近日，北京首都机场一架客机起飞时出现的异常噪声引起业内关注。经核实，这种尖锐的呼啸声来自机翼表面的气流分离现象，也由此带动我国航空工业领域开展更研究。气流分离是空气动力学中的经典难题，本质上是高速气流机翼表面发生湍流并脱离附着流动。当飞机以较大仰角飞行时——气流难以紧贴机翼表面——局部形成涡流区；涡流周期性破裂、脱落，会产生特定频率的噪声。美国航空航天局最新研究数据显示，在起降阶段，这类噪声可占整机噪声总量的近两成。面对该挑战，中国航空工业集团气动研究院采用逆向工程思路推进研究。不同于传统方法主要定位气流分离发生的位置，研究团队进一步聚焦噪声的频谱特征。专家介绍，风洞实验捕捉到的2000赫兹峰值噪声，对应的正是气流分离“气泡”振荡的典型声学特征。解决方案上，工程师提出“以乱制乱”的思路，通过引入可控扰动来打散单一、尖锐的啸叫。波音787机翼前缘的锯齿设计，以及国产大飞机应用的涡流发生器技术，都表明了这一方向。不容忽视的是，我国科研人员发现，部分先进机型采用斐波那契数列方式布置涡流发生器，可更有效分散噪声能量，将刺耳的单频啸叫转化为更易被接受的宽频噪声。该进展对产业具有现实意义。随着国际民航组织于2024年实施Chapter 14新噪声标准，降噪能力正成为飞机制造商的重要竞争点。数据显示，符合新标准的飞机有望获得5%-8%的航线优先权，并享受机场使用费减免。我国在涉及的技术上的积累，将有助于国产大飞机提升国际市场竞争力，也为全球航空减噪与环保提供支撑。
从“轰鸣”到“呼啸”，飞机噪声治理正在从单点控制转向系统性优化；气流分离既是空气动力学的难点，也是气动声学的重要突破口。将湍流的“脉动”转化为可测、可算、可控的工程指标，既关系到航空器适航与竞争力，也关系到机场周边环境与公众感受。