BR112013026158B1 - Sistema para reduzir o ruído em uma cabine de aeronave e aeronave - Google Patents
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Abstract
sistema para reduzir o ruído em uma cabine de aeronave e aeronave a presente invenção trata de um sistema de isolamento de vibração para atenuar a energia de vibração entre duas estruturas de uma aeronave, tal como entre a fuselagem e a cabine interior da aeronave. o sistema de isolamento de vibração inclui um primeiro isolador fixado à primeira estrutura, um segundo isolador fixado à segunda estrutura e uma massa intermediária fixada entre o primeiro e o segundo isoladores. a massa intermediária pode ser de cabos elétricos, fiação, um suporte de cabos ou outro componente disposto entre as duas estruturas. as massas intermediárias de suporte aos cabos podem ser fabricadas a partir de um material eletricamente condutor para prover uma proteção, contra interferência eletromagnética para os cabos ali dispostos. múltiplos sistemas de isolamento de vibração podem ser dispostos entre a fuselagem e a cabine interior para prover uma cabine menos ruidosa. supressores adicionais de ruído e de víbração, tais como material amortecedor de revestimento e mantas acústicas, também podem ser dispostos entre a fuselagem e a cabine interior para reduzir ainda mais o ruído na cabine interior.
Description
[0001] Este pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente U.S. No. 13/084.200 depositado em 11 de Abril de 2011.
[0002] A presente invenção relaciona-se de modo geral a sistemas de isolamento de vibração e, mais especificamente, a um sistema de isolamento de vibração em aeronaves tendo dois isoladores e uma massa intermediária fixada entre os dois isoladores.
[0003] O controle do nível de ruído interior em uma aeronave é uma grande preocupação para os fabricantes e operadores de aeronaves. Uma grande fonte de ruído é o ruído da camada limite turbulenta (“TBL” - Turbulent Boundary Layer) na superfície exterior da aeronave. Fazendo referência à Figura 1, as flutuações de pressão da TBL na parede 125 tipicamente tomam o caminho de menor resistência para transmitir ruído para dentro da cabine interior 150 de uma aeronave. Um desses caminhos é através do conjunto formado pelo revestimento da fuselagem 105, uma camada de absorção sonora 107 e painéis de fechamento interior 110. Este caminho é referido como o “caminho acústico” 140, que geralmente tem alta perda de transmissão. Outro caminho é o “caminho estrutural” 150 formado por estruturas interiores que são montadas nas estruturas da fuselagem. Essas estruturas interiores são frequentemente montadas na fuselagem com isoladores de vibração. Entretanto, esses isoladores de vibração formam um caminho potencialmente mais ‘fácil’ para o ruído da TBL se transmitir para a cabine interior em altas frequências.
[0004] Fazendo referência à Figura 2, sistemas convencionais de isolamento de vibração 200 em aeronaves tipicamente incluem um único isolador de vibração 215 disposto entre a fuselagem 205 de uma aeronave e um painel de fechamento interior 210 da cabine. A aeronave pode ter uma multiplicidade desses sistemas de isolador único 200 dispostos em todo o espaço entre a fuselagem 205 e os painéis de fechamento interior 210 da cabine. Entretanto, sistemas convencionais de isolador único 200 ainda permitem ruído significativo dentro da cabine interior de aeronaves. Sistemas de isolador único também podem transmitir mais ruído para a cabine interior no caso de uma fuselagem de compósito em comparação com uma fuselagem de alumínio ou de outro metal.
[0005] Um método de isolamento de vibração para aeronaves envolve o uso de estruturas mais pesadas de fechamento. Este peso adicional pode prejudicar o desempenho da aeronave.
[0006] Portanto, existe uma necessidade na técnica de um sistema de isolamento de vibração melhorado para a redução de ruído nas cabines interiores de aeronaves sem adicionar peso desnecessário à aeronave.
