CN112912610B - 涡轮机或短舱上的声学管理 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过面板(30，32)在飞行器涡轮机或短舱上进行声学管理。在支撑件(38)上保留有凹部(34)，所述凹部相对于环绕一般表面(36)凹入以与移动空气接触。所述凹部(34)适于收纳所述面板作为用于与移动空气接触的另一个所谓的表面。所述支撑件(38)和/或所述面板包括可移除连接元件，所述可移除连接元件用于在所述凹部中相对于所述支撑件可移除地安装所述面板，所述面板是声学面板(30)或非声学面板(32)。

Description

涡轮机或短舱上的声学管理

背景技术/发明内容

本发明涉及对关于飞行器发动机的声学折衷进行优化。

飞行器涡轮机(特别是飞行器发动机)中声学面板的实施部分地是因为与机场的飞行限制政策相关联的约束。这些约束具体地以噪声费用(每次使用机场向航空公司收取的财务费用)的形式来表示。这些噪声负荷由每个机场自行决定，在与用户协商后，其应确定在当地应用的负荷结构。

因此可理解的是，降噪技术可能具有不同的关注度。这就是为什么在考虑到用户的目标的情况下来优化涡轮机的噪声水平是很有趣的原因。声学折衷的这种优化可以继续进行，以增强涡轮机的其它功能(就环境而言更高效或更有效)。此外，应当注意，即使通过测量清楚地证明了通过一些声学面板获得的衰减水平，所述衰减水平也不总是能被人耳感知到。

因此，在此寻求优化根据用户的需求调整产品(声学面板)的降噪技术水平的能力。另外，在此寻求尽可能精细地管理以上提及的声学问题。

具体地，出于这些目的，在此提出了一种用于在以下各者上准备支撑区域并进行声学管理的方法：

-在包括进气锥的飞行器涡轮机上，和/或

-在此类涡轮机的短舱上，所述短舱包括：

--至少一个外部结构，所述至少一个外部结构包括至少一个外部环形壳体，以及可能地：

--内部结构，所述内部结构包括喷气涡轮机发动机的整流罩，所述喷气涡轮机发动机包括风扇，所述风扇包括所述进气锥，所述短舱的所述内部结构然后与所述外部结构一起限定二次(冷)空气的环形空气脉状管，以及

--排气喷嘴，所述排气喷嘴包括外部一次喷嘴套筒和内部一次喷嘴尖端，在所述外部一次喷嘴套筒与所述内部一次喷嘴尖端之间限定用于离开所述喷气涡轮机发动机的一次空气流(热)的出口通道，

在所述方法中：

-将至少一个凹部至少保留在所述涡轮机或所述短舱的所述支撑区域上，所述至少一个凹部相对于所述支撑件的环绕一般表面凹入，从而在以下限定用于与移动空气接触的表面：

--在所述涡轮机中、在所述进气锥上，或者

--在所述短舱上，

所述凹部适于可移除地收纳具有用于与移动空气接触的表面的至少一个声学面板和至少一个非声学面板，其中一个面板替换另一个面板，

-根据声学或空气动力学标准，将一个所述面板从容纳有所述面板的所述凹部中移除并由适于其并且因此具有用于与移动空气接触的表面的替换面板替换，因此如果移除的面板是非声学的，则所述替换面板是声学面板，并且反之亦然。

为了适应噪声负荷并促进解决方案在此框架中的通用性，从而最好地适应声学要求与空气动力学要求之间的折衷，提出的解决方案是：

--a)所述凹部中未留有放置于所述凹部中的任何所述面板，或者

--b)在所述凹部中没有放置于所述凹部中的任何所述面板的情况下，所述面板放置于其中，或者

--c)在所述面板放置于所述凹部中的情况下，所述面板被移除，并且所述凹部中未留有放置于所述凹部中的任何所述面板。

已经鉴定了另一个技术难题：如何最小化由凹部的深度引起的空气动力学损失？

尽管具有与合适形状的面板的设计相关联的“连续”线位置(至少在所述移动空气的流动方向上的上游和下游端部处没有明显的角度)的涡轮机或短舱的所述支撑件的实施方案将改善所述情况，但是具有可移除密封件的解决方案可以是优选的，从而允许最大化所述任选面板的效率。

