CN107108014A - 用于机身部件的吸声器 - Google Patents

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Abstract

公开了吸声器以及包括此类吸声器的机身部件。在一个实施例中，机身部件包括空气动力表面(48)和吸声器(38)。吸声器(38)包括穿孔面板(40)，该穿孔面板(40)具有暴露于机身部件外面周围环境的正面和相对的背面。面板(40)包括延伸穿过面板的厚度以允许声波从中通过的穿孔。吸声器(38)还包括与穿孔面板间隔开的边界表面。边界表面和穿孔面板(40)的背面至少部分地在所述机身部件中限定空腔，以用于衰减一些经由穿孔面板(40)中的穿孔进入空腔的声波。

Description

用于机身部件的吸声器
相关申请的交叉引用
本申请要求在2014年12月18日提交的美国临时专利申请第62/093,458号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开总体涉及飞行器和其他移动平台的噪声衰减，并且更具体地，涉及吸声器以及包含此类吸声器的机身部件。
背景技术
降低飞行器噪声对航空运输的增长以及改善住在机场附近的人们的生活质量是重要的。与飞行器有关的噪声可以由飞行器上的各种来源和通过各种机制产生。例如，飞行器发动机可能是飞行器起飞和降落期间的噪声的主要来源，而机身噪声可能是在进场和降落期间当展开高升力装置和起落架时的飞行器噪声的显著分量。
和发动机短舱一起使用噪声衰减装置，以及也在一些机身部件上使用噪声衰减装置是所公知的。然而，用于衰减由机身部件所产生的噪声的现有技术可能对此类机身部件的空气动力特性具有不利的影响。
因此需要进行改进。
发明内容
在一个方面，本公开描述了飞行器的机身部件，其中该机身部件包括：
具有侧边缘的空气动力表面；以及
吸声器，其包括：
在空气动力表面的侧边缘处或邻近该侧边缘设置的穿孔面板，该穿孔面板具有暴露于机身部件外面周围环境的正面和相对的背面，该面板包括延伸穿过面板的厚度以用于允许声波从中通过的穿孔；以及
与该穿孔面板间隔开的边界表面，该边界表面和穿孔面板的背面至少部分地在机身部件中限定空腔，以用于衰减一些经由穿孔面板中的穿孔进入空腔的声波。
在边界表面和穿孔面板的背面之间的距离可以在约1cm与约10cm之间。
穿孔面板的厚度可以在约0.5mm与约3mm之间。
穿孔的平均横截面尺寸可以小于1mm。
穿孔面板可以具有在约0.5％与约10％之间的穿孔百分比。
空腔可以没有蜂窝结构。
穿孔面板可以横向于空气动力表面定向。
穿孔面板可以大体上平行于空气动力表面定向。
穿孔面板可以限定至少部分空气动力表面。
穿孔面板可以在离空气动力表面的前缘的某一距离处。
机身部件可以包括高升力装置。
机身部件可以包括襟翼。
机身部件可以包括缝翼。
机身部件可以是可展开的。
机身部件可以包括固定的前缘。
穿孔面板可以设置在缝翼的凹口内。
穿孔面板可以包括高升力装置的关闭板。
穿孔面板可以是高升力装置的端部翼肋的一部分。
边界表面可以是高升力装置的翼肋的一部分。
边界表面可以由附接至穿孔面板的壁限定。
在壁和穿孔面板之间可以设置大体上气密的密封件。
壁和穿孔面板可以具有一体构造。
穿孔面板可以为第一穿孔面板且机身部件可以包括设置在第一穿孔面板与边界表面之间的第二穿孔面板以在第一穿孔面板的背面与边界表面之间形成两个串联的内部声音衰减空腔。
在另一个方面，本公开描述了飞行器的机身部件，其中该机身部件包括：
限定空气动力表面的外壳；
支撑该外壳的端部翼肋，该端部翼肋包括延伸穿过端部翼肋的厚度以用于允许声波从中通过的穿孔；以及
与该端部翼肋间隔开的边界表面，该边界表面和端部翼肋至少部分地在机身部件中限定空腔，以用于衰减一些经由端部翼肋中的穿孔进入空腔的声音。
机身部件可以包括设置在端部翼肋与边界表面之间的穿孔面板以在端部翼肋与边界表面之间形成两个串联的内部声音衰减空腔。
机身部件可以包括高升力装置。
机身部件可以包括固定的前缘。
空腔可以没有蜂窝结构。
在另一个方面，本公开描述了飞行器的机身部件，其中该机身部件包括：
限定具有侧边缘的空气动力表面的外壳；以及
在空气动力表面的侧边缘处或邻近该侧边缘设置的关闭板，该关闭板具有暴露于机身部件外面周围环境的正面和背面，该关闭板包括延伸穿过关闭板的厚度以用于允许声波从中通过的穿孔；以及
支撑外壳的翼肋，该翼肋包括与该关闭板间隔开的边界表面，该边界表面和关闭板的背面至少部分地在机身部件中限定空腔，以用于衰减一些经由关闭板中的穿孔进入空腔的声音。
机身部件可以包括高升力装置。
机身部件可以包括固定的前缘。
空腔可以没有蜂窝结构。
在另一个方面，本公开描述了飞行器的机身部件，其中该机身部件包括：
空气动力表面；以及
