Obecnie większość samolotów GA w Europie ma tłumiki, dzięki czemu mogą spełniać coraz surowsze wymagania dotyczące hałasu. Oto jeden zamontowany na Cessnie 172 (zdjęcie źródło):

Historycznie tłumiki były uważane za wadę, ponieważ zmniejszają osiągi silnika poprzez zwiększenie przeciwciśnienia. Częściowo blokując przepływ spalin, tłumik zwiększa ciśnienie w cylindrze podczas ostatniego suwu w górę cyklu (suw wydechu), dzięki czemu napotyka większy opór przed poruszaniem się w górę. Ponadto w cylindrze pozostaje więcej spalonych gazów, dzięki czemu w następnym cyklu można spożyć mniej świeżej mieszanki paliwowo-powietrznej. Co najwyżej w samolocie z otwartym kokpitem zainstalowano rurkę odprowadzającą spaliny z dala od pilota. Poniżej znajduje się zdjęcie Mercedesa D.IIIa w Fokker D VII ( źródło):

Jednak nocne latanie sprawiłoby, że samoloty byłyby łatwo wykrywalne dzięki płomieniom wydechowym, więc w czasie II wojny światowej rury zostały dodane do komina wydechowego, aby uniknąć detekcji optycznej. Poniżej znajduje się zdjęcie Avro Lancaster z silnikami Bristol Hercules ( źródło):

Nasze znacznie lepsze zrozumienie silników tłokowych pozwala teraz projektować tłumiki, które nie powodują dużych strat mocy, aw przypadku dostrojonego tłumika rezonansowego można uzyskać większą moc przy prędkości projektowej, ponieważ Fala ciśnienia zacznie dochodzić z tłumika do króćca wydechowego właśnie po zamknięciu zaworów i zwiększy ciśnienie w cylindrze. Jednak biorąc pod uwagę niskie prędkości obrotowe naszych staromodnych lotniczych silników tłokowych, tłumiki te muszą być duże, a równie stare konstrukcje płatowców nie mają dla nich miejsca. Tak więc w lotnictwie tłumiki nadal powodują utratę mocy.

Nawet w samolotach amerykańskich projektowanych w latach 40. i 50. najpopularniejsze samoloty mają tłumiki.

Robi Mooney.

Oraz zawsze popularna Cessna 172

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie, które zadałeś, jest taka, że ​​zwykle istnieje znacznie większa odległość między lecącym samolotem a prawie każdym innym, kto może go usłyszeć, więc hałas nie ma tak dużego znaczenia, jak w przypadku samochodu, który często działa w odległości, powiedzmy, metra od innych samochodów i pieszych, a często zaledwie kilkadziesiąt metrów od domów, biur, szpitali itp.

Z drugiej strony czuję się zobowiązany zwrócić uwagę że wbrew powszechnemu przekonaniu układ wydechowy może zmniejszyć poziom hałasu bez powodowania utraty mocy - w rzeczywistości odpowiednio zaprojektowany system może w rzeczywistości zwiększyć moc w wielu przypadkach, zwłaszcza tych, które są całkiem odpowiednie dla większości samolotu.

Na przykład prosta, dostrojona komora rozprężna zwykle wygląda z grubsza jak dwa stożki z zespawanymi ze sobą dużymi końcami. Pomaga to w dość prosty sposób zwiększyć moc wyjściową.

Kiedy wartość spalin silnika otwiera się, spaliny zaczynają wypływać z portu wydechowego (są dość szybko wypychane przez tłok). Oznacza to, że mamy strumień dość gęstych spalin oddalających się od portu wydechowego z dość dużą prędkością.

Kiedy port wydechowy się zamyka, te spaliny oddalają się od niego, pozostawiając za sobą częściową próżnię

W układzie wydechowym z otwartą rurą powietrze atmosferyczne bardzo szybko wpływa do wypełnienia próżni, więc zanim otwór wylotowy ponownie się otworzy, spaliny muszą „wypchnąć” powietrze z sposób na wypłynięcie z portu.