因此，还提出的是：

-在a)或c)的情况下，具有倾斜表面和/或拐点表面的可移除空气动力学平滑元件放置于所述凹部中，或者所述凹部和所述面板的侧壁被成形为具有至少一个拐点；

-或者在b)的情况下：

--在所述凹部中没有放置于所述凹部中的任何所述面板的情况下，具有倾斜表面和/或拐点表面的可移除空气动力学平滑元件布置于其中，并且

--随后，在将所述面板放置于所述凹部中之前，将所述可移除空气动力学平滑元件移除并且然后将所述面板放置于其中。

通过此类可移除空气动力学平滑元件，必然可能最大化任选面板可用的体积。

为了调整空气动力学约束，可以明智地选择：

-替换面板被制造成具有粗糙度小于0.5μm的用于与移动空气接触的实心表面，

-替换面板的连接边缘被成形为具有凹口，所述面板通过所述连接边缘与所述支撑件的环绕一般表面接合，并且

-替换面板可移除地固定在凹部中，远离用于与移动空气接触的表面，并且密封件放置于凹部中。

除了前述方法之外并且为了满足已经提及的上下文，本发明还涉及一种声学管理系统，所述声学管理系统包括：

-位于以下各者上的至少一个支撑区域：

--在包括进气锥的飞行器涡轮机上，和/或

--在此类涡轮机的短舱上，所述短舱包括：

---至少一个外部结构，所述至少一个外部结构包括至少一个外部环形壳体，以及可能地：

---内部结构，所述内部结构包括喷气涡轮机发动机的整流罩，所述喷气涡轮机发动机包括风扇，所述风扇包括所述进气锥，所述短舱的所述内部结构然后与所述外部结构一起限定二次空气的环形脉状管，以及

---排气喷嘴，所述排气喷嘴包括外部一次喷嘴套筒和内部一次喷嘴尖端，在所述外部一次喷嘴套筒与所述内部一次喷嘴尖端之间限定用于离开所述喷气涡轮机发动机的一次空气流的出口通道，以及

-第一面板，

所述声学管理系统的特征在于：

-将至少一个凹部至少保留在所述涡轮机或所述短舱的所述支撑区域上，所述至少一个凹部相对于所述支撑件的环绕一般表面凹入，从而在以下限定用于与移动空气接触的表面：

--在所述涡轮机中、在所述进气锥上，或者

--在所述短舱上，

-所述凹部适于收纳所述第一面板，所述第一面板具有用于与移动空气接触的表面，

-所述支撑件和/或所述第一面板包括可移除连接元件，所述可移除连接元件用于在所述凹部中相对于所述支撑件可移除地安装所述第一面板，并且

-所述第一面板是声学面板或非声学面板，并且所述组合件进一步包括第二面板：

-如果所述第一面板是非声学的，则所述第二面板是声学面板，并且反之亦然，并且

-所述第二面板与所述支撑件一起适于代替所述第一面板而收纳在所述凹部中。

通过此类组合件，并且如上所述，例如在常规配置(圆形的，通常相对圆柱形形状的在端部处厚度明显的面板)中，移除声学面板显露出声学面板与一个或多个邻近壁的位置之间的凹部深度(如壁半径的差异)。这可能引起明显的空气动力学损失，所述空气动力学损失随着在两个邻近壁之间观察到的半径的差异(其可能为几十毫米量级)而增加。此外，应注意的是，一些降噪技术可以帮助最小化大小要求(例如，多孔材料)。因此，可以认为可以通过脉状管横截面偏差来具体化的与深度相关联的空气动力学损失可以达到相对较低的水平(就性能与声学之间的平衡折衷而言可接受的)。大小问题对于面板的厚度特别重要。在常规面板上，厚度由调谐频率(要衰减的频率)调节并且因此由声学信号的波长调节。频率越低，波长越高，面板就应该越厚。

一些解决方案提供了所谓的“折叠的”或(重新)折叠的或“倾斜的”空腔，所述空腔然后在若干个方向(例如，径向+轴向)上延伸，以便最小化面板的厚度。在多孔材料的情况下，实际上是材料的内部结构调节了调谐频率，从而与常规蜂窝面板相比，允许在较小的空间内处理低频率。