吸声器，其包括：
邻近空气动力表面设置或限定该空气动力表面的部分的穿孔面板，该穿孔面板具有暴露于机身部件外面周围环境的正面和相对的背面，该面板包括延伸穿过面板的厚度以用于允许声波从中通过的穿孔；以及
与穿孔面板间隔开的边界表面，该边界表面和穿孔面板的背面至少部分地在机身部件中限定空腔，以用于衰减一些经由穿孔面板中的穿孔进入空腔的声波，该空腔没有蜂窝结构。
在边界表面和穿孔面板的背面之间的距离可以在约1cm与约10cm之间。
穿孔面板的厚度可以在约0.5mm与约3mm之间。
穿孔的平均横截面尺寸可以小于1mm。
穿孔面板可以具有在约0.5％与约10％之间的穿孔百分比。
穿孔面板可以横向于空气动力表面定向。
穿孔面板可以大体上平行于空气动力表面定向并限定部分空气动力表面。
穿孔面板可以在离空气动力表面的前缘的某一距离处。
机身部件可以包括高升力装置。
穿孔面板可以设置在高升力装置的侧边缘处或者在高升力装置的侧边缘附近。
机身部件可以包括襟翼。
机身部件可以包括缝翼。
机身部件可以是可展开的。
机身部件可以包括固定的前缘。
穿孔面板可以设置在固定的前缘的侧边缘处或者在固定的前缘的侧边缘附近。
穿孔面板可以包括高升力装置的关闭板。
穿孔面板可以设置在缝翼的凹口内。
穿孔面板可以是高升力装置的端部翼肋的一部分。
边界表面可以是高升力装置的翼肋的一部分。
边界表面可以由附接至穿孔面板的壁限定。该壁可以大体上以穿孔面板密封。壁和穿孔面板可以具有一体构造。
机身部件可以包括起落架舱门。
穿孔面板可以为第一穿孔面板且机身部件可以包括设置在第一穿孔面板与边界表面之间的第二穿孔面板以在第一穿孔面板的背面与边界表面之间形成两个串联的内部声音衰减空腔。
在另一方面，本公开描述了用于飞行器的起落架舱门。该起落架舱门包括：
在起落架舱门的第一侧面上限定空气动力表面的外壳；以及
吸声器，其包括：
设置在与空气动力表面相对的起落架舱门的第二侧面上的穿孔面板，该穿孔面板具有暴露于飞行器外面周围环境的正面和相对的背面，该面板包括延伸穿过面板的厚度以用于允许声波从中通过的穿孔；以及
与穿孔面板间隔开的边界表面，该边界表面和穿孔面板的背面至少部分地在起落架舱门中限定空腔，以用于衰减一些经由穿孔面板中的穿孔进入空腔的声波。
边界表面可以由与空气动力表面相对的外壳的侧面限定。
空腔可以没有蜂窝结构。
限定边界表面的壁可以附接至穿孔面板以形成具有一体构造的吸声器。
在另一方面，本公开描述了包括一个或多个如本文所述的起落架舱门的飞行器。
在另一方面，本公开描述了用于并入移动平台的部分作为单元的一体构造的吸声器。吸声器包括：
穿孔面板，该穿孔面板具有暴露于移动平台外面周围环境的正面和相对的背面，该面板包括延伸穿过面板的厚度以用于允许声波从中通过的穿孔；以及
壁，该壁限定与穿孔面板间隔开的边界表面，该边界表面和穿孔面板的背面至少部分地限定空腔，以用于衰减一些经由穿孔面板中的穿孔进入空腔的声波，该壁附接至穿孔面板以形成一体构造。
在边界表面和穿孔面板的背面之间的距离可以在约1cm与约10cm之间。
穿孔面板的厚度可以在约0.5mm与约3mm之间。
穿孔的平均横截面尺寸可以小于1mm。
穿孔面板可以具有在约0.5％与约10％之间的穿孔百分比。
空腔可以没有蜂窝结构。
在壁和穿孔面板之间可以设置大体上气密的密封件。
在另一方面，本公开描述了包括一个或多个如本文所述的机身部件的飞行器。
在另一方面，本公开描述了包括一个或多个如本文所述的吸声器的飞行器。
由包含在下文中的具体实施方式及附图，本申请主题的这些以及其他方面的进一步细节将是显而易见的。
附图说明
现在参考附图，其中：
图1示出了根据本公开的包括一个或多个机身部件的示范性飞行器的顶部平面图；
图2是可以结合到图1的飞行器的一个或多个机身部件的示范性吸声器的示意图；
图3是可以结合到图1的飞行器的一个或多个机身部件的另一示范性吸声器的示意图；
图4是图1的飞行器的襟翼的透视图，显示了襟翼的侧边缘；
图5是图1的飞行器的缝翼的透视图，显示了缝翼的侧边缘；
图6是图5的缝翼的透视图，显示了缝翼的凹口；
图7是图1的飞行器的机翼的固定的前缘的透视图，显示了机翼的固定的前缘的侧边缘；
图8A-8C是结合在图4的襟翼的侧边缘处或侧边缘附近的示范性吸声器沿图4中的线8-8截取的横截面图；
图9是图8C的吸声器的示范性穿孔面板的平面图；
图10是包括吸声器的示范性机身部件的透视图，该吸声器具有大体上平行于机身部件的空气动力表面的穿孔面板；
图11是图10的机身部件移除了穿孔面板以例示吸声器的示范性空腔的透视图；
图12是图10的机身部件沿图10中的线12-12截取以例示吸声器的其他示范性空腔的横截面图；
图13是图1的飞行器的示范性起落架组件和相关的起落架舱门的透视图；