[0007] A presente invenção provê um sistema de isolamento de vibração para controlar a transmissão de vibrações e ruído entre dois objetos ou estruturas. O sistema de isolamento de vibração pode ser instalado em uma aeronave para reduzir o nível de ruído na cabine interior da aeronave, causado pela energia de vibração ou do ruído transmitido a partir da estrutura da aeronave ou fuselagem para a cabine interior. O sistema de isolamento de vibração pode incluir um primeiro isolador fixado à estrutura da aeronave, um segundo isolador fixado a uma parede interior ou painel interior do fechamento da cabine e uma massa intermediária fixada entre o primeiro e o segundo isoladores. Múltiplos sistemas de isolamento de vibração podem ser dispostos em toda a cavidade entre a estrutura da aeronave e a parede interior para atenuar a energia de vibração que de outra forma seria transmitida mais eficientemente da estrutura da fuselagem para a cabine interior. Os sistemas de isolamento de vibração podem ser dispostos em uma ou mais linhas ao longo do comprimento da fuselagem. Os sistemas de isolamento de vibração podem ser espaçados dentro dessas linhas em intervalos regulares ou semi-regulares. Elementos adicionais de supressão de ruído e vibração, tais como mantas acústicas e materiais amortecedores do revestimento da fuselagem, também podem ser instalados em uma aeronave para reduzir ainda mais o nível do indesejado ruído na cabine interior.
[0008] Em certos aspectos, os componentes existentes ou componentes dispostos na cavidade entre a estrutura da aeronave e a parede interior podem ser usados como a massa intermediária. Por exemplo, cabos elétricos ou fiação roteados através da cavidade podem ser usados como a massa intermediária. Essa fiação pode incluir cabos de alimentação e de sistemas que normalmente são roteados através da cavidade. Em outro exemplo, um suporte de cabos, bandeja de cabos, calha de cabos ou outro tipo de sistema de confinamento de cabos disposto na cavidade podem ser usados como a massa intermediária. O sistema de confinamento de cabos pode ser fabricado de um material eletricamente condutor para também prover a proteção contra a interferência eletromagnética (“EMI”) para a fiação.
[0009] Em um aspecto da presente invenção, um sistema para a redução de ruído em uma cabine de aeronave pode incluir um primeiro isolador fixado à fuselagem da aeronave. Um segundo isolador pode ser fixado a um fechamento interior da cabine. Uma massa intermediária pode ser fixada entre o primeiro isolador e o segundo isolador.
[0010] Em outro aspecto da presente invenção, uma aeronave pode incluir uma fuselagem tendo uma parede interna e uma parede externa. Uma cabine interior da aeronave pode ser definida por um fechamento interior tendo uma superfície interna voltada para a cabine e uma superfície externa voltada para a parede interna. A aeronave pode incluir uma cavidade entre a parede interna e a superfície externa. Isoladores de vibração podem ser dispostos na cavidade e fixados entre a parede interna e a superfície externa. Cada isolador de vibração pode incluir um primeiro isolador de vibração fixado à parede interna, um segundo isolador de vibração fixado à superfície externa e uma massa intermediária fixada entre o primeiro isolador e o segundo isolador.
[0011] Em ainda outro aspecto da presente invenção, uma aeronave pode incluir uma fuselagem tendo uma parede interna e uma parede externa. Uma cabine interior pode ser definida por um fechamento interior tendo uma superfície interna voltada para a cabine e uma superfície externa voltada para a parede interna. A aeronave pode incluir uma cavidade entre a parede interna e a superfície externa. Um suporte de cabos elétricos pode ser disposto na cavidade para confinar um ou mais cabos elétricos. Isoladores de vibração também podem ser dispostos na cavidade. Cada isolador de vibração pode incluir um primeiro isolador fixado entre a parede interna e o suporte de cabos e um segundo isolador fixado entre a superfície externa e o suporte de cabos.
[0012] Estes e outros aspectos, características e modalidades da invenção vão se tornar aparentes para uma pessoa versada na técnica mediante a consideração da seguinte descrição detalhada das modalidades ilustradas exemplificando o melhor modo para a realização da invenção como atualmente percebida.
