的来源以及现今科技所采用的噪音减少方法。
直升机噪音的来源主要来自于刀片的运行、引擎的运作以及各种空气动力学效应。
噪音来源
直升机的噪音可以划分为几个明显的来源，这些来源各自具有不同的特性和解释。以下是几个主要的噪音来源：
厚度噪音
厚度噪音主要由 rotor blade的形状和运动引起。这种噪音是由 rotor blade 造成的空气位移所产生的，主要是沿着 rotor 的平面方向前进。它是直升机飞行时的一种持续噪音，与 blade 的设计与速度有直接关系。
载荷噪音
载荷噪音是由于 rotor blade 通过空气时，产生的力分布变化所导致的。这种噪音一般会向 rotor 的下方发射，并且会在低速时更为明显。载荷噪音还可以包含多种类型的 blade loading，这些因素在监察直升机噪音时必须考量。
刀片漩涡互动噪音
刀片漩涡互动噪音（BVI）是当旋翼刀片接近之前刀片所产生的漩涡时所引起的。这会导致刀片上载荷的快速变化，产生高度定向的噪音。 BVI噪音有可能在 rotor 磨损的任一侧被发现，且其指向性受交互作用的精确方向影响。
宽频噪音
另一类载荷噪音为宽频噪音，其源于各种随机噪音的来源。这项噪音可由通过 rotor 的乱流、自身噪音及 rotor wake 等构成。这些噪音是难以具体分离、却需一并考虑的因素。
高速冲击噪音
高速冲击噪音（HSI）是因为前进的刀片可能会出现超音速流体的惊叹声。这也是与载荷噪音相区分的一项噪音来源，HSI 噪音通常指向直升机前方，与厚度噪音一致。这突显了设计和运作中的空气动力学特性。
尾部旋翼噪音
虽然大部分噪音来自主要旋翼，但尾部旋翼在直升机近距离观察时也是重要噪音源之一。尾部旋翼的高频噪音特性使其比主要旋翼噪音更令观众感到恼人。
噪音减少方法
随着科技的进步，许多噪音减少的方法也被提出来。这些方法主要集中于降低主要和尾部旋翼的噪音。大部分直升机的引擎位于器械上方，有助于将引擎噪音向上引导。引擎噪音在当今科技下相对持平，重点逐渐转向旋翼噪音的削减。
许多设计致力于将尾部旋翼埋入机身中，以减少城市上空的噪音。这样的设计带有更多的旋翼刀片，进而以较高频率的噪音产生，以利其被环境吸收。
例如，Eurocopter EC-135 采用这种设计，同时也兼顾了全体飞行历程中的操控简便性。对于较小的直升机，采用NO TAil Rotor (NO-TAR)系统的设计将越来越被推广，此设计借此利用 Coandă 效应发生旋转的气流，进一步减少噪音。
此外，部分直升机的设计也在试验中以减少旋翼的噪音为目标，许多军事直升机如Comanche均寻找多种措施来实现噪音的抑制。例如，透过调整刀片间距，改变刀片布局，以此来散布振动噪声，从而降低特定的噪音频率及其谐波。
面对层出不穷的噪音问题，工程师和设计师们仍需持续探索更多创新与有效的解决方案，这不仅是为了人类的生活质量，也关乎多方的军事策略及环保考量。未来直升机是否能够在不妨碍人类生活品质的前提下运行，成为我们需要深思的问题吗？