图14是图13的起落架舱门沿图13中的线14-14截取的横截面图；
图15A和15B是各自具有一体构造的示范性吸声器的横截面图；以及
图16示出了对于根据本公开的三种不同的吸声器构造，吸收系数随频率变化的曲线图。
具体实施方式
本公开涉及用于移动平台的吸声器和包含此类吸声器的部件。在各种实施例中，本文所公开的吸声器适于在飞行器、火车、船只、汽车、防御以及其他应用中使用。例如，本文所公开的吸声器可以结合到诸如机身、机翼、尾翼以及起落架组件的机身部件，并且可以适用于相对高的气流环境。此类机身部件可以包括飞行器除了发动机之外的部件。在各种实施例中，本文所公开的吸声器可以配置为衰减一些由气体(例如，空气)流与诸如例如空气动力表面的固体目标相互作用所产生的声音。因此，包含一个或多个吸声器的机身部件还可以限定一个或多个空气动力表面。在一些实施例中，本文所公开的吸声器可以配置为衰减一些由起落架组件、起落架舱门和/或用于空气动力控制包括已知为“高升力”装置(比如襟翼和缝翼)的其他装置所产生的声音。例如，本文所公开的吸声器可以用于衰减在此类高升力装置的边缘处或边缘附近产生的声音。在一些实施例中，本文所公开的吸声器可以不显著地影响其所被整合到的机身部件的空气动力特性。
通过参考附图来描述各种实施例的方面。
图1示出了根据本公开的包括一个或多个机身部件12的示范性飞行器10的顶部平面图，该机身部件具有一个或多个整合的吸声器。飞行器10可以是任何飞行器，比如公司用、私用、商用或任何其他类型的飞行器，包括适用于民航的客运飞机或无人飞行器。例如，飞行器10可以是窄体双引擎喷气客机。飞行器10可以是固定翼飞行器或旋翼飞行器。机身部件12可以包括任何合适的部件或者是任何合适的部件的部分，该任何合适的部件包括飞行器10除了发动机14之外的可以包含一个或多个空气动力表面的基本结构。例如，机身部件12可以包括以下的一个或多个或者是以下的一个或多个的部分：机翼16、机身18、水平稳定器20、升降舵22、垂直稳定器24、方向舵26、襟翼28、副翼30、缝翼32、扰流器34，以及固定的前缘52。如以下所解释的，机身部件12可以包括一个或多个起落架舱门36(参见图13)。
图2是可以结合到飞行器10的一个或多个机身部件12的示范性吸声器38的示意图；在一些实施例中，机身部件12可以包括一个或多个吸声器38。例如，高升力装置(例如，襟翼28和/或缝翼32)可以包括设置在其一个或多个侧边缘处或者附近的一个或多个吸声器38。吸声器38可以是已知为微穿孔面板(MPP)吸收器的类型。吸声器38可以包括一个或多个穿孔面板40以及一个或多个边界表面42。穿孔面板40可以具有暴露于飞行器10外面周围环境的正面40A和相对的背面40B。尽管穿孔面板40可以暴露于周围环境，在一些实施例中，穿孔面板40可以不被认为是与空气流相互作用以为了生成升力或控制飞行器10运行的方面的空气动力表面。替代地，在一些实施例中，穿孔面板40可以限定机身部件12的至少部分空气动力表面。
面板40可以包括延伸穿过面板40的厚度T以允许声波从中通过的穿孔44。边界表面42可以与穿孔面板40间隔开，以使得边界表面42和穿孔面板40的背面40B可以至少部分地限定内部空腔46，以用于衰减一些经由穿孔面板40中的穿孔44进入空腔46的声波。在一些实施例中，内部空腔46可以是共振腔，并且如以下所解释的，吸声器38可以基于亥姆霍兹共振现象衰减声音。在一些实施例中，穿孔面板40的正面40A和/或背面40B可以大体上是平坦的并且穿孔44(其可以具有亚毫米级尺寸)可以与空腔46相配合来衰减声音。替代地，在一些实施例中，至少部分穿孔面板40可以是弯曲的。在一些实施例中，吸声器38可以是相对重量轻的并且易于清洁/维护。
当声波通过具有相对小的横截面积的穿孔44穿透穿孔面板40时，可能发生由于粘性摩擦而引起的一些声波衰减。例如，穿孔面板40可以是声阻的。在各种实施例中，穿孔44可以具有大体上圆形的横截面形状或者可以具有其他合适的横截面形状。例如，至少一些穿孔44可以具有大体上圆形的横截面形状，该横截面形状具有在约0.2mm与约2mm之间的平均直径。在附图中穿孔44不一定按比例绘制。在一些实施例中，穿孔面板40可以为包括穿孔44的微穿孔面板(例如，板)，该穿孔具有大体上圆形的横截面并且具有小于1mm的平均直径(即，亚毫米直径)。例如，在一些实施例中，穿孔44可以具有在约0.05mm与约0.5mm之间的直径。替代地，至少一些穿孔44可以具有非圆形的横截面形状，该横截面形状具有在约0.2mm与约2mm之间的平均横截面尺寸。例如，穿孔44可以包括具有在约0.2mm与约2mm之间的宽度的狭缝。
在各种实施例中，穿孔面板40可以具有在约0.5％与约10％之间的穿孔百分比(即，穿孔44的面积除以穿孔面板40的面积)。在一些实施例中，穿孔44可以具有相对一致的尺寸和形状。替代地，穿孔44可以具有不一致的尺寸和形状。
