用于飞行器的热绝缘和声绝缘的绝缘结构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于飞行器的热绝缘和声绝缘的绝缘结构（２），其具有至少一个厚层（８），其中所述根据本发明专利技术的绝缘结构（２）的特征在于，所述绝缘结构（２）具有附加的吸收层（６）；所述厚层（８）至少局部地被穿孔，并且所述厚层（８）的孔面积比例调整为，使得所述厚层（８）对于低于所述绝缘结构（２）的双壁频率的频率而言基本上是透声的。因此，能够尽可能有效地减弱具有低于所述双壁频率的低频的声音。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于飞行器的热绝缘和声绝缘的绝缘结构。
技术介绍
为了确保热舒适性并且为了限制机舱内的噪音水平，对现代飞行器进行热绝缘和 声绝缘。在本文中基本上要减少的噪音通常产生于飞行器的外部，例如由于在机身上的紊 流流动边界层和发动机的排气射流。除了乘客对舒适性要求的提高，较高的巡航速度，以及 直接与整块金属材料相比，由纤维复合材料制成的飞行器机身的在声学上的不利的性质， 对于声绝缘而言也是不断增加的挑战。尤其是对在隔音和声吸收方面的绝缘的声学效果的 要求由于该原因持续增加，并且不能够通过传统的绝缘结构来解决。通常，飞机机身的热绝缘——所谓的主要绝缘层——由垫状的绝缘组件构成，所 述绝缘组件由具有在薄的包裹膜内相对低的密度(例如小于10kg/m3)的玻璃棉组成。在 此，使用用于蒙皮板区域的衬垫和用于包裹隔框的衬垫，所述蒙皮板区域位于隔框之间且 在用于机身的纵向加固部的桁条上方。这个传统的热绝缘也附加地具有声绝缘的功能，并且因此有助于确保在温度和噪 音方面的机舱舒适性。常用的玻璃棉组件的声学效果在主要包括话音清晰度的范围的高频 范围内相对地高，然而在频率低于500Hz的情况下，只进行意义不大的隔音。如果对内部空 间的噪音舒适性提出较高的要求，例如在公务飞机或私人飞机的情况下，那么此外也使用 针毡材料，所述针毡材料也部分地远离机身地，例如在桁条头部的上方固定。从文献WO 2005/095206以及文献WO 2006/114332中已知，能够使用由不同的材 料构成的多层绝缘组件来提高飞机的机舱内的声学舒适性。此外，本领域技术人员已知，通 过提高飞机外蒙皮的质量或者通过在绝缘结构中使用具有相对高的比重的附加层，能够实 现结构的隔音程度的提高，尤其是低频范围内(例如小于500Hz)。在此，飞机机身的单位面 积重量的提高例如能够通过直接在蒙皮板上施用所谓的阻尼覆盖层或厚层来实现。此外，双壁结构的相对于单壁的有利的声学特性也是已知的。在用于减少声音通 过的措施所使用的重量总体上相同的情况下，在分布到两个壁部元件上时获得比在单壁上 集中相同的重量时更高的隔声程度。尤其是在飞机制造业中，为声学的措施提供的重量是 有限的，使得本领域技术人员优选双壁或多壁结构来提供尽可能好的噪音吸收。在所述的文献WO 2006/114332中披露了用于在公务飞机中使用的绝缘结构，在 所述绝缘结构中，通过与飞机外蒙皮配合地使用由多孔吸收体和厚膜结合而成的组件，产 生由外蒙皮和厚膜组成的双壁结构。但是，这具有各种缺点。在其高度基本上通过厚层的质量和厚层与飞机外蒙皮之间的距离来获得的所谓的双壁共振频率中，通过结构形成的双 壁具有在隔音程度上的下降，并且只是在该双壁共振频率的上方显示出已知的有利的声学 特性。此外，尤其是在飞机的侧壁区域内，借助机身、厚层和内衬板获得多壁结构，所述多壁 结构具有带有隔音程度下降的附加的共振效果。这些双壁和多壁共振如下产生，在加固部 件的区域中的壁部之间包围的空气起到弹簧的作用，并且因此形成具有振动能力的弹簧质 量系统。同样，使用的厚膜声学覆盖设置在飞机机身上的主要绝缘层。但是因此不再能够 吸收厚膜和机舱衬里之间的声能，使得在机舱侧的有效的吸收层厚度减少。此外，用于热绝缘的结构内部的封闭的厚膜起到防潮层的作用，使得通过使用厚 膜能够形成由邻近的多孔绝缘材料吸收的冷凝水。由于绝缘材料的完全的覆盖，这种材料 的干燥变得困难或者完全是不可能的，使得在飞机使用寿命期内，热绝缘和声绝缘的材料 在重量上持续不断地增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于飞行器的热绝缘和声绝缘的绝缘结构，其具有低 的重量，特别好的适合用于减弱低频噪音，但是不影响热绝缘并且不会导致冷凝。该目的通过用于飞行器的热绝缘和声绝缘的绝缘结构的得以实现，所述绝缘结构 具有至少一个厚层和优选设置在厚层的机舱侧的吸收层，其中厚层至少局部地被穿孔，并 且其孔面积比例调整为，使得厚层对于低于绝缘结构的双壁频率的频率而言基本上是透声 的。由于厚层的穿孔，避免了在声密的厚层中的前述隔声程度下降。但是，根据本专利技术 的绝缘结构就厚层的带来的重量而言在双壁共振频率上方具有双壁的有利的声学特性。因 此由于穿孔，不再能够产生被封闭的气垫，并且抑制具有振动能力的质量弹簧系统的构成。 此外，与设置的穿孔度或孔面积比例有关，用于位于根据本专利技术的绝缘结构的双壁频率上 方的较高频率的厚层仍然被看作是声密的。