[0013] Para um entendimento mais completo das modalidades exemplares da presente invenção e suas vantagens, é feita agora referência à seguinte descrição em conjunto com os desenhos anexos, nos quais:
[0014] A Figura 1 mostra a transmissão de ruído da camada limite turbulenta (“TBL”) sobre uma superfície exterior de uma aeronave para a cabine interior da aeronave;
[0015] A Figura 2 é um diagrama de blocos, mostrando um sistema convencional de isolador único;
[0016] A Figura 3 é uma vista de corte transversal de uma aeronave, de acordo com certas modalidades exemplares;
[0017] A Figura 4 é um diagrama de blocos, mostrando um sistema de isolamento de vibração tendo dois isoladores e uma massa intermediária, de acordo com certas modalidades exemplares;
[0018] A Figura 5 é uma vista de corte transversal de uma porção da aeronave da Figura 3, de acordo com certas modalidades exemplares;
[0019] A Figura 6 é uma vista de corte transversal de uma cavidade entre a fuselagem de uma aeronave e o fechamento da cabine interior, de acordo com certas modalidades exemplares;
[0020] A Figura 7 é um diagrama de blocos, mostrando um sistema de isolamento de vibração tendo dois isoladores e uma massa intermediária, de acordo com certas modalidades exemplares; e
[0021] A Figura 8 é um gráfico mostrando a atenuação estrutural de vários sistemas de isolamento, de acordo com certas modalidades exemplares.
[0022] Os desenhos ilustram somente modalidades exemplares da invenção e, portanto, não devem ser consideradas como limitantes de seu escopo, já que a invenção pode admitir outras modalidades igualmente efetivas. Os elementos e características mostradas nos desenhos não estão necessariamente em escala, sendo a ênfase, em vez disso, colocada na ilustração dos princípios de modalidades exemplares da presente invenção. Adicionalmente, certas dimensões podem ser exageradas para auxiliar na visualização de tais princípios.
[0023] A presente invenção provê um sistema de isolamento de vibração para atenuar a energia de vibração entre duas estruturas de uma aeronave, tais como entre a fuselagem e a cabine interior da aeronave. O sistema de isolamento de vibração inclui um primeiro isolador fixado à primeira estrutura, um segundo isolador fixado à segunda estrutura e uma massa intermediária fixada entre os primeiros e segundo isoladores. Para minimizar o impacto de peso, a massa intermediária pode ser de cabos elétricos, fiações, um suporte de cabos ou outro componente normalmente disposto entre as duas estruturas. Massas intermediárias de suporte para cabos podem ser fabricadas a partir de um material eletricamente condutor para prover proteção contra interferência eletromagnética (“EMI”) para os cabos lá dispostos. Múltiplos sistemas com isolador de vibração podem ser dispostos entre a fuselagem e a cabine interior para prover uma cabine menos ruidosa. Supressores de ruído e vibração adicionais, tais como material amortecedor de revestimento e mantas acústicas, também podem ser dispostos entre a fuselagem e a cabine interior para reduzir ainda mais o ruído na cabine interior.
[0024] A seguinte descrição de modalidades exemplares refere-se aos desenhos anexos. Quaisquer referências espaciais neste documento, tais como, por exemplo, “superior”, “inferior”, “acima”, “abaixo”, “traseiro”, “entre”, “vertical”, “angular”, “sob”, etc., são para fins de ilustração somente e não limitam a orientação ou localização específica da estrutura descrita.
[0025] Fazendo agora referência às figuras, nas quais numerais semelhantes representam elementos semelhantes (mas não necessariamente idênticos) em todas as figuras, modalidades exemplares da invenção são descritas em detalhe.
[0026] A Figura 3 é uma vista de corte transversal de uma aeronave 300, de acordo com certas modalidades exemplares. Fazendo referência à Figura 3, a aeronave exemplar 300 inclui uma fuselagem 301 e uma cabine interior 335 dentro da fuselagem 301. Também é mostrado na Figura 3 o ruído 350 da camada limite turbulenta (“TBL”) no exterior da fuselagem 301. Se desimpedido, o ruído da TBL 350 pode causar energia de vibração a ser transmitida eficientemente para dentro da cabine interior 335 o que, por sua vez, resulta em uma cabine ruidosa. Este ruído da TBL pode ser transmitido para dentro da cabine interior 335 por meio de um “caminho acústico” através do conjunto formado por um revestimento da fuselagem 305, uma camada de absorção sonora 315 e painéis de fechamento interior 325. O ruído também pode ser transmitido para a cabine interior 335 por meio de um “caminho estrutural” através de isoladores de vibração (não mostrado na Figura 3; consulte a Figura 1) fixados entre a fuselagem 301 e estruturas interiores. As vibrações e o ruído do motor também podem ser transmitidos para a cabine interior 335 através dos caminhos acústicos e estruturais.