空腔46可以具有深度D，该深度被选定为在感兴趣的波长(即，频率)上引起至少一些进入空腔46的声波的衰减(例如，至少部分消除)。在一些实施例中，空腔46的深度D可以大体上一致，以使得穿孔面板40的背面40B和边界表面42大体上平行。替换的，空腔46的深度D可以不一定是一致的。例如，空腔46的不同部分可以具有不同的深度D，以便衰减不同频率的声音。深度D在图2中示出为表示在穿孔面板40的背面40B与边界表面42之间的距离。
空腔46可以含有空气，但是可以以其他方式是中空的。例如，在一些实施例中，空腔46可以是大体上为空。例如，空腔46其中可以不包含(例如，没有)任何蜂巢或其他蜂窝(小孔状)结构。在一些实施例中，空腔46可以不包含本文所公开的任何其他吸声物质。
边界表面42可以包括相对硬的表面，其可以反射至少一些进入空腔46的声波。因此，空腔46的深度D可以选择为使得已经从边界表面42反射并朝向穿孔面板40行进的声波可以引起已经穿透穿孔面板40并向边界表面42行进的后续声波的衰减。根据可用空间，可以有利地选择空腔46的深度D为待衰减的波长的四分之一的倍数以为了改善衰减。在各种实施例中，空腔46的深度D可以在约1cm与约25cm之间，取决于待衰减的感兴趣的频率。例如，在一些实施例中，空腔46的深度D可以在约1cm与约10cm之间。
吸声器38可以调谐为在期望频率范围内提供衰减。例如，可以基于待衰减的期望频率或频率范围来选择参数，比如空腔46的深度D、穿孔面板40的厚度T、穿孔44的直径，以及穿孔百分比。在各种实施例中，穿孔面板40的厚度T可以在约0.5mm与约3mm之间。
穿孔面板40可以包括聚合物、诸如铝或(例如，不锈)钢的金属材料或纤维增强复合材料。穿孔44可以使用激光钻孔、常规钻孔或其他合适的材料移除工艺来制造。
图3是可以结合到一个或多个机身部件12的另一示范性吸声器38的示意图。图3所示的吸声器38的实施例可以根据和图2的那些相同的原理操作，但是可以包括功能性串联设置的两个共振腔46-1和46-2。根据图3，吸声器38可以包括第一穿孔面板40-1和设置在第一穿孔面板40-1与边界表面42之间的第二穿孔面板40-2，以在第一穿孔面板40-1的背面40-1B与边界表面42之间形成两个串联的内部声音衰减空腔46-1、46-2。第一穿孔面板40-1的正面40-1A可以暴露于飞行器10外面的周围环境。第二穿孔面板40-2的正面40-2A可以用作与第一穿孔面板40-1的背面40-1B一起限定具有深度D1的第一空腔46-1的边界表面。类似地，第二穿孔面板40-2的背面40-2B和边界表面42可以限定具有深度D2的第二空腔46-2。
使用两个空腔46-1和46-2来代替一个可以修改/改善吸声器38的吸收特性。例如，与如图2所示仅仅使用一个空腔46相比，使用两个空腔46-1和46-2可以用于拓宽待吸声器38衰减的频率范围(例如，如图16的曲线图所示出的)。吸声器38的声学特性可以通过选择参数来修改，比如空腔46-1的深度D1、空腔46-2的深度D2、第一穿孔面板40-1的厚度T1、第二穿孔面板40-2的厚度T2、每个穿孔面板40-1、40-2中的穿孔44的横截面积和形状，以及每个穿孔面板40-1、40-2中的穿孔百分比。针对图2所示的吸声器38的实施例所提供的数值范围同样可以适用于图3所示的吸声器38的实施例。而且，在一些实施例中，吸声器38可以包括比两个共振腔46-1和46-2更多的共振腔。
图4是飞行器10的襟翼28的透视图，显示了襟翼28的侧边缘28A。襟翼28可以相对于机翼16可展开和可缩回，该襟翼28可以安装至机翼16。襟翼28可以包括一个或多个外壳48，该外壳48限定一个或多个空气动力表面，该一个或多个空气动力表面可以用于在一些飞行阶段期间改变机翼16的空气动力特性。例如，襟翼28可以被认为是“高升力”后缘装置，其在飞行器10的起飞和/或降落阶段期间被展开。应当注意，在本公开中附图标记“48”被用来表示在飞行器10的不同部件上限定不同类型的空气动力表面的外壳，并且其与气流相互作用以执行不同的功能，比如产生升力和/或控制飞行器10的飞行的一些方面。因此，对外壳48的参考不应当限制为那些限定执行特定空气动力功能的表面的外壳。
如图4所示，穿孔面板40可以暴露于飞行器10外面的周围环境。穿孔面板40可以设置为邻近由外壳48限定的一个或多个空气动力表面。例如，穿孔面板40可以包括关闭板或者是用于襟翼28的端部翼肋的部分，且可以设置在襟翼28的侧边缘28A处或附近。相应地，穿孔面板40可以横向于外壳48定向。在一些实施例中，穿孔面板40可以大体上正交于外壳48。
