CN102307783A - 特别适宜于飞行器发动机舱空气入口的声学处理用的面板 - Google Patents

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Abstract

本发明的目标是附设在飞行器发动机舱空气入口水平上的声学处理用的面板，所述面板包括至少一个声阻结构(30)和一个反射层(32)，它们之间沿着一个基本上垂直于发动机舱纵向的方向布置一些隔开的蜂窝带(34)，使处理霜用的热空气能够通过，其特征在于，其包括热空气管道(36)，每一个至少由一个从声阻层(30)延伸到反射层(32)的隔板限定，以便沿着所述蜂窝带(34)的纵向隔离。

Description

特别适宜于飞行器发动机舱空气入口的声学处理用的面板
技术领域
本发明涉及特别适宜于飞行器发动机舱空气入口的声学处理用的面板。
背景技术
已经开发出一些减少飞行器发出的噪声的技术，特别是通过在管道壁部的水平上布置一些目的在于吸收一部分声能量的面板(亦称覆盖物或结构)，特别是利用亥姆霍兹谐振器的原理，减少整个推进装置发出的噪声。如所周知，声学处理用的面板从外向内包括多孔声阻层，至少一个蜂窝状结构和反射层或者不可透层。
所谓层指的是一个或几个性质相同或不相同的层。
多孔声阻层是一种多孔结构，具有耗散作用，把穿透它的声波的声能部分地转变为热量。它包括能够任凭声波通过的所述开敞的区域和其他不让声波通过而用来确保所述层机械强度的所述封闭或实心区域。这个声阻层的特征尤其在于，开敞表面积的比率基本上随着发动机、组成所述层的组份而变化。
该蜂窝状结构被在其水平上可能直接或间接附设多孔声阻层的第一虚拟表面；和在其水平上可能直接或间接附设反射层的第二虚拟表面限定，并包括一方面在第一表面的水平上相通，而另一方面在第二表面的水平上相通的多个管道。这些管道一方面被多孔声阻层封闭，而另一方面被反射层封闭，以便形成蜂窝。
蜂巢可以用来形成蜂窝状结构。可以用不同类型的材料来形成蜂窝。当声学面板安装在发动机舱空气入口的水平上时，该声学面板还应与霜处理兼容。所谓霜处理指的是允许避免形成和/或积冰和/或霜的方法或系统。
文件EP-1,232,944和EP-1,232,945描述一些与利用热空气的霜处理兼容的声学处理的面板。在这种情况下，蜂窝状结构采取彼此之间隔开的蜂窝带或者多个彼此间隔的管道的形式。该霜处理一般与允许排除可能积聚在蜂窝状结构的单元中的水，特别是积聚在安排于从3点钟位置延伸至9点钟位置的区域中的蜂窝的积水的排水系统相结合。
排水是为了限制该蜂窝状结构的蜂窝由于积水结冰而退化的危险、避免腐蚀问题和维持声学性能所需要的。
按照一个实施方式，蜂窝侧壁包括上部或下部切口，以便蜂窝彼此之间连通，位于6点钟位置的这些蜂窝在反射层水平上包括一些孔，以便排除声学处理用的面板的积水。
该实施方式没有给出充分令人满意的结果，因为与采用热空气进行霜处理的系统相结合的排水系统的存在，往往摧毁声学处理并在空气流进入发动机舱的水平上产生紊流。
发明内容
因而，本发明的目的在于缓解先有技术的缺点，提供一种与霜处理和排水系统结合的声学处理用的面板，优化三种功能即，声学处理、霜处理和排水的效率。
为此，本发明旨在提出一种在飞行器发动机舱空气入口水平上附设的声学处理用的面板，所述面板包括至少一个声阻结构和一个反射层，在它们之间沿着一个基本上垂直于发动机舱纵向的方向上布置一些隔开的蜂窝带，以便允许为霜处理而设置的热空气通过，其特征在于，它包括一些热空气管道，每一个都被至少一个从声阻层延伸到反射层的隔板限定，以便沿着所述蜂窝带的纵向的方向上隔离。
附图说明
参照附图阅读下文只作为示例给出的描述将会看出本发明的其他特征和优点，附图中：
图1是飞行器发动机舱的透视图；
图2是发动机舱沿着其前上部的纵向平面的剖面图；
图3是按照本发明的第一实施方式的面板透视图；
图4是详细示出了按照一个实施方式的排水管道的透视图；