W przypadku dostrojonego układu wydechowego mamy rurę (jakiegoś rodzaju) w pobliżu portu wylotowego, aby powietrze z atmosfery nie wypełniało tylko podciśnienia obok portu . Podwójna komora rozprężna ma jednak większe możliwości: została zaprojektowana tak, aby gęste spaliny odbijały się od odległego końca komory iz powrotem w kierunku portu. Wraca na lewy koniec komory i ponownie odbija się od niej, więc teraz oddala się od otworu wylotowego.

Chodzi o to, aby podciśnienie częściowe za gęstymi spalinami znajdowało się tuż za otworem wydechowym silnika, dokładnie w momencie otwarcia zaworu wydechowego. Kiedy tak się dzieje, to częściowe podciśnienie faktycznie pomaga „wyssać” kolejny „pakiet” spalin z komory spalania.

Jeśli chodzi o zmniejszenie hałasu: hałas z wydechu jest zasadniczo spowodowany z „pakietów” sprężonych spalin, po których następuje bezpośrednio oczyszczone powietrze. Dzięki dostrojonej komorze pozwalamy następnej paczce sprężonych spalin „wypełnić” tę częściową próżnię. W rezultacie gaz wypływający z wydechu ma znacznie bardziej stałe ciśnienie.

Dlaczego ma to szczególne zastosowanie do samolotów: głównie dlatego, że w samolocie prędkość silnika jest znacznie bardziej przewidywalna, większość czas. W przeciwieństwie do czegoś takiego jak samochód, większość samolotów jest zasadniczo projektowana z myślą o prędkości przelotowej i spędza większość czasu na pracy w dość wąskim zakresie obrotów silnika, więc dość łatwo jest zaprojektować komorę rozprężną dla tej prędkości, przy minimalnym uwzględnieniu dla innych prędkości.

Śmigła często pracują na wystarczająco wysokich obrotach, aby końcówki łopat przekraczały prędkość dźwięku. Czy kiedykolwiek zauważyłeś, że śmigłowiec jest wyjątkowo głośny podczas startu, ale bardzo cichy podczas lądowania? wybuchy.

Nasze ucho słyszy dźwięk „gniewnego warczenia”. Nie silnik, nie przez cały czas, dlatego śmigło z 5 łopatkami jest nieco cichsze niż śmigło z dwoma łopatkami, z których każdy pracuje z takim samym ciągiem. . 5-łopatkowa śruba pracuje z mniejszą prędkością obrotową, mniej uderzeń dźwiękowych.

OK, chodzi o to: jeśli twoja śruba napędowa jest w stanie wydawać hałas znacznie przewyższający hałas silnika, po co wyciszać silnik? śmigłowiec w locie prostym i poziomym nie jest tak cichy jak samochód, ale jest dosłownie kilka mil od najbliższego niezabezpieczonego ucha, więc mniej potrzeba tłumienia dźwięku silnika. samolotem, wchodzą w życie przepisy dotyczące liczby łopat. 2 łopaty? Nie, za dużo hałasu przy starcie 3? Ok lepiej. Wciąż głośno przy wysokich obrotach. 5 lub 7? Yay! Nigdy nie trzeba kręcić nim wystarczająco szybko do działania naddźwiękowego. Niektóre nowsze śmigła mają wiele dziwnie zakrzywionych łopat i pracują bardzo cicho. Ciche śmigło = wydajne śmigło.

Silniki samolotu są zaprojektowane tak, aby przez większość lotu pracowały blisko WOT (szeroko otwarta przepustnica) w wąskim zakresie obrotów na minutę.

Dopasowanie długości rury do obrotów nazywane jest dostrajaniem wydechu, co poprawia osiągi i, według mojego zrozumienia, zmniejsza hałas.

Oznacza to, że dostrojenie wydechu każdego cylindra powinno być proste, w zasadzie najlepiej przycięte na odpowiednią długość i pozostawione otwarte.

( Źródło) Przykładowe strojenie wydechu.