然而，即使尺寸较小，支撑件的壁的不连续性(空气流线的突然变化)也会引起有害的空气动力学扰动。为了解决此问题，提出了以下替代解决方案或补充解决方案：

-所述凹部由具有单个台肩的简单凹部相对于所述支撑件的所述环绕一般表面限定；

-所述凹部通过具有拐点的壁与所述支撑件的所述环绕一般表面连接；

-所述凹部通过具有倾斜表面的壁与所述支撑件的所述环绕一般表面连接；

-适于收纳所述面板的所述凹部和适于收纳在所述凹部中的所述面板具有面对彼此的基本上互补的相应轮廓；

-所述面板至少在其的用于与移动空气接触的表面的周边中与所述支撑件的所述环绕一般表面齐平；和/或

-所述面板的用于与所述移动空气接触的表面是实心的并且具有小于5μm的粗糙度；和/或

-所述第一面板或所述第二面板由包括碳基体和树脂的复合材料制成或者由金属片材制成，加强件远离用于与移动空气接触的表面与所述金属片材组装在一起；和/或

-当所述第一面板或所述第二面板收纳在所述凹部中时，所述面板的适于与所述移动空气接触的表面相对于其周边朝中心弯曲，并且在周向上具有适于与所述支撑件的所述环绕一般表面接合的连接斜坡(因此所述第一面板或所述第二面板和所述一般表面变得齐平)；和/或