[0027] As transmissões de vibrações e ruído para dentro da cabine interior 335 podem ser atenuadas pela incorporação de um ou mais elementos de absorção de vibração ou som entre o revestimento da fuselagem 305 e os painéis de fechamento interior 325, que formam a parede interior da cabine 335. Por exemplo, a modalidade ilustrada inclui um material amortecedor de revestimento 310 que cobre a parede interna da fuselagem 301 e uma manta acústica 320 que cobre a parede exterior dos painéis de fechamento interior 325. Em certas modalidades exemplares, o material amortecedor do revestimento 310 inclui uma espuma amortecedora de revestimento.
[0028] Em adição ou em substituição aos elementos de atenuação de ruído acima mencionados, um grande número de sistemas de isolamento de vibração podem ser dispostos entre a fuselagem 301 e a cabine interior 335. Os sistemas de isolamento de vibração podem atenuar vibrações, que de outra forma seriam transmitidas muito mais eficientemente para a cabine interior 335 através do caminho estrutural. Um sistema exemplar de isolador de vibração 400 que pode ser utilizado para este fim é ilustrado na Figura 4.
[0029] A Figura 4 é um diagrama de blocos, mostrando um sistema de isolamento de vibração (a seguir designado como “sistema de duplo isolador” 400) tendo dois isoladores 415, 417 e uma massa intermediária 450.Fazendo agora referência às Figuras 3 e 4, um ou mais sistemas de duplo isolador 400 podem ser dispostos entre a fuselagem 301 e a cabine interior 335 para atenuar a energia de vibração que de outra forma causaria ruído muito mais elevado na cabine interior 335. O sistema exemplar de duplo isolador 400 inclui um primeiro isolador 415 fixado à parede interna da fuselagem 301, um segundo isolador 417 fixado ao painel de fechamento interior 325 (ou outra estrutura interior da aeronave 300) e uma massa intermediária 450 fixada entre o primeiro isolador 415 e o segundo isolador 417. Em certas modalidades exemplares, os isoladores 415, 417 são isoladores de vibração, semelhantes ao isolador 215 ilustrado na Figura 2 e discutido acima.
[0030] Os isoladores 415, 417 podem incluir qualquer tipo de elemento de montagem resiliente, tal como molas de metal, componentes elastoméricos moldados, almofadas ou placas de materiais resilientes, ou combinações dos elementos acima mencionados. Tipicamente, os isoladores 415, 417 incluem um alojamento com dispositivos de fixação ou mecanismos adequados para aplicações específicas. Por exemplo, o isolador 415 pode incluir um ou mais dispositivos de fixação adequados para fixação na parede interior da fuselagem 415 e um ou mais dispositivos de fixação adequados para fixar a massa intermediária 450. De modo semelhante, o isolador 417 pode incluir um ou mais dispositivos de fixação adequados para fixação aos painéis de fechamento interior 325 e um ou mais dispositivos de fixação adequados para fixação da massa intermediária 450. A rigidez dos isoladores 415, 417 pode ser adaptada para que os isoladores 415, 417 sejam capazes de prover suficiente atenuação estrutural, bem como satisfazer os requisitos de carga estrutural.
[0031] Em certas modalidades exemplares, vários sistemas de duplo isolador 400 são montados em linhas ao longo do comprimento da fuselagem 301. Os sistemas de duplo isolador 400 em cada linha podem ser espaçados a intervalos regulares, semirregulares ou não regulares. Por exemplo, os sistemas de duplo isolador 400 podem ser espaçados de 61 cm (24”) em certas modalidades exemplares. O espaçamento pode variar de acordo com o tipo de isoladores 415, 417, com o material da fuselagem 301, o material do fechamento da cabine 325, a massa intermediária 450 e a quantidade de atenuação acústica desejada. Em certas modalidades exemplares, as linhas de sistemas de duplo isolador 400 são configuradas de tal modo que os sistemas de duplo isolador em uma linha são substancialmente alinhados com os sistemas de duplo isolador 400 em uma linha adjacente. Em certas modalidades exemplares, as linhas de sistemas de duplo isolador 400 são configuradas de tal modo que os sistemas de duplo isolador em uma linha são substancialmente defasados ou escalonados com relação aos sistemas de duplo isolador 400 em uma linha adjacente.
