声音衰减板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种声音衰减板(1)，包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声音衰减板及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种声音衰减板，旨在吸收声能，特别是由例如涡轮喷气发动机或飞机涡轮螺旋桨发动机的飞机涡轮机，产生的声能。

技术介绍

[0002]飞机由一个或多个推进单元驱动，每个推进单元包括设在管状机舱中的涡轮喷气发动机/涡轮螺旋桨发动机。每个推进单元通过通常位于机翼下方或机身处的桅杆连接到飞机。
[0003]机舱通常具有这样的结构，其包括构成发动机进气口上游的上游段、旨在包围涡轮喷气发动机风扇的中间段和下游段，该下游段能够容纳反推力装置，旨在包围涡轮喷气发动机燃烧室，并且通常止于排气喷嘴。排气喷嘴的出口位于涡轮喷气发动机的下游。
[0004]进气口用于优化所需空气的捕获，以在整个飞行包线为涡轮喷气发动机的风扇提供所需空气，并且引导空气去往风扇。
[0005]进气口主要包括形成前缘的进气唇口，连接至环形结构。
[0006]环形结构包括确保发动机舱外部空气动力连续性的外部整流罩，以及确保发动机舱内部空气动力连续性的内部整流罩，特别是在中间段的风扇外壳。进气唇口确保这两个整流罩之间的上游连接。
[0007]进气口的内部整流罩暴露在高气流中，并位于风扇叶片附近。因此，内部整流罩有助于将由涡轮喷气发动机产生的噪音传播到飞机外。
[0008]而且，从现有技术可以得知，机舱进气口内的整流罩配备有声音板，以便减弱涡轮喷气发动机产生的噪音的传播。
[0009]通常，声音板包括穿孔声学结构和蜂窝型蜂窝结构，该蜂窝结构特别是通过粘合到穿孔声学结构来组装。
[0010]蜂窝结构包括多个声学单元，构成亥姆霍兹共振器或1/4波谐振器，多个声学单元由外围间隔件相互隔开。
[0011]穿孔声学结构转向噪音排放区，使得声波能够穿透声学单元内的穿孔声学结构的开口。声能通过在这些穿孔中的粘热效应而消散。
[0012]声音板的蜂窝结构可包括单元的单一厚度，或者由微孔隔膜分开的两个厚度，以提升板的声学性能，特别是吸收频率的带宽。
[0013]此类板的缺点在于，事实上穿孔声学结构具有强烈的声学非线性，引起其表面阻抗随着声级和切向流速度显著变化，特别是由于穿孔与气流之间的相互作用。
[0014]现有技术的解决方案是，通过胶合向穿孔声学结构添加多孔层，声学上相当于直径小于穿孔声学结构的穿孔，从而减少气流的相互作用。
[0015]尽管本解决方案能够减小声学非线性，然而这种结构的主要缺点是需要额外组件，在制造时间和成本方面不利。另外，组装不当会导致声学不均一的风险。最后，如果多孔层由金属材料制成，还存在多孔层暴露于气流而受腐蚀的风险，限制了材料的选择。
[0016]另一解决方案是，提供由两个重叠的、通过多孔层分开的蜂窝结构构成的声音衰减板。
[0017]然而，这类型的板使得制造方法更久且更贵，并且引入了因蜂窝可能错位引起的声学不均一的风险，从而导致不良空气动力学性能。