-可移除空气动力学平滑元件设置有倾斜表面和/或具有拐点的表面，被布置或要被布置于所述凹部中；和/或

-所述凹部的第一侧壁基本上垂直于所述支撑件的所述环绕一般表面；

-收纳在所述凹部中的所述面板的第二侧壁基本上平行于所述第一侧壁，并且

-在所述凹部中没有面板的情况下，将具有倾斜表面和/或拐点表面的可移除空气动力学平滑元件布置在所述凹部中、邻近所述第一侧壁。

所讨论的另一方面涉及与面板的重量、大小和结构稳定性有关的问题的考虑。在此上下文中，提出以下作为替代解决方案或补充解决方案：

-所述第一面板或所述第二面板的厚度小于或等于5mm；和/或

-远离用于与移动空气接触的表面：

--所述第一面板或所述第二面板由用加强件加强的板组成，

--在与用于与移动空气接触的表面所位于的侧相对的一侧，所述加强件延伸到容纳在所述可移除连接元件的整个尺寸内的容积内；和/或

-所述第一面板或所述第二面板包括远离用于与移动空气接触的表面由加强件加强的板，并且

-横向于其用于与移动空气接触的表面，包括所述板、所述加强件和所述可移除连接元件的所述第一面板或所述第二面板的总厚度小于或等于80mm；和/或

-所述第一面板或所述第二面板包括远离用于与移动空气接触的表面由加强件加强的板，并且

-横向于其用于与移动空气接触的表面，所述凹部和包括所述板、所述加强件和所述可移除连接元件的所述第一面板或所述第二面板的总厚度小于或等于100mm。

为了易于实施和/或维护，所述第一面板或所述第二面板可以由若干个子面板形成，所述若干个子面板一旦被放置于所述凹部内，就一起占据所述凹部的空间。

通过参考附图阅读以下作为非限制性实例给出的描述，将更好地理解本发明，并且本发明的其它细节、特性和优点将显而易见。

附图说明

-图1和2是本发明的解决方案的两种应用的两个轴向截面(X轴)；

-图3示出了短舱或飞行器涡轮机的支撑区域，在所述支撑区域处可以应用本发明提出的声学管理；

-图4示出了用于所述声学管理的面板移除、被准备好放回的代替第一面板的另一个面板更换的相同区域；

-图5是图3的V-V轴向截面；

-图6示出了作为图4的替代方案的实施例；

-图7、8示出了图6的VI-VI轴向截面的替代方案；

-图9、10、11示出了V-V轴向截面的三个替代方案，其具有不同形式的凹部34以及放置在所述凹部中的面板；

-图12示出了作为图3的替代方案的实施例；

-图13示出了作为图4的替代方案的实施例；

-图14、15示出了图13的XIII-XIII轴向截面的替代方案；

-图16示出了配备有根据本发明的面板的风扇壳体锁；

-图17示出了图16的面板之一；

-图18示出了图17的XVIII的细节；

-图19、20、21示出了根据本发明的面板结构的正面和背面(图20、21)；

-图22示出了根据本发明的另一个面板；

-图23示出了根据图24的XXIII-XXIII的截面；并且

-图24示出了根据本发明的配备有面板的图16的风扇壳体的一部分的更多细节。

具体实施方式

因此，图1和2示出了可以应用本发明的两种可能的情况。

图1示出了双流飞行器喷气涡轮机3的短舱1。因此构成有关飞行器涡轮机的支撑件和引擎罩组合件并确保其与飞行器机身的连接的短舱1通常包括外部结构1a，所述外部结构包括形成空气入口的上游区段5(US)、中间区段7和下游区段9(DS)，所述下游区段可以并入有推力反向装置。上游区段5或中间区段7具有由喷气涡轮机的风扇11的壳体17形成的内壁。在此描述中，风扇壳体17可以限定在别处提及的“外部环形壳体”。在此已经考虑到壳体17(并且因此已经考虑到限定二次脉状管21a的外环形壁的其它壳体)属于短舱；然而，所述壳体/其它壳体可以附接到涡轮机；这同样适用于短舱的1b部分的一个或多个壳体。短舱1还具有内部结构1b，所述内部结构(至少)包括喷气涡轮机发动机19的整流罩15。短舱1的外部结构1a与内部结构1b一起限定环形空气脉状管21，与由所谓的一次脉状管穿过的发动机19产生的热空气相反，所述环形空气脉状管通常称为“冷或二次空气脉状管”。

风扇11包括具有多个浆叶23的螺旋桨，所述多个浆叶围绕旋转轴线X安装在相对于风扇壳体17可旋转地安装的毂25上。在风扇11的下游存在出口导向叶片29(OGV)以对由风扇11产生的冷空气流进行矫直。结构臂27将短舱1径向连接到内部结构1b。IGV可以以位于低压压缩机上游的一次流45a中的叶片网格的形式存在。毂25在上游连接到喷气涡轮机的进气锥26。下游区段9包括环绕涡轮风扇3的上游部分的内部固定结构31(IFS)、外部固定结构35(OFS)和可以包含推力反向装置的活动引擎罩37。悬挂挂架(未示出)支撑喷气涡轮机3和短舱1。短舱1b的下游终止于异型排气喷嘴39。在一次流的外表面与内表面(分别由一次喷嘴套筒41和一次喷嘴塞43限定)之间限定下游终端部件、出口、离开喷气涡轮机的一次空气流(热)的通道或流脉状管45a。

在图1中，以粗体标记的是用于移动空气21或45的接触表面，所述接触表面通常可以是面板30或32(如在本发明中所提供的：声学或非声学面板)的接触表面。这是从一次空气出口的上游到外部模块41的下游端部的短舱的外部结构1a、(外部)整流罩15、到一次空气入口唇缘47的进气锥26、固定的外部结构35和/或内部模块43的整个内表面。

图2示出了另一个飞行器涡轮机(在此为飞行器涡轮螺旋桨12)的短舱10。短舱10也被称为整流罩。所述短舱包括外部结构30(在其环绕脉状管28a的意义上)，所述外部结构包括至少一个环形壳体，所述至少一个环形壳体在此是三个围绕X轴的环形壳体33a、33b、33c，因此它们本身是外部的。涡轮螺旋桨12包括沿旋转轴线X从上游到下游的螺旋桨14(牵引螺旋桨，因此在此实例中放置在上游端部处)、与螺旋桨接合并驱动轴向轴18的减速齿轮16(压缩机20沿所述轴向轴交错)、燃烧室22和涡轮机24，在所述涡轮机的下游，气体通过排气出口26离开。由一个或多个涡轮机24回收的能量驱动一个或多个压缩机，并且通过一个或多个减速齿轮16驱动螺旋桨。短舱10围绕X轴从压缩机20的上游端部延伸到排气出口26的下游端部。

在图2中，用于与移动空气28接触的表面也已经用粗体标记，所述移动空气通过脉状管28a进入压缩机20，因此进入短舱10，所述接触表面通常可以是如本发明所提供的面板30或32的接触表面：所述接触表面是短舱的整个内表面10a。