[0032] O uso de dois isoladores 415, 417, com a massa intermediária 450 disposta entre os dois isoladores 415, 417 pode aumentar a quantidade de atenuação de vibração acústica alcançada pelo sistema de duplo isolador 400. Por exemplo, as Figuras 7 e 8 mostram ganhos exemplares de atenuação realizados por um sistema de duplo isolador 700 exemplar ilustrado na Figura 7.
[0033] A Figura 7 é um diagrama de blocos mostrando um sistema de duplo isolador exemplar 700 fixado entre duas estruturas 705, 710, e a Figura 8 é um gráfico 800 mostrando a atenuação estrutural de vários sistemas de isolador, incluindo várias implementações do sistema de duplo isolador 700. Fazendo referência às figuras 7 e 8, o sistema de duplo isolador 700 inclui um primeiro isolador 715 fixado entre uma estrutura 705 tendo uma massa “m” e uma massa intermediária 750 tendo uma massa “m1”. O sistema de duplo isolador 700 também inclui um segundo isolador 717 fixado entre uma estrutura 710 e a massa intermediária 750. O sistema de duplo isolador 700 atenua as vibrações da estrutura 710 que de outra forma seriam transmitidas à estrutura 705 mais eficientemente. Assim, a estrutura 705 pode ser referida como uma “estrutura isolada”, e a estrutura 710 pode ser referida como uma “estrutura de origem”.
[0034] O gráfico 800 mostra a quantidade de atenuação, realizada por várias configurações do sistema de duplo isolador 700 e de um sistema de único isolador para uma faixa de frequências normalizadas (f/f0). Em particular, o gráfico 800 ilustra a quantidade de atenuação conseguida pelo sistema de duplo isolador 700 usando diferentes pesos de massa intermediária 750 entre os isoladores 715, 717 e a quantidade de atenuação alcançada por um sistema convencional de único isolador. Uma primeira curva de atenuação 805 mostra a quantidade de atenuação alcançada pelo sistema de duplo isolador 700 com uma massa intermediária 750 tendo um peso substancialmente igual ao peso da estrutura isolada 705; uma segunda curva de atenuação 810 mostra a quantidade de atenuação alcançada pelo sistema de duplo isolador 700 com uma massa intermediária 750 tendo um peso de cerca de 10% do peso da estrutura isolada 705; uma terceira curva 815 mostra a quantidade de atenuação alcançada pelo sistema de duplo isolador 700 com uma massa intermediária, tendo um peso de aproximadamente zero; e uma quarta curva 820 mostra a quantidade de atenuação alcançada por um sistema convencional de único isolador.
[0035] Como mostrado no gráfico 800, o uso de uma massa intermediária 750 entre duas estruturas 705, 710 pode aumentar em muito a quantidade de atenuação de vibração em comparação com um sistema de único isolador, especialmente nas altas frequências. Adicionalmente, o uso de uma massa intermediária 750 com maior peso em relação ao peso da estrutura isolada 705 resulta em melhor atenuação de vibração do que uma massa intermediária 750 de menor peso.
[0036] Se uma massa intermediária (m = 0) não existe entre os dois isoladores 715, 717, o sistema de duplo isolador 700 comporta-se de modo semelhante a um sistema de único isolador com metade da rigidez, como mostrado pelas similaridades entre as curvas 815 e 820. Prova-se que se 10% do peso da estrutura isolada 705 for introduzido entre os dois isoladores 715, 717 como a massa intermediária 750, a atenuação do sistema de duplo isolador 700 é muito maior do que o sistema de único isolador acima da frequência de ressonância do sistema de isolamento de vibração. Para os isoladores usados em aeronaves, a faixa de frequência de interesse, na qual o comportamento do isolador torna-se importante, é tipicamente bem acima desta frequência ressonante, tornando o sistema do duplo isolador 700 muito efetivo para aplicações em aeronaves.