图5是飞行器10的缝翼32的透视图，显示了缝翼32的的侧边缘32A。缝翼32可以相对于机翼16可展开和可缩回，该缝翼32可以安装至机翼16。缝翼32可以包括一个或多个外壳48，该外壳48限定一个或多个空气动力表面，该一个或多个空气动力表面可以用于在一些飞行阶段期间改变机翼16的空气动力特性。例如，缝翼32可以被认为是“高升力”前缘装置，其在飞行器10的起飞和/或降落阶段期间被展开。穿孔面板40可以暴露于飞行器10外面的周围环境。穿孔面板40可以设置为邻近由外壳48限定的一个或多个空气动力表面。例如，穿孔面板40可以包括关闭板或者是用于缝翼32的端部翼肋的部分，且可以设置在缝翼32的侧边缘32A处或附近。相应地，穿孔面板40可以横向于外壳48定向。在一些实施例中，穿孔面板40可以大体上正交于外壳48。
图6是飞行器10的缝翼32的透视图，显示了缝翼32的凹口50。吸声器38可以设置在缝翼32的凹口50的区域内。例如，穿孔面板40可以包括缝翼32的面板或覆盖物，其设置在凹口50的区域内。合适的边界表面42(图6中未示出)可以如以上所解释的设置在穿孔面板40后面。
图7是飞行器10的机翼16的固定前缘52的透视图。吸声器38可以设置在机翼10的固定前缘52的侧边缘52A的区域内。固定前缘52可以包括一个或多个外壳48，其限定一个或多个空气动力表面。穿孔面板40可以邻近空气动力表面。例如，穿孔面板40可以包括关闭板或者是用于固定前缘52的端部翼肋的部分，且可以设置在固定前缘52的侧边缘52A处或附近。相应地，穿孔面板40可以横向于空气动力表面定向。在一些实施例中，穿孔面板40可以大体上正交于空气动力表面。
类似地，吸声器38可以设置在机翼10的固定后缘的侧边缘的区域内。将吸声器38如此安装在固定后缘的侧边缘内可以类似于图7中所示和以上所述，因此此处不再专门进行说明。例如，穿孔面板40可以包括关闭板或者是用于固定后缘的端部翼肋的部分，且可以设置在固定后缘的侧边缘处或附近。
图8A-8C是襟翼28的侧边缘28A沿图4中的线8-8截取的示范性横截面图。图8A-8C显示了吸声器38的穿孔面板40和空腔46如何结合到襟翼28的不同实例。图8A-8C中所示类型的示范性安装还可以适用于将穿孔面板40和空腔46结合到其他机身部件12中，比如例如，机翼16、缝翼30、固定前缘52，以及固定后缘。图8A-8C中所示的示范性安装还可以用于形成具有图3中所示构造的吸声器38。例如，可以在穿孔面板40与边界表面42之间设置另一穿孔面板40-2以形成串联排列的两个空腔46-1和46-2。
参考图8A，穿孔面板40可以是襟翼28的端部翼肋支撑外壳48的一部分并且空腔46可以限定在襟翼28内侧。相应地，设置穿孔面板40的端部翼肋可以具有“C”通道构造并且可以根据已知的或其他方法安装到襟翼28上。在一些实施例中，在端部翼肋和外壳48之间的界面可以是大体上密封的以设置大体上气密的界面。在一些实施例中，设置穿孔面板40的端部翼肋可以可拆卸地连接至襟翼28，以便允许拆卸端部翼肋以用于清洁空腔46或执行其他维护程序。边界表面42可以是在襟翼28内侧服务另一主要功能的物体的一部分。例如，边界表面42可以是相邻的结构元件的一部分，比如另一翼肋支撑外壳48。替代地，边界表面42可以是具有提供边界表面42的唯一功能的物体(例如，板)的一部分。
参考图8B，穿孔面板40可以是襟翼28的端部翼肋支撑外壳48的一部分并且空腔46可以限定在襟翼28内侧。相应地，设置穿孔面板40的端部翼肋可以具有“C”通道构造并且可以根据已知的或其他方法安装到襟翼28上。图8B的C通道可以与图8A的C通道相反方向地进行安装。相应地，与图8A的空腔相比，图8B的C通道可以提供增大深度(即，相对于边界表面42)的空腔46。在一些实施例中，在端部翼肋和外壳48之间的界面可以是大体上密封的以提供大体上气密的界面。在一些实施例中，设置穿孔面板40的端部翼肋可以可拆卸地连接至襟翼28，以便允许拆卸端部翼肋以用于清洁空腔46或执行其他维护程序。边界表面42可以是在襟翼28内侧服务另一主要功能的物体的一部分。例如，边界表面42可以是相邻的结构元件的一部分，比如另一翼肋支撑外壳48。替代地，边界表面42可以是具有提供边界表面42的唯一功能的物体(例如，板)的一部分。
参考图8C，穿孔面板40可以包括关闭板，且边界表面42可以由设置在襟翼28和支撑外壳48内侧的翼肋来提供。相应地，空腔46可以限定在襟翼28的内侧。限定边界表面42的翼肋可以具有“C”通道构造并且可以根据已知的或其他方法安装到襟翼28上。设置穿孔面板40的关闭板也可以根据已知的或其他方法安装到襟翼28上。在一些实施例中，在端部翼肋和外壳48之间的界面可以是大体上密封的以提供大体上气密的界面。在一些实施例中，设置穿孔面板40的关闭板可以可拆卸地连接至襟翼28，以便允许拆卸关闭板以用于清洁空腔46或其他维护程序。在一些实施例中，在设置穿孔面板40的关闭板与提供边界表面42的端部翼肋之间的界面可以是大体上密封的以提供大体上气密的界面。