技术实现思路

[0018]本专利技术旨在克服上述缺点中的至少一个，并且根据第一方面，涉及一种声音衰减板，包括：
[0019]‑
蜂窝结构，包括通过外围间隔件彼此间隔开的多个声学单元，
[0020]‑
穿孔的声学结构，
[0021]穿孔声学结构和蜂窝结构在第一材料中构成单一零件，
[0022]‑
多孔声学层，由第二材料构成，通过在第二材料中至少一种材料的缠绕固定到穿孔声学结构的表面。
[0023]换言之，通过第一材料在第二材料和/或第二材料在第一材料中的缠绕，将由第二材料构成的多孔声学层固定到穿孔声学结构的表面，即，通过第一材料与第二材料彼此缠绕，多孔声学层附接到穿孔声学结构的表面。
[0024]因此，得益于根据本专利技术的声音衰减板，其中蜂窝结构和穿孔声学结构形成为单一零件，并且其中穿孔声学结构和多孔层之间的连接由它们材料的复杂性来获得，提升板的线性，使得空气动力学性能得到优化。板坚实得抵御恶劣天气并且更易于制造。
[0025]根据本专利技术的其他特征，，本专利技术的声音衰减板包括单独考虑或以所有可能的组合考虑的下列可选特征中的一个或多个。
[0026]‑
由蜂窝结构和穿孔声学结构构成的单一零件，与声学多孔层由相同材料制成。
[0027]‑
由蜂窝结构和穿孔声学结构构成的单一零件，与声学多孔层由不同材料制成。
[0028]‑
穿孔声学结构的穿孔沿轴线方向A以可变距离彼此间隔开。
[0029]‑
穿孔声学结构的穿孔沿轴线方向A具有增大的尺寸S。
[0030]‑
穿孔声学结构的穿孔具有大体上矩形的形状。
[0031]‑
穿孔声学结构的穿孔等于所述结构表面的至少20％，优选为所述结构表面的至少40％，甚至更优选为所述结构表面的至少60％。
[0032]‑
多孔声学层的孔尺寸小于穿孔声学结构的穿孔尺寸S。
[0033]‑
多孔声学层的孔大小沿轴线方向A增大。
[0034]‑
多孔声学层具有编织架构，包括基本纱线或纤维粗纱的交织。
[0035]‑
多孔声学层的纱线或纤维粗纱在交叉层面和/或根据边缘段彼此部分地联结在一起，即，纱线或纤维粗纱通过平行的相邻部分，部分地胶合在一起。
[0036]穿孔声学结构和外围间隔件的厚度在0.5至5毫米之间，优选地，穿孔声学结构和外围间隔件的厚度在0.5至2毫米。
[0037]声音衰减板包括可移除罩，布置在蜂窝结构的、与穿孔声学结构相对的一侧上。
[0038]‑
穿孔声学结构可以由塑性材料制成，例如热塑性材料或热固性材料，诸如聚氨酯、硅酮、或环氧树脂、具有用短纤维或长纤维加强的热塑性或热固性基质的复合材料，短纤维或长纤维例如是聚酯纤维、聚乙烯纤维、玻璃纤维、碳纤维、凯芙拉(Kevlar)纤维、合成
纤维或金属合金。
[0039]‑
多孔声学层能够由包括例如塑料纱线的塑性材料、包括例如复合纱线的复合材料、或金属材料制成，复合纱线包括诸如涂覆有热塑性或热固性基质的纤维，金属材料例如包括轻合金或铁合金的金属纱线。
[0040]根据另一方面，本专利技术涉及一种机舱进气口，布置在风扇上游，进气口包括面向风扇的内表面，所述内表面容纳至少一个如前所述的声音衰减板。
[0041]根据另一方面，本专利技术涉及一种用于通过包括至少一个模具(40)和反模(400)的模工具(4)制造如前所述的声音衰减板的方法，方法包括以下步骤：
[0042]‑
挤压所述至少一个模具和反模之间的多孔层，
[0043]‑
将旨在一体构成穿孔声学结构和蜂窝结构的材料注射到模工具中，
[0044]‑
缠绕旨在构成穿孔声学结构和蜂窝结构的材料与多孔层的材料，
[0045]‑
从模工具中移出声音衰减板。
[0046]根据本专利技术的其他特征，本方法包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种声音衰减板(1)包括：
‑
蜂窝结构(10)，包括通过外围间隔件(102)彼此分开的多个声学单元(100)，
‑
穿孔声学结构(20)，所述穿孔声学结构(20)和所述蜂窝结构(10)在第一材料中构成单一零件，以及
‑
多孔声学层(30)，由第二材料构成，通过所述第一材料在所述第二材料和/或所述第二材料在所述第一材料中的缠绕固定到所述穿孔声学结构(20)的表面。2.根据前述权利要求所述的声音衰减板(1)，其特征在于，由所述蜂窝结构(10)和所述穿孔声学结构(20)构成的所述单一零件，以及所述多孔声学层(30)由相同材料制成。3.根据权利要求1所述的声音衰减板(1)，其特征在于，由所述蜂窝结构(10)和所述穿孔声学结构(20)构成的所述单一零件，以及所述多孔声学层(30)由不同材料制成。4.根据前述任一权利要求所述的声音衰减板(1)，其特征在于，所述穿孔声学结构(20)的穿孔(200)沿轴线方向A以可变距离彼此间隔开。5.根据前述任一权利要求所述的声音衰减板(1)，其特征在于，所述穿孔声学结构(20)的穿孔(200)沿轴线方向A具有增大的尺寸S。6.根据前述任一权利要求所述的声音衰减板(1)，其特征在于，所述穿孔声学结构(20)的穿孔(200)具有大体上矩形的形状。7.根据前述任一权利要求所述的声音衰减板(1)，其特征在于，所述穿孔声学结构的穿孔等于所述结构的所述表面的至少20％，优选为所述结构的所述表面的至少40％，甚至更优选为所述结构的所述表面的至少60％。8.根据前述任一权利要求所述的声音衰减板(1)，其特征在于，所述多孔声学层(30)具有孔(32)，所述孔(32)的尺寸小于所述穿孔声学结构(20)的所述穿孔(200)的所述尺寸S。9.根据前述任一权利要求所述的声音衰减板(1)，其特征在于，所述多孔声学层(30)具有孔(32)，所述孔(32)的尺寸沿轴线方向A增大。...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔，
申请(专利权)人：赛峰短舱公司，
类型：发明
国别省市：