这两个实例表明，因此在飞行器涡轮机上存在某些关键区域，在所述某些关键区域处，特别考虑了暴露于移动空气(21，28，45)的表面的降噪。

应当理解，本发明旨在寻求改善根据用户的需求调整此类表面的降噪技术水平的能力：根据这些需求，降噪是否有用、是否必要、是否需要。重要的是能够适应环境。

图3及其后的附图试图展示在此提出的用于提供此类适应的解决方案。

首先，如果寻求噪声限制，则其是借助于具有应该/将被转换的声学特性的面板30的存在(本身是已知的)来进行的。

指定面板30(具有声学特性)是具有以下特性的面板：

-在100Hz与10000Hz之间的至少一个频率上，与面板相关联的声音衰减水平大于1dB，

-和/或在100Hz与10000Hz之间的至少一个频率上，表征面板的吸收系数大于0.1，

-和/或与流接触的壁处的开放面积比率(POA：开放面积百分比)(不包含专用于悬挂系统的开口)大于面板表面的2.5％。

然而，具有非声学(特性)和/或肯定地定义的具有空气动力学特性的替代面板32可以是优选的。

指定具有非声学(特性)或具有空气动力学特性的面板32是具有以下特性的面板：

-在100Hz与10000Hz之间的频率上，与面板相关联的声音衰减水平小于1dB，

-和/或在100Hz与10000Hz之间的频率上，表征面板的吸收系数小于0.1，

-和/或与流接触的壁处的开放面积比率(POA：开放面积百分比)(不包含专用于悬挂系统的开口)小于面板表面的2.5％，或甚至：

-其中用于形成替代面板30的各种材料的渗透率小于90％，

-和/或面板的表面上可见的可能的孔隙(穿孔)的直径小于0.4mm，

-和/或任何空腔的容积(在不考虑与所考虑的脉状管内的流连通的开口的情况下被视为封闭的空气体积)大于30cm3，

-和/或其不具有空腔(完全处于内部或开口完全处于表面上)，

-和/或其不具有夹芯结构(通过粘合将不同材料的层叠加)。

从空气动力学性能的观点来看，面板32的特征在于其粗糙度小于声学面板30的粗糙度(一种可例如通过消除微穿孔而容易达到的标准)，这有利于最小化面板表面上的流体流的摩擦损失。

从重量的观点来看，替代面板32不受声学约束，从而给予了另外的自由度来优化设计，减少材料量并选择较轻的材料。就重量而言，以下几点是有利的：

-不存在具有形成众多共振器的功能的蜂窝结构，和/或

-不存在具有良好吸声性质的泡沫类型(聚合物、金属、陶瓷、植物……)或羊毛(岩棉、玻璃棉……)的任何多孔材料。

因此，本发明的一个方面是能够用具有非声学特性的面板32替代具有声学特性的面板30，并且反之亦然。

在结构上不同的两个面板30、32可以在大小(长度、宽度、厚度……)上相同，只要它们都适于相对于属于涡轮机3、12或其短舱1、10的支撑件38的环绕一般表面36放置在凹部34中即可，所述凹部形成于凹部36中。

指定面板30或32、支撑件38是涡轮机3、12或其短舱的结构，所述结构具有用于与移动空气(21，28或45)接触的表面，如(当此空气实际上正在移动时，因此通常当飞行器正在飞行时)：

-当面板位于凹部34中时，面板30或32分别的外表面30a或32a，

-以及当没有面板30或32位于凹口34中时，所述凹部的外表面34a。

因此，支撑件38可以是框架元件和/或包括梁和其自身的面板，特别是用于限定外表面30a、32a、34a的梁和面板。外表面30a、32a、34a可以具有所谓的空气动力学特性，优选地可以是环绕一般表面36。

一般环绕区域36是邻近凹部34的区域。所述一般环绕区域限制或界定了所述凹部。由于外表面30a、32a、34a必然与移动空气(21，28或45)接触并且位于气体脉状管(空气或空气/燃料混合物)中，因此所述外表面将是此类脉状管的限制表面。在飞行器中，这些表面是众所周知的。如何鉴定和实施所述表面是已知的。外表面30a、32a、34a通常将是凹面的(径向外脉状管边界)或凸面的(径向内脉状管边界)。假设要在所有方向上先验地管理噪声扩散并将所述噪声扩散置于所谓的脉状管中，则环绕一般表面36通常可以是封闭的(呈现周界)，围绕X轴延伸，围绕X轴是环形的或平行于X轴。

由于面板30、32是先验可互换的并且可以或可以不存在于被设计成以可移除的方式可替代地收纳所述面板的凹部34中，凹部34的相应尺寸(长度L1、宽度l1、深度E1，图5)和与面板30、32相对应的尺寸(长度L2、宽度l2、厚度E2，图4)将优选地与安装/移除间隙相同，但在使用可移除空气动力学平滑元件或密封件40-46的情况下除外；参见图13-15。