图9是图8C中所示吸声器38的示范性穿孔面板40的平面图。如以上所解释的，穿孔面板40可以包括关闭板并且具有大体上符合侧边缘28A的形状的外轮廓。例如，穿孔面板40可以具有大体上符合由侧边缘28A处或附近的外壳48所限定的内部空间的形状的外轮廓。例如，穿孔面板40可以可以具有翼型形状。在一些实施例中，穿孔面板40可以包括一个或多个安装孔54，安装孔可以穿过其中容纳合适的紧固件以为了将穿孔面板40附接至机身部件12。
图10是包括吸声器38的示范性机身部件12的透视图，其中穿孔面板40大体上平行于机身部件12的空气动力表面。机身部件12可以具有翼型形状，其具有前缘12L和后缘12T。穿孔面板40可以与外壳48相配合来限定至少部分空气动力表面，以使得穿孔面板40可以有效地取代外壳48的一部分并具有遵照空气动力表面的轮廓的形状。穿孔面板40可以设置成邻近机身部件12的侧边缘12A。穿孔面板40可以设置在离前缘12L的某一距离处，以便不覆盖前缘12L。例如，穿孔面板40可以设置在前缘12L与后缘12T之间。吸声器38可以设置在机身部件12的一侧或两侧上。例如，吸声器38可以设置在翼型形状的机身部件12的下侧和/或上侧上。
图11是图10的机身部件12移除了穿孔面板40以便例示吸声器的示范性空腔46的透视图。
图12是图10的机身部件12沿图10中的线12-12截取以例示吸声器38的其他示范性空腔的横截面图。在该特定实例中，吸声器的空腔包括若干分别具有深度D1-D5的空腔46-1至46-5。吸声器38可以包括相对于彼此串联设置并由空腔46-1和46-3分隔的第一穿孔面板40-1和第二穿孔面板40-2。第一穿孔面板40-1可以包括多个面板部分或者可以包括延伸超过空腔46-1、46-3和46-5的单个面板部分。类似地，第二穿孔面板40-2可以包括多个面板部分或者可以包括延伸超过空腔46-2和46-4的单个面板部分。空腔46-1可以声学上与空腔46-2串联设置，且空腔46-3可以声学上与空腔46-4串联设置。限定一个或多个空腔46-1至46-5的壁可以与相应的穿孔壁40-1和40-2密封，以便提供大体上气密的界面，该界面大体上防止声波经由此类界面从空腔46-1至46-5逃逸。
空腔46-1至46-5可以具有不同的深度D1-D5并且相应地调谐为衰减不同频率的声音。而且，由于机身部件12变化的总厚度，一个或多个空腔46-1至46-5可以具有非一致的深度D1-D5。例如，在一些实施例中，空腔46-1和46-3可以各自具有约13mm的平均深度D1、D3，空腔46-2和46-4可以各自具有约22.5mm的平均深度D2、D4，以及空腔46-5可以具有约20mm的平均深度D5。在各种实施例中，空腔36和/或空腔46-1至46-5的尺寸和构造可以取决于机身部件12内侧的可用空间。
图13是飞行器10的示范性起落架56和相关的起落架舱门36的透视图。尽管所示出的特定起落架舱门36是主起落架56的舱门，本公开的方面将同样适用于前起落架的舱门。起落架舱门36可以包括外壳48，该外壳在起落架舱门36的第一侧面和吸声器38上限定了空气动力表面。吸声器38可以包括穿孔面板40，该穿孔面板设置在与由外壳48限定的空气动力表面相对的起落架舱门36的第二侧面上。
图14是图13的起落架舱门沿图13中的线14-14截取的横截面图。穿孔面板40可以具有暴露于飞行器10外面周围环境的正面40A和相对的背面40B。穿孔面板40可以包括延伸穿过面板40的厚度以允许声波从中通过的穿孔44。吸声器38还可以包括与穿孔面板40间隔开的边界表面42。边界表面42和穿孔面板40的背面40B可以至少部分地在起落架舱门36内侧限定空腔46，以用于衰减一些经由穿孔面板40中的穿孔44进入空腔46的声波。
在一些实施例中，边界表面42可以由与空气动力表面相对的外壳48的侧面限定。例如，空腔46可以限定在穿孔面板40与外壳48之间。在一些实施例中，空腔46可以如以上所述分成多个空腔。空腔46可以含有空气，但是可以以其他方式是中空的。例如，空腔46在其中可以没有任何蜂巢或其他蜂窝(例如，小泡)结构。在一些实施例中，空腔46可以不包含设置在其中的任何其他吸声物质。
图15A和15B是各自具有一体构造的示范性吸声器38的横截面图。图15A中所示的吸声器38是图2中所示的具有单个空腔46的类型。图15B中所示的吸声器38是图3中所示的具有串联设置的两个空腔46-1和46-2的类型。图15A和15B中所示的一体构造的吸声器38可以用于所示和/或本文所述的各种实施例。边界表面42可以由后壁58限定。后壁58可以附接至穿孔面板40(或40-1和/或40-2)以形成具有一体构造的吸声器38。例如，后壁58可以直接地或者通过一个或多个侧壁60附接至穿孔面板40。在一些实施例中，后壁58、穿孔面板40和/或侧壁60可以整体形成。替代地，后壁58、穿孔面板40和/或侧壁60可以包括单独的不同部件，这些部件被组装在一起以形成具有一体构造的吸声器38。