[0037] Fazendo referência novamente às Figuras 3 e 4, a introdução de uma nova massa intermediária 450 à aeronave 300 para uso com o sistema de duplo isolador 400 adiciona peso à aeronave 300. Para minimizar o impacto do peso, um objeto ou estrutura que seria normalmente incluída na aeronave 300 poderia ser utilizada como a massa intermediária 450. Por exemplo, a fiação elétrica para alimentação de energia ou os cabos de sistemas poderiam servir como a massa intermediária 450. Essa fiação normalmente provê peso suficiente para servir como a massa intermediária 450 entre os dois isoladores 415, 417. A fiação também é tipicamente roteada entre a fuselagem 301 e os painéis de fechamento interior 325, tornando a fiação especialmente útil para esta aplicação.
[0038] A Figura 5 é outra vista de corte transversal de uma porção da aeronave 300, de acordo com certas modalidades exemplares. Fazendo referência à Figura 5, a aeronave 300 inclui múltiplos feixes de fios 505 dispostos em uma cavidade 501 entre a fuselagem 301 e a cabine interior 335. Os feixes de fios 505 podem incluir cabos de energia e/ou de sistemas roteados entre os componentes elétricos da aeronave 300. Um ou mais desses feixes de fios 505 poderiam servir como a massa intermediária 450 de um ou mais sistemas de duplo isolador 400. Ou seja, os isoladores 415, 417, de um ou mais sistemas de duplo isolador 400 podem ser fixados nos feixes de fios 505. Por exemplo, o isolador 415 pode ser fixado entre a fuselagem 301 e um feixe de fios 505 e o isolador 417 pode ser fixado entre um painel de fechamento interior 325 e o feixe de fios 505.
[0039] Múltiplos sistemas de duplo isolador 400 podem utilizar um único feixe de fios como a massa intermediária 450. Por exemplo, feixes de fios são frequentemente roteados em uma direção da frente da aeronave 300 para a parte traseira da aeronave 300. Sistemas de duplo isolador 400 podem ser dispostos longitudinalmente ao longo da aeronave 300 entre a fuselagem 301 e a cabine interior 335. Os sistemas de duplo isolador 400 podem ser montados em múltiplas linhas substancialmente retas da frente da aeronave 300 para a parte traseira da aeronave 300. Sistemas de duplo isolador 400 em uma linha podem utilizar o mesmo feixe de fios que também corre na mesma direção da linha e próximo da linha.
[0040] Os feixes de fios 505 são frequentemente roteados em bandejas de cabos, calhas de cabos, suportes de cabos ou outros sistemas de confinamento de cabos na aeronave 300. Esses sistemas de confinamento de cabos (por exemplo, a bandeja de cabos 610 discutida adiante, tendo como referência a Figura 6) também podem ser usados como a massa intermediária 450 para um ou mais sistemas de duplo isolador 400. O peso do sistema de confinamento de cabos adiciona mais peso à massa intermediária 450 e pode melhorar a atenuação de ruído e vibração.
[0041] A fiação usada em uma aeronave 300 tendo uma fuselagem 301 de compósito, muitas vezes exige proteção adicional contra EMI já que a fuselagem 301 de compósito não é tão eletricamente condutiva como uma fuselagem 301 metálica. Por exemplo, fios e cabos instalados em uma aeronave 300 tendo uma fuselagem 301 de compósito frequentemente incluem proteção individual contra EMI para cada cabo ou feixe de fios. Esta proteção adicional contra EMI pode adicionar peso ao sistema de fiação e, portanto, à aeronave 300. Uma forma de eliminar pelo menos uma parte deste peso adicional é fabricar o sistema de confinamento dos cabos com um material eletricamente condutor. O sistema de confinamento de cabos eletricamente condutor pode prover proteção contra EMI para fios e cabos roteados no mesmo, eliminando a necessidade de proteção individual.
[0042] Como mostrado na Figura 6, o sistema de confinamento de cabos eletricamente condutor também pode ser usado como a massa intermediária 450 para um ou mais sistemas de duplo isolador 400. Assim, a introdução de um sistema de confinamento de cabos condutor como a massa intermediária 450 entre os isoladores 415, 417 não somente provê altas atenuações estruturais, mas também minimiza o impacto de peso na aeronave 300 e provê proteções contra EMI para os feixes de fios 505.