在回到此类密封件40-46之前，重要的是指定，根据声学或空气动力学标准，在每个凹部34的位置处因此应遵循以下程序；五种可能的情况：

a)在凹部34不具有放置于所述凹部中的所述面板30、32的情况下，使凹部34保持原样，没有任何面板，例如，如图6-8所示，或者

b)在凹部34不具有放置于所述凹部中的所述面板30、32的情况下，将所述面板30、32放置于其中，或者

c)在凹部34具有所述面板30或32的情况下，将所述面板移除并由替换面板32或30替换，如果移除的面板是非声学的，则所述替换面板是声学面板，并且反之亦然，例如，如图3、4所示，或者

d)在一个所述面板30、32位于凹部34中的情况下，所述面板被移除，并且凹部34未留有放置于所述凹部中的任何所述面板，例如，如图13所示，或者

e)凹部34留有放置于内部的所述面板，例如，如图3所示。

在此有利的是情况c)。

在图3-5中更具体地展示的第一实施例中，还提出设计：

-在不存在面板30或32的情况下，用于最小化空气动力学损失的凹部34，

-以及形状(包含尺寸)适于凹部34的声学面板30。

在这方面，可理解的是，例如，在如(空气21)的脉状管21a等脉状管中并且在外部壳体17上，在经典配置(在端部处具有明显的厚度的相对圆柱形形状的面板——即，在端部处未变薄以至最终厚度逐渐减小)的情况下，移除声学面板30(如在图5中，其中混合线标示可能的环形连续性)显露出声学面板和环绕一般表面36的位置之间的脉状管深度E1的差异(壁半径的差异)。这会导致明显的空气动力学损失，所述空气动力学损失随在两个邻近壁之间观察到的半径差异(E1的厚度)(为几十毫米量级)的增加而增加。然而，某些降噪技术可以帮助最小化所需的空间(多孔材料48，例如吸音体：蜂窝、多孔材料或其它材料)。因此，与脉状管截面(参见图1中的截面S1，垂直于X轴，在风扇壳体处)的此偏差E1相关联的空气动力损失可以降低/限制到对于在性能与声学之间平衡折衷是可接受的相对较低的水平。

在这种情况下，即使尺寸(特别是厚度/深度)较小，支撑件的表面36中的不连续性(在所述实例中，截面S1的突然改变)也会产生相对明显的空气动力学扰动。为了解决此问题，提出在区域34，并且优选地专用于任选面板30或32的可移除附接的区域的上游(US)和下游(DS)将支撑件38成形为具有特定形状。

因此，可能希望避免图4、5的形状。

然而，这种成形具有一些优点：

-相对于环绕表面36，在图5中清楚可见的凹部34由具有单个台肩50的单个凹部限定，

-凹部34具有第一侧壁52a，所述第一侧壁基本上垂直于支撑件的环绕表面36，

-收纳在凹部34中的面板具有基本平行于第一侧壁的第二侧壁54a，以及

-在所示的各种情况下，如在图3和9-12中可以看出的，凹部34和适于收纳在其中的面板30或32具有相对于彼此基本上互补的轮廓。

关于此最后一个方面，应注意的是，参考图3和9-11的部分，凹部34和面板30、32的侧壁(厚度)确实分别具有基本上互补的轮廓：52b/54b；52c/54c；52d/54d。

总的来说，相比于图5中的突变形状50，上述其它解决方案的形状允许通过有关侧壁(如52c/54c；52d/54d，特别是在专用于所考虑的面板30或32的可移除附接的表面的轴向边缘/轴向侧壁处)的半径的可能变化来进行逐渐转变。这些轴向边缘(上游和下游)在各个附图(特别是图9到11)的各个部分中示出。其它边缘/侧壁可以具有与所谓的“轴向”侧(即垂直于X轴的侧)的形状相同的形状。

表面52b/54b；52c/54c；52d/54d相对于要连接的表面34a、36是相对切向的，以便最小化角度，并且因此最小化空气动力学扰动。因此，如在所述解决方案中，此表面的图形可以具有拐点，其实例在图8、10、11中示出；参见图8中的作为实例的标记56。这些半径变化中的每个半径变化的轴向范围将有利地小于任选面板30、32的轴向范围(在所述实例中为尺寸l2)的四分之一，以便最小化专用于面板的体积的损失(与图5中的突变形状50相比)。

