美国FAMU-FSU工程学院与佛罗里达先进航空推进中心的研究人员针对超音速喷气机噪声问题，开发了一种新模型。该研究发表于《流体力学杂志》，旨在理解超音速气流与地面碰撞形成的共振反馈回路，这种回路可产生高达140分贝以上的危险噪声水平。超音速喷气机噪声对军事航空安全构成挑战，尤其在短距起飞和垂直着陆飞机如F-35B中，其排气羽流与着陆面交互时产生强烈声响。

研究人员测试了马赫1.5超音速喷气机，使用高速相机和纹影成像技术可视化气流，同时用高灵敏度麦克风记录声音。他们发现，噪声的音高主要由声驻波控制，而非扰动速度，这为噪声反馈回路提供了新视角。主要作者Myungjun Song表示：“这令人惊讶，我们发现声驻波在决定音高方面重要得多，而扰动的大小和速度决定了噪声的响度。”这一发现使工程师能更易预测噪声频率，有助于设计更安全的飞机和着陆平台。

实验在FCAAP的专门设施中进行，包括STOVL设施和热喷气设施，以模拟真实喷气条件。Farrukh S. Alvi教授指出：“喷气机能量中只有极小部分转化为声音，但这小部分影响重大。强烈噪声可损坏飞机结构并损害人员听力，我们正努力开发减少其影响的技术。”该研究团队已取得一些成功，例如通过新模型优化设计来降低超音速喷气机噪声。

超音速喷气机噪声问题涉及共振反馈回路，当高速气流产生扰动撞击地面时，形成声波回传，导致重复噪声和结构疲劳。研究人员强调，持续暴露于高噪声环境可能造成永久性听力损伤，甚至器官损伤。新模型基于声驻波信息预测噪声音高，为航空安全提供了关键工具。FCAAP还运营多声速风洞等设施，支持航空航天研究，相关倡议InSPIRE旨在扩展高超音速测试能力。

总体而言，这项研究通过新模型深化了对超音速喷气机噪声反馈回路的理解，有助于提升军事航空的安全性。研究人员将继续探索减少噪声的技术，以保护飞机结构和人员免受声损伤，推动航空航天领域的创新。

出版详情：作者：Trisha Radulovich, Florida State University；标题：《Mach 1.5 tests reveal noise feedback loops from supersonic jets》；发表于：《Journal of Fluid Mechanics》(2025)；期刊信息：《Journal of Fluid Mechanics》。