吸声器38的一体构造可以允许将吸声器38作为单元安装到本文提及的任何机身部件12内和/或从其移除。在一些实施例中，侧壁60可以粘结至或以其他方式紧固至穿孔面板40和/或后壁48。例如，在侧壁60与穿孔面板40之间的界面可以设置大体上气密的密封件。在侧壁60与穿孔面板40之间的界面可以大体上防止声波经由此类界面从空腔46逃逸。
对于吸声器38，可以基于机身部件12内侧的可用空间的形状/尺寸/构造来限定空腔46(或空腔46-1和46-2)。在一些情况下，本文所述类型的一个或多个吸声器38可以改装到现有的机身部件12内。在此类情况下，可以测量用来在机身部件12上容纳吸声器38的可用空间，且可以将吸声器38生产为适配在所分配的空间内。例如，可以通过首先制造可用空间的模具来获得此类测量值，并且吸声器38可以制造为大体上符合该模具的形状/尺寸/构造，以使得吸声器38可以适配在所分配的空间内且还可以大体上最大化使用可用空间以用于声音衰减。
图16示出了对于根据本公开的三种不同的吸声器38，吸收系数随频率变化的曲线62、64、66。曲线62、64、66提供三个不同构造的吸声器38的声学性能的指示。横坐标(x轴)以对数标度表示声音的频率(Hz)，且纵坐标(y轴)表示吸收系数，其中alpha是所吸收的声音强度与入射声音强度的比率。曲线62针对根据本公开的具有单个空腔46的示范性吸声器38，示出了吸收系数与频率之间的关系，其中空腔46具有约13mm的深度D。曲线64针对根据本公开的具有单个空腔46的示范性吸声器38，示出了吸收系数与频率之间的关系，其中空腔46具有约20mm的深度D。曲线66针对根据本公开的具有两个串联的空腔46-1、46-2(参见图3)的示范性吸声器38，示出了吸收系数与频率之间的关系，其中第一空腔46-1具有约13mm的深度D1且第二空腔46-2具有约22.5mm的深度。
图16的曲线62、64和66表明，与使用单个空腔46相比，使用串联的两个空腔46-1和46-2(即曲线66)具有更宽的吸收带宽。曲线66显示了从约900Hz至约3000Hz上的有效的0.55吸收系数，该频率范围在典型的机翼尖端模型噪声频谱范围内。曲线62、64和66是基于扩散入射场的声音吸收计算值。
以上描述仅仅意在作为示范，并且相关领域的技术人员将会认识到，可以对所述的实施例做出改变而不偏离所公开的本发明的范围。本公开可以以其他特定形式体现而不偏离权利要求书的主题。而且，相关领域的技术人员应该理解，尽管本文所公开且示出的部件、装置和组件可以包括特定数目的元件，可以对部件、装置和组件进行修改以包括附加的或更少的此类元件。本公开还旨在覆盖和包含技术上的所有合适的改变。根据对本公开的回顾，落在本发明范围内的修改对本领域技术人员将是显而易见的，并且此类修改旨在落入所附权利要求书的范围内。而且，权利要求书的范围不应由在本文所公开的实例中提出的优选实施例所限制，而应当作为整体给予与说明书一致的最宽泛的解释。

Claims (35)

1.一种飞行器的机身部件，所述机身部件包括：
具有侧边缘的空气动力表面；以及
吸声器，其包括：
在所述空气动力表面的所述侧边缘处或邻近所述侧边缘设置的穿孔面板，所述穿孔面板具有暴露于所述机身部件外面周围环境的正面和相对的背面，所述面板包括延伸穿过所述面板的厚度以用于允许声波从中通过的穿孔；以及
与所述穿孔面板间隔开的边界表面，所述边界表面和所述穿孔面板的所述背面至少部分地在所述机身部件中限定空腔，以用于衰减一些经由所述穿孔面板中的所述穿孔进入所述空腔的声波。
2.根据权利要求1所述的机身部件，其中在所述边界表面和所述穿孔面板的所述背面之间的距离在约1cm与约10cm之间。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的机身部件，其中所述穿孔面板的所述厚度在约0.5mm与约3mm之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机身部件，其中所述穿孔的平均横截面尺寸为小于1mm。
5.根据权利要求1至6中任一项所述的机身部件，其中所述穿孔面板具有在约0.5％与约10％之间的穿孔百分比。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机身部件，其中所述空腔没有蜂窝结构。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的机身部件，其中所述穿孔面板横向于所述空气动力表面定向。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的机身部件，其中所述穿孔面板大体上平行于所述空气动力表面定向。