由于在厚层内的穿孔，能够保持水蒸气输送，使 得在地面停留时，飞行器的绝缘层能够变干。因此，根据本专利技术的穿孔避免了厚层起到防潮 层的作用。在特别有利的根据本专利技术的绝缘结构中，吸收层由多孔材料形成。该材料例如能 够为玻璃棉。为此，达到特别有效的声吸收。在特别有利的根据本专利技术的绝缘结构中，吸收层的密度在3. 5kg/m3至25kg/m3之 间。在飞行器结构中，通常注重尽可能低的构件重量，示出的密度范围满足在尽可能高的声 吸收和尽可能低的重量之间的折衷方案。此外，特别有利的是，吸收层的厚度在5mm至55mm范围内，因为与穿孔的厚层结合 的这个相对薄的层厚度足够用于有效地吸收低频，并且同时将附加的重量和总厚度通过根 据本专利技术的绝缘结构保持在可接受的界限内。在根据本专利技术的绝缘结构中优选的是，厚层的单位面积重量在0. 5kg/m2至4kg/m2 之间，因为通过使用附加的质量，能够提高隔声程度，并且因此提高根据本专利技术的结构的效 率。在单位面积重量的所述范围内，例如能够通过为此有利地设置的双壁频率达到低频的 足够的隔音。此外，根据本专利技术的绝缘结构的有利的改进方案设置成用于容纳紧固装置的第一 构件，所述第一构件对应于紧固装置的固定地设置在飞行器结构上的第二构件，以用于形 成连接。这是有意义的，因为紧固装置的多个第一构件能够在绝缘结构制造时已经集成，并 且多个第二构件能够在飞机结构装配时已经定位在规定的位置上。因此，在飞行器总装配 时，能够取消在固定根据本专利技术的绝缘结构时的一个或多个工作步骤。由于紧固装置的第 一和第二构件的对应的位置，只需将设置在根据本专利技术的绝缘结构上的第一构件插入第二 构件内。这优选通过容易形成的卡锁连接或闭锁连接来实现。根据本专利技术的绝缘结构的有利的改进方案提出，紧固装置的第二构件或多个构件 从机身内侧设置在飞机的外蒙皮上。因此，允许根据本专利技术的绝缘结构容易地直接固定在 飞行器的外蒙皮上，从而绝缘结构不导致用于机舱的结构空间的过多的限制。因此，反而是有利的是，紧固装置的第二构件在机身内侧设置在一个或多个结构 加固部件旁或上，因为由于机身和厚层之间的较大的距离，双壁频率继续下降，并且因此根 据本专利技术的绝缘结构在其效率上提高。加固部件是指用于加固飞机机身的全部的部件，例 如用于横向加固的隔框和用于纵向加固的桁条。在根据本专利技术的绝缘结构的有利的改进方案中，紧固装置的第二构件固定地粘合 或层压在飞行器结构上。在由金属材料制成飞机机身中，适合于将紧固装置的第二构件粘 合。因此取消用于铆接或螺旋连接的钻孔的制造、清洁、密封等。另一方面特别有利的是， 当飞机机身由例如碳纤维增强复合材料(CH0的纤维复合材料制成时，在机身的制造过程 期间，已经层压入紧固装置的第二构件。因此，尽管取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于飞行器的热绝缘和声绝缘的绝缘结构（２、１６、３８），具有至少一个厚层（８、３６），其特征在于，所述绝缘结构具有附加的吸收层（６）；所述厚层（８、３６）至少局部地被穿孔，并且所述厚层（８、３６）的孔面积比例调整为，使得所述厚层（８、３６）对于低于所述绝缘结构的双壁频率的频率而言基本上是透声的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2008-8-8 102008037143.2;US 2008-8-8 61/188,328一种用于飞行器的热绝缘和声绝缘的绝缘结构(2、16、38)，具有至少一个厚层(8、36)，其特征在于，所述绝缘结构具有附加的吸收层(6)；所述厚层(8、36)至少局部地被穿孔，并且所述厚层(8、36)的孔面积比例调整为，使得所述厚层(8、36)对于低于所述绝缘结构的双壁频率的频率而言基本上是透声的。2.如权利要求1所述的绝缘结构(2、16、38)，其特征在于，所述吸收层(6)由多孔材料 组成。3.如权利要求1或2所述的绝缘结构(2、16、38)，其特征在于，所述吸收层(6)的密度 在 3. 5kg/m3 至 25kg/m3 之间。4.如前述权利要求中任一项所述的绝缘结构(2、16、38)，其特征在于，所述吸收层(6) 的厚度在5mm至55mm之间。5.如前述权利要求中任一项所述的绝缘结构(2、16、38)，其特征在于，所述厚层(8、 36)的单位面积重量在0. 5kg/m2至4kg/m2之间。6.如前述权利要求中任一项所述的绝缘结构(2、16、38)，其特征在于，所述绝缘结构 (2、16、38)设置成用于容纳紧固装置的第一构件，所述第一构件对应于所述紧固装置的固 定地设置在飞行器结构上的第二构件，以用于形成连接。7.如权利要求6所述的绝缘结构(2、16、38)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷纳穆勒，本杰明格伦青，克里斯蒂安托马斯，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]