图5是通过透明化说明按照图3举例说明的实施方式的排水孔的透视图；
图6是俯视图示出了按照本发明的一个实施方式的声学处理用的面板中液流的俯视图；
图7是示出了按照本发明第二实施方式的面板的剖面图，没有反射层和声阻层；
图8是按照本发明第三实施方式的透视图，其表示面板的一部分，没有反射层；
图9是图8所示的面板上部透视图；
图10是沿着按照本发明发动机舱前下部纵向的一个平面的剖面图；
图11是按照本发明第四实施方式的面板一部分的透视图，没有反射层；以及
图12是图11所示的面板的俯视图。
具体实施方式
在图1上，表示飞行器的整个推进装置10借助于机翼支柱12连接在机翼下。但是这整个推进装置可以连接到飞行器的其他区域。
这整个推进装置包括发动机舱14，其中基本上同心地布置一个机动装置，驱动安装在其轴16上的通风机(机舱增压器)。在本描述中，纵向对应于发动机舱的基准轴18。垂直于纵向的平面称为横截平面。
发动机舱14包括壁部20，在前面限定一个带有空气入口22的管道，，进入的空气流的第一部分称为主气流，受通风机(机舱增压器)驱动，穿透机动装置以便参与燃烧的空气流的第二部分称为次气流，在被发动机舱内壁20和机动装置外壁限定的环形管道中流出。
空气入口22的正面部分24同样称为边缘，基本上呈圆形，在一个基本上垂直于或不垂直于纵向轴18的平面延伸，正面部分位于略微靠前的12点钟位置。但是，可以设想其他入口形状。
按照发动机舱的尺寸，空气入口在垂直于纵向的平面上可以包括基本上对应于管道20的小的第一曲率半径以及在纵向平面上小的第二曲率半径，特别是在管道20和发动机舱空气入口22前缘之间。
对于下文的描述，所谓空气动力学表面指的是与空气动力学气流接触的飞行器外壳。
为了限制噪音公害的影响，提出一种声学处理用的面板26，目的在于吸收一部分声能量，特别是利用亥姆霍兹谐振器原理，特别是设置在内壁20空气动力学表面的水平上。如所周知，该声学处理用的面板从内向外包括一个反射层、至少一个蜂窝状结构和至少一个声阻结构。作为补充，在空气入口22的水平上设置声学处理用的面板28。
按照本发明，声学处理用的面板28包括声阻结构30和反射层32，在它们之间沿着一个基本上垂直于纵向的方向上交替地布置一些蜂窝带34和沿着蜂窝带34的纵向布置一些绝缘热空气管道36，以及排水管道38，确保排除沉积在反射层反面的液体，以便不干扰声阻层30的功能。
按照本发明，管道36形成独立的除霜的热空气回路并与构成排水管道38的回路隔离，以便不干扰声学处理的运行和在空气入口水平上流动的层流性质。事实上，若这两个回路不独立和完全隔离，则在声阻层30的水平上的压力梯度，在面板中产生空气循环，可能减弱声学处理效应，并在发动机舱的气流入口水平上产生紊流。
排水管道38可以是不设置在空气入口的整个圆周上，而只设置在3点钟位置和9点钟位置之间的区域的水平上。
蜂窝带34使彼此之间隔离，以便不允许空气沿着纵向在设置于两个不同的带中的两个隔开的点之间流动。因而，这种布置允许优化声学处理，并限制进入管道20的空气流由于第一点上减压并在第二点上在所述结构外部增压造成声学处理结构内部抽吸空气而出现紊流的危险。
按照图5至图9所示的一个实施方式，每个蜂窝带34都包括至少两个波浪形侧壁34.1、34.2，它们在声阻结构30和反射层32之间延伸，为了保证与所述声阻结构30和所述反射层32令人满意的结合，边缘碰在一起，侧壁34.1、34.2布置得使波浪形基本上相对侧壁34.1、34.2的接触平面对称。
按照图11和图12所示的另一个实施方式，每个蜂窝带34都包括三个波浪形侧壁34.1-34.3，在声阻结构30和反射层32之间延伸，为了确保与所述声阻结构30和所述反射层32令人满意的结合，边缘碰在一起。
每个壁部较优地都具有波浪形形状，依次包括空心形状和凸出形状。为了形成蜂窝，壁部34.2凸出的形状与壁部34.3的空心形状接触，壁部34.1、34.2、34.3全都具有相同的间距(空心形状和凸出形状)而壁部34.2空心的形状与壁部34.1的凸出形状接触，壁部34.2的凸出形状与壁部34.3的空心形状接触。