9.根据权利要求8所述的机身部件，其中所述穿孔面板限定至少部分所述空气动力表面。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的机身部件，其中所述穿孔面板在离所述空气动力表面的前缘的某一距离处。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的机身部件，其中所述机身部件包括高升力装置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的机身部件，其中所述机身部件包括襟翼。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的机身部件，其中所述机身部件包括缝翼。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的机身部件，其中所述机身部件可展开。
15.根据权利要求1至9中任一项所述的机身部件，其中所述机身部件包括固定的前缘。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的机身部件，其中所述穿孔面板设置在缝翼的凹口中。
17.根据权利要求1至7中任一项所述的机身部件，其中所述穿孔面板包括高升力装置的关闭板。
18.根据权利要求1至7中任一项所述的机身部件，其中所述穿孔面板是高升力装置的端部翼肋的一部分。
19.根据权利要求1至7中任一项所述的机身部件，其中所述边界表面是高升力装置的翼肋的一部分。
20.根据权利要求1至17中任一项所述的机身部件，其中所述边界表面由附接至所述穿孔面板的壁限定。
21.根据权利要求20所述的机身部件，其中在所述壁与所述穿孔面板之间设置大体上气密的密封件。
22.根据权利要求20和21中任一项所述的机身部件，其中所述壁和所述穿孔面板具有一体构造。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的机身部件，其中所述穿孔面板是第一穿孔面板且所述机身部件包括设置在所述第一穿孔面板与所述边界表面之间的第二穿孔面板以在所述第一穿孔面板的所述背面与所述边界表面之间形成两个串联的内部声音衰减空腔。
24.一种包括根据权利要求1至23中任一项所述的机身部件的飞行器。
25.一种飞行器的机身部件，所述机身部件包括：
限定空气动力表面的外壳；
支撑所述外壳的端部翼肋，所述端部翼肋包括延伸穿过所述端部翼肋的厚度以用于允许声波从中通过的穿孔；以及
与所述端部翼肋间隔开的边界表面，所述边界表面和所述端部翼肋至少部分地在所述机身部件中限定空腔，以用于衰减一些经由所述端部翼肋中的所述穿孔进入所述空腔的声音。
26.根据权利要求25所述的机身部件，包括设置在所述端部翼肋与所述边界表面之间的穿孔面板以在所述端部翼肋与所述边界表面之间形成两个串联的内部声音衰减空腔。
27.根据权利要求25和26中任一项所述的机身部件，其中所述机身部件包括高升力装置。
28.根据权利要求25和26中任一项所述的机身部件，其中所述机身部件包括固定的前缘。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的机身部件，其中所述空腔没有蜂窝结构。
30.一种包括根据权利要求25至29中任一项所述的机身部件的飞行器。
31.一种飞行器的机身部件，所述机身部件包括：
限定具有侧边缘的空气动力表面的外壳；以及
在所述空气动力表面的所述侧边缘处或邻近所述侧边缘设置的关闭板，所述关闭板具有暴露于所述机身部件外面周围环境的正面和背面，所述关闭板包括延伸穿过所述关闭板的厚度以用于允许声波从中通过的穿孔；以及
支撑所述外壳的翼肋，所述翼肋包括与所述关闭板间隔开的边界表面，所述边界表面和所述关闭板的所述背面至少部分地在所述机身部件中限定空腔，以用于衰减一些经由所述关闭板中的所述穿孔进入所述空腔的声音。
32.根据权利要求31所述的机身部件，其中所述机身部件包括高升力装置。
33.根据权利要求31和32中任一项所述的机身部件，其中所述机身部件包括固定的前缘。
34.根据权利要求31至33中任一项所述的机身部件，其中所述空腔没有蜂窝结构。
35.一种包括根据权利要求31至34中任一项所述的机身部件的飞行器。
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