如果要避免此类突变形式，则提出的是参考图6-11考虑以下内容。

面板30、32至少在其轴向端部，即上游和下游处具有倾斜的形状和/或具有一个或多个拐点，如相对于环绕一般表面36的凹部34的外表面34a的形状。并且参见图9-11，这些倾斜形状和/或一个或多个拐点形状将有利地彼此基本上互补；尺寸相同，甚到拐点相同。

如图10-11所示，至少在其轴向端部，即上游和下游处，与面板的蜂窝状表面相对应的半径基本上等于凹部34的邻近侧壁的半径。此半径(如图1中的R1)由涡轮机的X轴和与脉状管的流体流接触的面板的表面之间的距离限定，所述表面中的蜂窝是在蜂窝型声学面板的情况下存在的那些蜂窝。在这种情况下，可以在这些侧壁与面板30、32之间放置密封件，以桥接空隙并至少在面板的轴向端部处提供空气动力学表面连续性。

在其它点处，与面板的表面壁相关联的半径可以变化并且略小于在轴向端部处观察到的半径，以便稍微增加面板的厚度。然后应当理解，通过在不修改面板30、32位置的底部的定位的情况下减小以上提及的半径(如图1中的R1)，增加了此面板的厚度。

这些类型的配置的优点是在不存在面板的情况下最小化了E1深度，从而最小化了相关联的空气动力学损失，同时最大化了任选面板30、32的厚度。

在某些实施例中，面板的穿孔表面的半径可以小于凹部34的邻近侧壁的半径；参见图11和图1的半径R1，其作为可以是蜂窝状的这些表面之一的实例。此配置使得可以在不存在面板30、32的情况下优化所考虑脉状管的设计性能，以实现面板的优化效率，然而，当面板存在时，这会损害与性能和可操作性相关的其它方面。

如果尽管有以上提及的优化选项，但仍然存在面板30、32厚度E2不足的问题，则作为实例在图11中展示的是，收纳在凹口34中的面板可以呈现适合于与移动空气接触的外表面30a或32a(图11)，所述外表面相对于其周边朝中心弯曲并且在周向上呈现用于与支撑件的环绕一般表面36接合的连接斜坡320，从而变得与所述环绕一般表面齐平。所述面板至少在其的用于与移动空气接触的表面30a、32a的周边中与所述支撑件的所述环绕一般表面36齐平。结合图12-15，现在讨论一种望避免上述解决方案的缺点(如图6-11所示，即端部处的面板体积由于其厚度E2的逐渐减小而损失)的情况。下面呈现的实施例提出了一种解决方案，所述解决方案包含已经提及的可移除空气动力学平滑元件40-46的安装，以便最大化可用于所述任选面板30、32的凹部34的体积。在此配置中，提出的是：

-凹部34具有第一侧壁52e，所述第一侧壁(至少)在上游和下游端部处基本上垂直于支撑件的环绕一般表面36(参见图14-15)，

-并且在凹部34中没有面板的情况下，将此类可移除元件40-46布置在所述凹部中，使得所述可移除元件单独地邻近对应凹部的所述第一壁52nd。

元件40-46具有：

-基本上平行于第一侧壁52e的所述第二侧壁54e，以及

-指向凹部内部的侧向表面(因此与气流接触)，所述侧向表面是倾斜、平坦的(如图14中的侧向表面40a、42a)或具有一个或多个拐点(如图15中的表面44a、46a)。

可移除元件40-46因此形成密封型元件，所述密封型元件将消除由于凹部34引起的空气动力学扰动。所述可移除元件可以具有以下特性：

-当径向于X轴的脉状管由凹面(外部限制)或凸面(内部限制)环形表面限制时，密封件40-46呈环段(参见图13，仅元件40)或环(参见图13，元件40、42处于凹部中的适当位置，但不限于此)的形式。在环段的情况下，密封件可以沿周向对接直到形成完整的环。这可转置到一个或多个面板30或32：围绕X轴的环或环的区段的首尾相接。

-与所述/每个元件40、42的截面相关联的径向总大小(在X轴上)大约等于专用于任选面板的整合体的表面与凹部34的底部之间的半径差，

-与每个元件40、42的截面相关联的轴向大小小于专用于面板的整合体的凹部34的表面的轴向延伸的50％，

-与流体流(21，28或45)接触的每个元件40、42的表面允许从上游表面36的半径向下游的此同一表面的半径逐渐转变。优选地，此表面与要连接的侧壁表面相对切向，以便最小化空气动力学扰动。因此，此表面的图形可以呈现拐点，如先前所呈现的(参见图8、10、11及其说明)，