[0043] A Figura 6 é uma vista de corte transversal de uma cavidade 600 entre a fuselagem 301 da aeronave e o fechamento da cabine interior 325, de acordo com certas modalidades exemplares. Fazendo referência à Figura 6, a cavidade 600 inclui uma multiplicidade de sistemas de duplo isolador 605 dispostos na cavidade 600. Cada sistema de duplo isolador 605 inclui um primeiro isolador 415 fixado à fuselagem 301, um segundo isolador 417 fixado a um painel de fechamento interior 325 e um sistema de confinamento de cabos 610 fixado entre o primeiro e o segundo isoladores 415, 417. O sistema de confinamento de cabos 610 roteia cabos elétricos e feixes de fiação 505 através da cavidade 600. O sistema de confinamento de cabos 610 também serve como a massa intermediária para cada sistema de duplo isolador 605. Em certas modalidades exemplares, o sistema de confinamento de cabos 610 inclui um material eletricamente condutor que provê proteção contra EMI para os cabos e feixes de fios 505 dispostos no sistema de confinamento de cabos 610. Em certas modalidades exemplares, múltiplos sistemas de confinamento de cabos 610 são dispostos na cavidade 600. Em tais modalidades, alguns sistemas de duplo isolador 605 podem utilizar sistemas de confinamento de cabos 610 diferentes dos de outros sistemas de duplo isolador 605.
[0044] Outras estruturas também podem ser usadas como a massa intermediária para sistemas de duplo isolador 605, em vez de ou além de sistemas de confinamento de cabos 610. Por exemplo, caixas de painéis, dutos e outras estruturas que existem entre as estruturas da fuselagem e da cabine também podem ser usadas como uma massa intermediária.
[0045] Em resumo, a invenção provê um sistema de isolamento estrutural multifuncional, que pode prover alta atenuação estrutural, mínimo impacto de peso e/ou proteção contra EMI para cabos elétricos. Embora as modalidades descritas acima sejam discutidas em termos de atenuação de vibrações e de ruído entre uma fuselagem e uma cabine interior, os sistemas exemplares de duplo isolador também podem ser usados para atenuar vibrações e ruído entre outras estruturas de uma aeronave e estruturas que não sejam de aeronaves. Por exemplo, o sistema de duplo isolador pode ser usado para isolar as paredes exteriores de armários interiores, montagens de teto, montagens de hardware, sistemas de circulação de ar e pisos. Em outro exemplo, o sistema de duplo isolador pode ser usado para isolar um assento em um veículo móvel do chão do veículo. O sistema de duplo isolador também pode ser usado para isolar componentes de automóveis, veículos marítimos e outros objetos móveis e não móveis.
[0046] Alguém versado na técnica apreciaria que a invenção provê um sistema de isolamento de vibração aperfeiçoado para atenuar a energia de vibração entre duas estruturas de uma aeronave, tal como entre a fuselagem e a cabine interior da aeronave. O sistema de isolamento de vibração inclui um primeiro isolador fixado à primeira estrutura e um segundo isolador fixado à segunda estrutura e uma massa intermediária fixada entre o primeiro e o segundo isoladores. A massa intermediária pode ser de cabos elétricos, feixes de fios, um suporte de cabos ou outro componente normalmente disposto entre as duas estruturas. Massas intermediárias de suporte de cabos podem ser fabricadas de um material eletricamente condutor para prover proteção contra a interferência eletromagnética para os cabos dispostos na mesma. Múltiplos sistemas de isoladores de vibração podem ser dispostos entre a fuselagem e a cabine interior para prover uma cabine menos ruidosa. Supressores adicionais de ruído e vibração, tais como material amortecedor de revestimento e mantas acústicas, também podem ser dispostos entre a fuselagem e a cabine interior para reduzir ainda mais o ruído na cabine interior.