为了改善蜂窝之间的密封性，该凸出形状包括双波，带有围绕一个槽37的两个脊部35。壁部的凸出形状的槽37的曲率半径大体上与相邻的壁部的空心形状的曲率半径相同从而增加两个壁部之间的接触表面并使两个相邻蜂窝之间的渗漏路径更长并因此使这两个蜂窝之间的密封更好。
每个管道36都被至少一个隔板，一般被两个隔板36.1、36.2限定，其中至少一个在声阻结构30和反射层32之间延伸，以便沿着纵向隔开两个蜂窝带34。
按照图5和图7所示的实施方式，两个隔板36.1、36.2从反射层32延伸到声阻层30。两个隔板36.1之一与翼部呈C字形，其尺寸适应管道36的宽度，一个侧翼紧贴在声阻层30上，而另一个则顶住反射层32。另一个隔板36.2包括碰在一起的边缘，以便确保与另一个隔板36.1的翼部端部基本上密封地连接并且限定管道36。
按照图7所示的一个实施方式，被隔板36.1和隔板36.2限定的管道被第三隔板36.3分成两个管道，第一热空气管道36与声阻层30接触，而第二排水管道38与反射层32接触。
按照图8和9所示的另一个实施方式，只有一个隔板36.1从声阻层30延伸到反射层32。这个隔板36.1较优地呈L形。第二隔板36.2包括连接至第一隔板36.1的侧翼一端的第一边缘和连接至第一隔板36.1的另一个侧翼的第二边缘，以便相对于其端部隔开，以便蜂窝带只应该被一个隔板36.1隔离。
按照图11和图12所示的另一个实施方式，隔板36.1、36.2中的至少一个，较优地，该两个隔板，在中央部分39的水平上在一个平行于该反射层的平面上都具有波浪形轮廓。这种配置允许隔板较优地对抗在管道36中循环流动的流体的压力所施加的载荷。它同样确保较好的稳定性并增大抗压强度。它还限制管道36的震动并有助于可成形性。
带34应该沿着一个基本上垂直于纵向的方向设置，而在两个带34的蜂窝之间至少一个隔板36.1存在的这一事实，允许隔离所述蜂窝并限制在两个沿着纵向间隔开并被至少一个隔板36.1分开的点之间的声学处理用的面板内部出现气流的危险。这种布置允许不减弱声学处理的效应。
管道36可以被收集器连接至其端部，一个为了来自发动机的热空气的到达而设置，而另一个为了在霜处理之后排除热空气而设置。但是，本发明不限于这种布置，管道36通过所有适当的装置送入热空气。
较优地，热空气管道基本上呈矩形，以便限制装入量的损失。
它们设置在基本上垂直于纵向的方向上这一事实，允许简化热空气的循环并限制飞行器的超消耗以及受压区域中的机械应力。
该管道36较优地具有5-35mm之间的宽度。
按照图7所示的一个实施方式，排水管道38设置在蜂窝带34之间，并沿着一个基本上垂直于纵向的方向延伸。
在这种情况下，对于每个蜂窝带34，排放孔在隔板36.1或隔板36.2水平上实现，以便液体从蜂窝排出，并应该在相邻的排水管道38相邻的方向上排出。不与排水管道38接触的这些蜂窝与排水管道接触的蜂窝连通。
在所有这些情况下，同一带的所有蜂窝都直接或者间接(被其他蜂窝偏置)连通到同一排水管道38。这种布置允许隔离两个不同带34的蜂窝。
按照图3至图6所示的另一个实施方式，反射层32包括两个成对的表层，第一表层32.1与蜂窝带34接触，包括排液孔40，允许使某些蜂窝与设置在第一表层32.1和第二表层32.2之间的排水管道38连通。
如图5所示，不直接和管道38连通的蜂窝在侧壁水平上每一个都包括一个孔42，其与管道38连通的蜂窝连通。在图6上，用44表示两个蜂窝之间的液体流动，用46表示管道38中液体的流动方向。
按照这个实现方式，排水管道38沿着一个基本上纵向的方向延伸，并在其端部的水平上被沿着一个基本上垂直于纵向的方向延伸的收集管道连接。
与有一大段用来获得有效的霜处理的热空气管道36相反，排水管道38具有限制从一个点至另一个点的空气流量的一小段。这种布置允许限制两个带34之间的空气流量，尽管排水管道沿着纵向延伸。
