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声学面板的制作方法

时间:2022-01-19 阅读: 作者:专利查询

声学面板的制作方法

1.本发明涉及一种声学面板和一种包括这种声学面板的空气入口整流罩。


背景技术:

2.期望将飞行器的一个部段中的声音与飞行器的其它部段和/或飞行器的外部隔离。这对于飞行器机舱尤其重要,其中发动机和发动机进气口处的气流产生的噪音应该被抑制或减弱,以避免过度的噪音污染。
3.现有的声学面板通常包括定位在两个片材之间、即内部和外部片材之间的声音衰减片,这些片材中的一个具有孔口以允许声音进入闭合的面板,但是由于声音衰减片的磨损性质,这种布置通常导致难以将声学面板密封到相邻的面板。此外,如果要使用具有多于一层的声音衰减片,则将声音衰减片的多层牢固地保持在一起可能是有益的。
4.本发明可以改善可制造性和稳健性。


技术实现要素:

5.本发明的第一方面提供了一种用于飞行器的声学面板,包括:包括多个腔体的声音衰减片,该声音衰减片具有第一表面、与第一表面相对的第二表面以及连接第一表面和第二表面的端部表面;在第一表面的至少一部分上方和端部表面上方延伸的第一片材;以及在第二表面和端部表面上方延伸的第二片材,其中第一片材和第二片材连接成使得能够在它们之间传递拉力。
6.通过这种布置,第一片材和第二片材的连接布置允许在压缩中保持声音衰减片,因此减少声音衰减片分离的机会或由于在其中产生的拉应力对声音衰减片造成其它损坏的机会。
7.第一片材和第二片材可防止声音衰减片在声音衰减片的厚度方向上扩张。因此可以防止声音衰减片的第一表面和第二表面进一步分开。
8.此外,通过使片材的一部分在声音衰减片的边缘上方延伸,有可能改善声学面板与相邻面板、特征或部件之间的密封。
9.声音衰减片可以包括两层声音衰减片,每层声音衰减片包括多个腔体,两层声音衰减片由隔膜分开。通过提供两层单独的声音衰减片,声学面板能够在更大的频率范围内衰减声音,从而可以提供改进的声音隔离。
10.声音衰减片可以是诸如蜂窝状片材之类的多孔片材,或者在单个片材的情况下,单个声音衰减片可以是诸如蜂窝状片材之类的多孔片材。通过使用多孔片材,单独的单元可以充当亥姆霍兹谐振器,从而衰减特定频率的声音。
11.第一片材和第二片材可以形成单个连续的片材。通过使用单个片材来覆盖声音衰减片的第一表面和第二表面的部分以及声音衰减片的端部表面的各部分,可以对片材施加均匀的拉力,使得声音衰减片具有均匀的压缩力。还可以提供更简单的整体布置,其改进制造的使用。
12.声学面板还可包括与第一片材和第二片材分开或不连续的第三片材,其在声音衰减片的第一表面的一部分上方和第一片材的一部分上方延伸,第一片材的部分在声音衰减片的第一表面的至少一部分上方延伸。通过使用第三片材,可以更容易地制造声学面板,并且单个连续的片材可以具有c形,声音衰减片可以滑入其中并且第三片材可以在声音衰减片和在声音衰减片的第一表面上方延伸的单个连续片材的部分上重叠。总而言之,这可以提供更容易制造的声学面板,因为声音衰减片可以更容易地滑动就位。
13.第一片材和第二片材可以在声音衰减片的端部表面上重叠。这种布置提供了替代可能的制造方法,其中第一片材和第二片材可以同时施加到声音衰减片,这意味着声音衰减片不需要在片材上方滑动。
14.第一片材和/或第二片材可以包括检查孔,通过该检查孔可以看到声音衰减片的端部表面。检查孔的提供可以允许制造声学面板的人员确保正确放置声音衰减片并且可以允许检查声音衰减片以检测损坏。
15.声学面板还可包括附连到第一片材和/或第二片材的密封件或其它关闭特征,其中相应的片材在声音衰减片的端部表面上方延伸,密封件布置成邻接相邻的面板。通过将密封件直接附连到在端部表面上方延伸的片材,与将密封件附连到相邻的面板相反,可以充分利用在端部表面处的片材的方便和非磨蚀性。
16.面板可以是弯曲的,使得第一表面是径向外表面而第二表面是径向内表面,并且端部表面具有环形或弓形形状。通过遵循这些部分的自然形状,这可以提高用于在飞行器机舱或机身上使用的声学面板的适用性。