[0047] Embora modalidades específicas da invenção tenham sido descritas acima em detalhes, a descrição é meramente para fins de ilustração. Deve ser apreciado, portanto, que muitos aspectos da invenção foram descritos acima a título exemplar somente e não se pretende que sejam elementos necessários ou essenciais da invenção, a menos que explicitamente indicado de outra forma. Várias modificações e etapas equivalentes correspondentes aos aspectos descritos das modalidades exemplares, adicionalmente às descritas acima, podem ser feitas por uma pessoa versada na técnica, tendo o benefício desta invenção, sem se afastar do espírito e do escopo da invenção definido nas seguintes reivindicações, cujo escopo deve ter a mais ampla interpretação, de modo a abranger tais modificações e estruturas equivalentes.
Claims (13)
1. Sistema (400, 605, 700) para reduzir o ruído em uma cabine de aeronave (335), compreendendo: um primeiro isolador de vibração (415, 715) fixável a uma fuselagem da aeronave; um segundo isolador de vibração (417, 717) fixável a uma estrutura interior da cabine (335); e uma massa intermediária (450, 750) fixada entre o primeiro isolador de vibração (415, 715) e o segundo isolador de vibração (417, 717); caracterizado por a massa intermediária (450, 750) compreender um suporte de cabos disposta para ser capaz de confinar cabos elétricos; e em que a massa intermediária (450, 750) compreende um ou mais feixes de fios (505) incluindo cabos elétricos de alimentação e/ou sistema.
2. Sistema (400, 605, 700), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro isolador de vibração (415, 715) e o segundo isolador de vibração (417, 717), cada um, compreendem um elemento de montagem resiliente.
3. Sistema (400, 605, 700), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro isolador de vibração (415, 715) é fixável à fuselagem (301) da aeronave (300) ao ser fixável a pelo menos um outro componente que é fixado à fuselagem (301) da aeronave, e em que o segundo isolador de vibração (417, 717) é fixável à estrutura interior da cabine (335) sendo fixável a pelo menos um outro componente que é fixado à estrutura interior da cabine (335).
4. Sistema (400, 605, 700), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o suporte de cabos compreende um material eletricamente condutor para proteger contra interferência eletromagnética.
5. Sistema (400, 605, 700), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um material de isolamento acústico (310, 320) capaz de cobrir pelo menos uma porção da parede interna da fuselagem (301).
6. Sistema (400, 605, 700), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um material de isolamento acústico (310, 320) capaz de cobrir pelo menos uma porção de uma superfície externa da estrutura interior (335).
7. Aeronave (300), compreendendo: uma fuselagem (301); uma estrutura interior (335) disposta dentro da fuselagem (301); uma pluralidade de isoladores de vibração (415, 417, 715, 717) dispostos entre a fuselagem (301) e a estrutura interior (335), cada um dos isoladores de vibração (415, 417, 715, 717) compreendendo: um primeiro isolador de vibração (415, 715); um segundo isolador de vibração (417, 717); e uma massa intermediária (450, 750) disposta entre o primeiro isolador de vibração (415, 715) e o segundo isolador de vibração (417, 717); caracterizada por a massa intermediária (450, 750) compreender um suporte de cabos disposta para ser capaz de confinar cabos elétricos; e em que a massa intermediária (450, 750) compreende um ou mais feixes de fios (505) incluindo cabos elétricos de alimentação e/ou sistema roteados entre os componentes elétricos da aeronave.
8. Aeronave (300), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o primeiro isolador de vibração (415, 715) e o segundo isolador de vibração (417, 717), cada um, compreendem um elemento de montagem resiliente.
9. Aeronave (300), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o primeiro isolador de vibração (415, 715) é fixado à fuselagem (301) e à massa intermediária (450, 750), e em que o segundo isolador de vibração (417, 717) é fixado à estrutura interior (335) e à massa intermediária (450, 750).
10. Aeronave (300), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o primeiro isolador de vibração (415, 715) é fixado à fuselagem (301) ao ser fixado a pelo menos um outro componente que é fixado à fuselagem (301).
11. Aeronave (300), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o segundo isolador de vibração (417, 717) é fixado à estrutura interior (335) ao ser fixado a pelo menos um outro componente que é fixado à estrutura interior (335).
12. Aeronave (300), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a estrutura interior (335) compreende uma parede da cabine (325).
13. Aeronave (300), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a estrutura interior (335) compreende um membro de suporte.
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