Мы в Telegram
Добавить новость
103news.com
Nasa.gov
Апрель
2024
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
14
15 16 17 18 19
20
21
22 23 24 25 26
27
28
29 30

Identification of Noise Sources During Launch Using Phased Array Microphone Systems

0

Identification of Noise Sources During Launch Using Phased Array Microphone Systems 

Every part of a launch vehicle, launch pad, and ground operation equipment is subjected to the high acoustic load generated during lift-off [1]. Therefore, many extreme measures are taken to try to suppress this acoustic environment by damping with a water deluge system and diverting engine plumes away from the vehicle via flame trenches. Even single decibel reductions of the acoustic levels can translate into a sizable reduction of acoustic loadings, certification needs, operational costs, and even vehicle weight. Therefore, lowering the acoustic level via various mitigation schemes is an important aspect of a launch pad design.   

In 2011 and 2012, the NESC sponsored research into the effectiveness of a microphone phased array (MPA) to identify noise sources and tested the array during an Antares launch from the Wallops Flight Facility [2]. This simple prototype array was able to identify impingement-related noise sources during the launch.  

Today, building on this previous work, a new open-space truss MPA architecture is in development and test for use during the Artemis II launch. This truss structure consists of an aluminum tubular frame holding 70 microphones mounted in optimized positions over a dome-shaped surface (Figure 1). The center canister structure holds visible and infrared cameras as well as the amplifier electronics that transfer and relay microphone signals out to data cables that send information to the ground-mounted data acquisition system. The collected data are postprocessed using a functional-orthogonal beamforming routine that minimizes the effects of side lobes and reflections on the acoustic signal [3]. This produces a much cleaner image of primary noise impingement sources emanating from the vehicle and launch pad structures. 

Figure 1. Overall view of the MPA, cable bundle, and data acquisition cabinet.  

The NESC activity is performing verification and validation tests to determine the MPA’s environmental survivability and validate the beamforming capability. This is being done using a phased testing approach. Phase 1 testing performed at ARC elevated the MPA (Figure 2) and used horns and speakers of known intensity to ensure its ability to identify and separate noise sources (Figure 3). 

Figure 2. Setup for the outdoor test using a train horn and a long-range acoustic device (LRAD) speaker. The MPA was raised to test heights by a Telehandler. 
Figure 3. Comparison between different beamform schemes at a fixed f=1338 Hz with array center 100 ft. horizontal and 10 ft. above LRAD speaker. 

In phase 2, the system was subjected to an actual engine noise environment during a static fire test at SSC. The MPA viewed the A-1 engine test stand during an RS-25 engine test from 460 feet, a similar distance from KSC Pad 39B to the lightning tower, where the MPA will be mounted for Artemis II (Figure 4). Results successfully identified and pinpointed the transient engine acoustic sources during the test (Figure 5). 

Figure 4. Scaffold system used to mount MPA and location of the array with respect to the SSC A-1 test stand. Right Image Credit: Google Maps 
Noise sources identified at the indicated third-octave center frequencies using functional-orthogonal beamform.

The final test occurred during the NG-19 Antares launch from the Wallops Flight Facility in July 2023. The MPA tracked the plume and acoustic environment during the launch, showing transition from initial engine thrust to the overpressure environment flowing from the flame trench as the vehicle lifted off (Figure 6). The array was able to collect meaningful data while mounted outside, under acoustic conditions similar to those expected during the Artemis II launch and also subjected to heat, humidity, salt air, and extreme weather. 

Figure 6. Time evolution of noise source generation during the NG-19 launch. The acoustic intensity of the redirected flow from the flame trench opening evolves to become a much stronger noise source, while acoustics from the plume are effectively mitigated by the sound suppression on the launch pad surface.  

Next, the MPA will be deployed at KSC for the Artemis II launch to measure the acoustic impingement and identify critical noise sources during that event. The data collected will help further refine and optimize the sound suppression systems for Artemis III and future launches. 

References: 

  1. Eldred, K. M. & Jones, G. W., Jr., “Acoustic load generated by the propulsion system,” NASA SP-8072, 1971. 
  1. Panda, J., Mosher, R. N. & Porter, B. J., “Noise Source Identification During Rocket Engine Test Firings and a Rocket Launch,” Journal of Spacecraft and Rockets,   Vol. 51, No. 4, July-Aug 2014. DOI: 10.2514/1.A32863 
  1. Dougherty, R.P., “Functional Beamforming for Aeroacoustic Source Distributions,” 20th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, 10.2514/6.2014-3066, 2014. 

For more information, contact:  

Dr. Jayanta Panda jayanta.panda-1@nasa.gov 

Kenneth R. Hamm, Jr. kenneth.r.hamm@nasa.gov 

Joel W. Sills joel.w.sills@nasa.gov 





Губернаторы России
Москва

Собянин заявил о росте инвестиций в Москву из-за импортозамещения





Москва

В Москве прошла Премия-практикум «Харизма Года»


Губернаторы России

103news.net – это самые свежие новости из регионов и со всего мира в прямом эфире 24 часа в сутки 7 дней в неделю на всех языках мира без цензуры и предвзятости редактора. Не новости делают нас, а мы – делаем новости. Наши новости опубликованы живыми людьми в формате онлайн. Вы всегда можете добавить свои новости сиюминутно – здесь и прочитать их тут же и – сейчас в России, в Украине и в мире по темам в режиме 24/7 ежесекундно. А теперь ещё - регионы, Крым, Москва и Россия.

Moscow.media
Москва

Сергей Собянин рассказал о реализации проектов КРТ в столице



103news.comмеждународная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "103 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. 103news.com — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net.

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

103news.com — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.

Музыкальные новости

Джиган

Джиган, Оксана Самойлова, Виктория Боня и другие: ТНТ раскрывает дату премьеры нового сезона реалити «Выжить в Дубае. Возвращение»




Спорт в России и мире

Алексей Смирнов – актер, которого, надеюсь, еще не забыли

Сергей и Ангелина Минаевы из Брянска завоевали серебро Кубка «НИКА 2024»

Медийный баскетбол, киберспорт и турнир ММА: Константин Пухов рассказал о мероприятиях Международного центра бокса (Наташа)

В Крылатском будет создан современный спортивный кластер — Собянин


ATP

Янник Синнер высказался о первом месте в рейтинге ATP и травме Новака Джоковича



Новости Крыма на Sevpoisk.ru




Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России