如图4所示，管道38较优地具有长度可变的段，带有至少一个收缩部48，较优地依次设置在两个孔40。这种布置允许有一大段管道38与孔40成直角，以便简化调整，但仍限制两个不同的带34蜂窝之间可能的空气流的流量。
作为示例，排水管道38相隔约5-35mm。
按照图8和9所示的另一个实施方式，排水管道38由彼此连接的蜂窝组成，以便形成一个排水管道网。
在这种情况下，热空气管道36并不在面板的整个高度上延伸，而带34只被一个隔板36.1隔开。带34包括两个波浪形侧壁34.1、34.2，它们34.1之中的一个包括适应管道36的切口，并只在一部分高度上与隔板36.1接触。
管道38可以用允许水在管道中循环但仍提高空气在所述管道中循环阻力的疏水的多孔材料(碳纤维、玻璃纤维…)填充。
按照这个实施方式，该面板在侧壁34.1和侧壁34.2与隔板36.1两侧接触的区域的水平上包括孔50，允许相邻带的蜂窝联通，以便产生沿着纵向液体流动52。这些被侧壁和隔板36.1限定的蜂窝配备孔54，允许在被该两个侧壁限定的蜂窝的方向上产生排除液体的流动56。
孔50具有一个短段，以便形成缩口，以限制不同带34的蜂窝之间空气的流量。
图7和图8所示的实施方式具有反射层32不钻孔的优点。
如图10所示，通过排水管道38排出液体的方向是向着面板下部。在这个水平上，管道网38包括至少一个允许液体在前缘腔60中的流动的排出孔58，以便接着通过安排在发动机舱外壁64水平上的孔62向外排出。

Claims (8)

1.附设在飞行器发动机舱空气入口水平上的声学处理用的面板，所述面板包括至少一个声阻结构(30)和一个反射层(32)，在它们之间沿着一个基本上垂直于发动机舱纵向(18)的方向布置一些隔开的蜂窝带(34)，以便允许为霜处理而设置的热空气通过，其特征在于，它包括热空气管道(36)，每一个都被至少一个从所述声阻层(30)延伸到所述反射层(32)的隔板(36.1)限定，以便沿着所述蜂窝带(34)的纵向隔离。
2.根据权利要求1的声学处理用的面板，其特征在于，对于每个管道(36)其都包括两个从所述反射层(32)延伸到所述声阻层(30)的隔板(36.1，36.2)，第一隔板(36.1)呈C字形，第二隔板(36.2)包括一些碰在一起的边缘，以便确保基本上密封地与第一隔板(36.1)翼端的连接。
3.根据权利要求2的声学处理用的面板，其特征在于，其包括第三隔板(36.3)，以便与所述第一和第二隔板(36.1，36.2)一起限定两个管道，第一热空气管道(36)与所述声阻层(30)接触，而第二排水管道(38)与所述反射层(32)接触。
4.根据权利要求1的声学处理用的面板，其特征在于，对于每个管道(36)其都包括呈L字形从所述反射层(32)延伸到所述声阻层(30)的第一隔壁(36.1)和一个其中第一边缘连接至第一隔板(36.1)一个侧翼一端的第二隔墙(36.2)，而且其中第二边缘连接至所述第一隔板(36.1)的另一个侧翼，以便相对于其端部错开，以便使所述蜂窝带只被一个隔板(36.1)隔开。
5.根据权利要求2至4中任一项的声学处理用的面板，其特征在于，所述管道(36)的所述隔板(36.1，36.2)中的至少一个在平行于所述反射层的平面上具有波浪形轮廓。
6.根据权利要求2至4中任一项的声学处理用的面板，其特征在于，所述蜂窝带(34)包括至少两个波浪形壁部(34.1，34.2，34.3)，一个壁部的凸出形状与相邻带的空心形状接触，以便限定蜂窝。
7.根据权利要求6的声学处理用的面板，其特征在于，所述凸出形状包括带有围绕一个槽(37)的两个脊部(35)的双波，所述脊部的曲率半径基本上等于相邻壁部空心形状的曲率半径，以便增大两个壁部之间的接触面积。
8.一种飞行器发动机舱，其包括根据前述权利要求中任一项的声学处理用的面板。
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