在硬壁、封闭截面风洞中进行测量对于开发安静的飞机和验证计算结果是理想的,而开放式喷气消声设施在声学上是更好的测量环境;封闭截面风洞对测试条件的空气动力学特性提供了很高的信心。飞机的气动噪声仍然是政府和工业界面临的主要问题,封闭截面风洞中声学测量的准确性和有效性至关重要。该项目始于现有概念;增强和修改技术以适应各种风洞设施。在工业环境中成功实施麦克风阵列后,开始了进一步的研究以改进物理技术。此类测试的限制之一是使用安装在风洞壁上的麦克风阵列时信噪比 (SNR) 较差。这可能会限制辨别接近或低于设施背景噪声水平的声源的能力。本研究的第二部分旨在研究传感器安装细节如何帮助提高信噪比。本报告介绍了麦克风安装策略的系统研究。结果表明,将单个麦克风凹进麦克风直径 (d) 的深度 (最多 2d) 可带来高达 3dB 的改善。将凹进深度增加到 2d 以上可带来高达 10dB 的改善,凹进深度达到 10d 可带来高达 20dB 的改善。最大的改善发生在 25 kHz 以下,尽管在 0 到 48 kHz 范围内也有改善。埋头凹槽的效果要么没有改善,要么背景噪声水平增加高达 20dB,这可能是由于凹槽孔径内的腔模式振荡。观察到不同密度的 Kevlar 布和丝绸覆盖物之间的 SNR 存在显著差异。当在凹进阵列的地板上添加声学泡沫衬里时,观察到背景噪声水平降低了 5 到 10dB。总体而言,这项研究的结论是,使用带有声学泡沫衬里的凹进阵列可以显著提高硬壁风洞测试中的麦克风阵列 SNR。研究的最后一部分旨在找到改进给定数量传感器的麦克风阵列的方法,观察风洞中测试模型的噪声源的方向性。主要关注的是找到阵列作为源定位可行工具的范围,并确定阵列范围极端处的源的误差,以改进未来的测量技术。
一台厌倦世事、重获生机的轧棉机马达在玻璃柜中旋转,其预期的工业轰鸣声被外壳底部的消声泡沫吸收。这台机器是凯文·比斯利 (Kevin Beasley) 的作品《一片风景:轧棉机马达,2012-18 年》(图 1)的核心,该作品于 2019 年春季在纽约惠特尼美国艺术博物馆展出。在柜子里,比斯利放置了十几个麦克风,将这台庞大机器的噪音传递到隔壁的房间。在那里,感官体验被颠倒了:墙壁是黑暗的,衬有吸音垫,表演时会以各种颜色亮起;电线通向后墙摆放的合成器;高保真扬声器将马达放大的现场直播声音填满整个房间;观众坐在长凳或地板上,沉浸在机械的音景中。声音和视觉分离后,马达的缺席可以理解为人们同意将其噪音当作音乐来享受。这样,A 的观点激发了人们对黑人音乐表达的批判性反思,这种音乐表达是以黑人的社会边缘化为条件的。1 然而,比斯利拒绝将马达的声音挪用来表达音乐的崇高;他几乎没有调整其工业轰鸣声。相反,马达的现成时间和空间——它从 1940 年到 1973 年为阿拉巴马州的轧棉机提供动力——被允许进入博物馆的白色墙壁。马达不仅仅是一种乐器,它更是一种存储设备,其非人的节奏让人回想起种植园的积累历史,其错位表明它代表了种植园的第一批技术:黑奴在监工鞭子的威胁下像机器一样工作。A 的观点呼吁人们关注种族奴隶制和工业化之间的交易,这种交易在 19 世纪帮助种族资本主义实现技术转型的科学和工程努力中被广泛否认。在本文中,我旨在通过 Beasley 的作品提供的种植园的时间位移来重新连接这段历史。这种方法试图解决 Ian Baucom 所说的跨大西洋奴隶制时代“在当下的货舱中积累”的问题。2 通过以这种方式构建种植园景观的时间性,我们可以看到工业时代如何以不间断的链条继承了奴隶制对人类的技术使用。蒸汽机、电动机和黑奴通过它们的使用参数联系在一起——作为设备、作为种植园主改善土地的假肢、作为将能量转化为机械运动、将运动转化为利润的动力源。身体和机器通过它们提供的力量进行工作和为种植园运营提供动力而联系在一起,这种力量在 19 世纪的物理学中被量化为一种抽象且可转换的能量概念。正是通过这种能量的概念化,我追踪了
军用雷达罩性能和验证测试 Thomas B. Darling 客户支持副总裁 MI Technologies 系统设计师付出了令人难以置信的努力,为我们的军队生产最先进的雷达和其他基于射频的功能。现代雷达系统用于各种目的,包括但不限于:天气评估;导航;地形跟踪/地形规避;武器火力控制;电子战;敌人跟踪、监听和识别等。这些雷达系统依赖于极高的测量精度、可重复性和准确性,都需要防风雨保护。虽然许多人会想到这些复杂的雷达系统产生的奇特硬件和性感的屏幕截图,但大多数人不会想到这些系统的一个极其关键的组件:雷达罩或雷达罩。当人们考虑到这些系统对我们的军队正常运行的迫切需要以及冲突期间的恶劣条件时,这个组件保护着重要的系统,这可能是生存和灾难之间的区别。最知名的雷达罩是位于飞机或导弹机头的雷达罩。然而,许多军事应用和新的商业应用正在将微波系统定位在飞机的其他位置。这些通常需要奇怪的形状来保护射频系统并具有足够的空气动力学性能。军用天线罩测试自然比商业应用复杂得多。典型测量参数用于表征天线罩性能的一些典型测量参数包括:传输效率 (TE) 传输效率是通过天线罩的微波能量的百分比,通常在不同角度区域测量(通常代表雷达系统实际使用的天线罩面积)。它是通过比较两种不同条件下测试天线接收的功率水平来测量的。在天线罩关闭的情况下进行参考测量,然后在雷达天线上安装天线罩后再次进行测量。将得到的数据绘制在天线罩的表面上。虽然理想情况下是“透明的”,但所有天线罩在射频信号通过时都会由于反射、衍射、吸收、折射和去极化等因素而产生损耗。波束偏转 (BD)/ 瞄准线偏移 (BS) 波束偏转是指微波信号通过天线罩时传播方向的变化。如果考虑与跟踪快速移动的敌方目标或低空飞行、快速移动的飞机的地形规避相关的几何形状,那么由天线罩引入的即使非常小的角度误差也会产生重大影响。(对于具有跟踪零点的测试天线,瞄准线偏移这一术语通常与波束偏转互换使用。因此,波束偏转可以作为用于总波束情况的术语。) 反射率 反射率是雷达天线端口反射系数幅度的变化,这是由于天线罩的存在而引起的。这是使用带有远程头的反射计测量的。反射系数是在天线罩安装前后测量的,此时天线指向无反射环境(例如消声室或室外靶场)。理想情况下,此测量与雷达天线的指向方向无关。
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