17.第二片材在其在第二表面上方延伸的位置处可以是透气的。这可以改进声音衰减片的功能,特别是当在声音衰减片内存在被布置为充当亥姆霍兹谐振器的敞开单元时。
18.片材的端部表面可以基本正交于第一表面和第二表面。这可以允许将片材更容易地装配到现有的相邻面板。
19.该面板可适于在飞行器机舱的空气入口整流罩或其中需要噪音衰减的诸如机身之类的不同飞行器结构中使用。
20.第一片材、第二片材和第三片材可以是复合片材或者可以是金属的,例如铝。
21.根据本发明的第二方面,提供了一种包括根据本发明第一方面的声学面板的用于飞行器机舱的空气入口整流罩。
22.这种进气口整流罩可以具有改进的隔音效果并且可以具有不易磨损或损坏的声学面板。
23.声音衰减片的端部表面可以布置在入口整流罩的后端处。这可以允许声学面板配装在现有形状的飞行器机舱内。
24.空气入口整流罩还可包括密封件,该密封件布置成在面板的后端处邻接声学面板。
附图说明
25.现将参照附图描述本发明的实施例,附图中:
26.图1示出了飞行器机舱;
27.图2示出了根据本发明实施例的声学面板的剖视图;
28.图3示出了布置在飞行器机舱内的图1的声学面板的剖视图;
29.图4示出了根据本发明的声学面板的第二实施例;
30.图5示出了根据本发明的飞行器面板的第三实施例的剖视图;以及
31.图6a、6b和6c示出了制造根据本发明的实施例的声学面板的顺序步骤。
具体实施方式
32.图1示出了飞行器机舱10,机舱外部由三个主要部分形成:进气口12、风扇壳体14和推力反向器16。可称为入口整流罩的进气口12的目的是引导气流进入风扇并进入发动机,并为飞行器机舱10外部上方的气流产生空气流动学平滑的表面。进入入口整流罩12的气流产生了大量的噪音,因此入口整流罩12应该起到衰减噪音和防止飞行器外过度噪音污染的作用。
33.图2示出了用于入口整流罩内的声学面板100的实施例的剖视图。声学面板100具有声音衰减片102,其可以是蜂窝状片材或不同的低密度材料,比如多孔泡沫或海绵。声音衰减片102具有图2所示的三个表面,即顶部第一表面102a、底部第二表面102b和端部表面102c。
34.也可称为片材的复合材料层104(参见图2)在第一表面102a的一部分、第二表面102b的一部分和端部表面102c上方延伸。片材104因此形成c形,并且覆盖声音衰减片102的所有上述三个表面的至少一部分。
35.片材104可以被认为包括三个部分,即在第一表面102a的至少一部分上方延伸的第一部分104a、在第二表面102b的至少一部分上方延伸的第二部分104b以及在端部表面102c的上方延伸的第三部分104c。片材104的每个相应部分104a、104b、104c可以位于声音衰减片102的相应表面102a、102b、102c上方并邻接相应表面102a、102b、102c。片材104可以通过粘合剂沿其整个长度附连到声音衰减片102或可以仅附连到其长度的一部分上方。
36.另一片材108在声音衰减片102的顶部第一表面上方延伸并且与片材104的第一部分104a的至少一部分重叠。另一片材108可被称为阶梯状或交错片材。在机舱的范围内,由片材104的第一部分104a和可选的另一片材108形成的声学面板100的表面可以是径向外表面,并且声学面板100的与第一表面相对的第二表面,由片材104的第二部分104b形成的声学面板100的第二表面可以是径向内表面。
37.片材104的第二部分104b(或第二部分104b的至少一部分)可以包括穿孔或用于允许机舱内部与声音衰减片102之间的流体连通的其它气孔106。在其中声音衰减片由蜂窝状材料形成的情况下,蜂窝状单元可以对齐以使得它们开通到声学面板100的第二表面。气孔106可以允许蜂窝状单元用作亥姆霍兹谐振器。
38.声学面板100还包括粘附到片材104的密封件110,其中片材与声音衰减片102的端部表面102c重叠。密封件可以可选地是p形密封件但可以是不同形状或不同类型的关闭特征。
39.片材104可被视为可形成连续片材的第一片材和第二片材,并且另一交错的片材108可被视为第三片材。
40.当片材104被视为第一片材和第二片材时,第一片材和第二片材都可以被视为在声音衰减片的端部表面的一部分上延伸,并且单个连续片材可以被视为两个连接的片材,
使得能够在两个片材之间传递拉力。替代地,两个片材可以粘合在一起或具有相互连接的交错层片,使得能够在它们之间传递拉力。
41.图3示出了经由凸缘114配装到风扇壳体200的声学面板100,该凸缘114具有螺栓孔116,用于将吸音面板100螺栓连接到风扇壳体200的相应凸缘214。风扇壳体200可以具有相应的风扇壳体面板216。
42.图3的声音衰减片102具有两个蜂窝状部分:由隔膜103分开的第一蜂窝状部分121和第二蜂窝状部分122。隔膜103可以是透气的。具有由隔膜分开的两个蜂窝状部分的声音衰减片102可以被称为2自由度片材,因为两个不同的蜂窝状部分可以具有相同或不同尺寸的蜂窝状单元,从而可以衰减不同频率的声音。
43.2自由度的声音衰减片可以受益于围绕声音衰减片延伸的片材的设置,因为这可以防止声音衰减片在厚度方向上、即从第一表面102a到第二表面102b经受拉力。这能够通过将声音衰减片的单独层牢固地保持在一起来提高声学面板100的稳健性。
44.在图3中,还可以看出密封件110基本上密封了声学面板100和风扇壳体面板216之间的间隙。
45.图4示出了声学面板100的替代实施例。在该实施例中,在声音衰减片102的端部表面102c处有两个重叠片。该实施例具有第一片材104和第二片材105,第一片材104在第一表面102a上方和端部表面102c的至少一部分上方延伸,第二片材105在第二表面102b上方和端部表面102c的至少一部分上方延伸,第二片材105在其中第一片材104在端部表面102c上方延伸的区域中与第一片材104重叠。第一片材104和第二片材105可以共固化或可以粘合在一起以在它们之间承载拉伸载荷。
46.或者,第一片材104可以与第二片材105重叠,使得第二片材105位于第一片材104和端部表面102c之间,并且声学面板仍然可以以基本相同的方式制造和起作用。
47.图5示出了另一替代实施例,其中作为复合片材的第一片材104和第二片材105的单独层片115可以在声学片材102的端部表面102c处交错。第一片材104和第二片材105从而可以被连结以在它们之间承载拉伸载荷。
48.图6a示出了在箭头a指示的方向上滑动就位的声音衰减片102,使得端部表面102c可以邻接并匹配片材104的第三部分104c。由片材104的第一部分104a、第二部分104b和第三部分104c形成的c形被示出并且被成形为分别与声音衰减片102的对应的第一表面102a、第二表面102b和端部表面102c紧密配合。
49.片材104具有检查孔120,其布置成使得制造商能够观察声音衰减片102是否正确地座置在片材104内和/或维护人员可以检查声音衰减片102在使用期间是否受到损坏。检查孔120可以与隔膜103对齐,使得能够经由检查孔120观察隔膜103或声音衰减片102的各层之间的任何劣化或损坏,比如第一蜂窝状部分121和第二蜂窝状部分122之间的任何劣化或损坏。
50.虽然检查孔120仅与在声音衰减片102的端部表面102c上方延伸的单个连续片104一起示出,但应当理解,图4和图5的实施例也可以包括检查孔,并且检查孔也可以通过使重叠或交错的片材形成。
51.图6b示出了配装就位并紧靠面102c的声音衰减片102。检查孔120可以在该位置对齐,以便工程师能够检查声音衰减片102抵靠片材104的邻接。
52.图6c示出了在施加交错的片材108之后配装在片材104内的声音衰减片102。片材104和交错的片材108可以通过螺栓或粘合剂附连到声音衰减片102。
53.尽管上文已经参考一个或多个优选实施方式描述了本发明,但是可以理解,可以做出各种改变或修改而不会脱离在所附权利要求书中限定的本发明范围。