-所述/每个元件40、42可以在其上游和下游端部处粘合到要连接的壁54e，以便避免由于脉状管内的气动力引起的任何损坏(撕裂)，

-所述/每个元件40、42可以覆盖任选面板30、32的附接元件，使得不需要另外的安装操作来掩盖这些元件，

-所述任选面板的附接元件可以用作所述/每个元件40、42的附接元件。

对于面板30、32的可移除附接，可以例如提供胶水或一个或多个不可旋拧的螺丝紧固件或支撑件(特别是在凹部34中)中的螺纹孔作为一个或多个附接元件(也称为可移除连接元件)，以便避免用于掩盖这些元件的另外的组装操作。在图9、11中，这些可移除连接元件(例如在此由粘合剂限定)已经标记为58。

以上所有方面当然可以用于改善已经在使用中的涡轮机的声学性能。

因此，例如，在发动机3、12和/或其短舱的组装期间，空气动力学平滑元件40、42可以定位在例如风扇壳体或短舱的专用于任选面板的表面34的上游和下游端部处。

对于日常维护，这些组件40、42可以被拆卸并修理，或者被拆卸并由新部件替换。

例如，根据用户的请求，元件40、42可以被移除并且由面板30或更可能地面板32替换，以便降低涡轮机的噪声水平。

相反，在维护期间的任何时间，特别是例如如果面板30或32损坏，用户可以请求用替换面板30或32对其进行替换，以降低与用户的发动机的维护相关联的成本。

在上文中，假设可以将单个所述面板30、32放置于凹部34中。实际上，“一个面板”(30，32)的表达包含以下事实：(至少)一个(第一或第二)面板可以由若干个子面板形成，所述若干个子面板一旦被放置于凹部34内，就一起占据所述凹部的空间。

涡轮机或飞行器短舱的支撑件或支撑结构的区域60的实例(在此为风扇罩壳(carter)17)最佳地在图16中显示。这可以是与图3、4、6、12、13的区域或含有图1或2中用粗体标记的表面10a、15、26、35、43中的至少一个表面的任何区域相同的区域。发现面板30和/或32(在此是分区化的面板30)一起形成壳体17的凹面内表面。

如图17、18所示，为了空气动力学优化并避免吸声表面/结构的缺点，每个面板30应被设计成具有为实心(无孔隙)且粗糙度小于5μm，优选地0.5μm的用于与移动空气接触的表面30a。面板的连接边缘(通过所述连接边缘，面板与支撑件60的环绕一般表面36连接)被成形为具有凹口62。

因此，在以上情况b)、或c)、或b)到d)下，所涉及的面板将可移除地放置于凹口34中，远离用于与移动空气接触的表面30a、36，并且密封件64将放置于凹口中。

优选地，将以这种方式形成面板的周边上的若干个边缘；参见图16。

至少如果所涉及的区域如下：表面(10a，15，26，35，43)，则如图22-24所示，每个面板将包括具有表面30a或32a的板66，所述板远离用于与移动空气接触的此表面由加强件68加强，并且横向于其表面30a或32a，面板将包括板、加强件和可移除连接元件58。

然后，板66(至少其表面30a或32a)将具有弯曲形状，其可以是圆柱体或圆柱体的区段、凹面(如图16所示)或凸面。在分区化的元件的情况下，这些面板中的若干个面板在圆周上的并置将使得可以在360°上重构壁(如图16所示)。任一种配置的优点主要在于安装。

表征表面30a或32a的曲率的半径(在周向上固定的或可变的)将有利地等于邻近表面36的半径，以促进脉状管中的流动。

优选地，板66的厚度将小于5mm，优选地3mm，以便最小化板的重量和大小。

为了促进紧凑性，重量和大小与所述面板的操作和商业用途相适应，优选地：

-如图22、23所示，加强件68将在与用于与移动空气接触的表面所位于的侧相对的一侧延伸到容纳在可移除连接元件58的整个尺寸内的容积70中，和/或

-横向于其用于与移动空气接触的表面，包括板66、加强件68和可移除连接元件58的面板的总厚度E3将小于或等于100mm，并且优选地介于10mm与60mm之间。

加强件68可以包括沿X轴(脉状管轴线)朝向并轴向分布的环68a(图20)。这些环可以补充有轴向加强元件68b，使得可以与环正交地形成网格。其高度将有利地低于附接元件58的高度。其它加强件放置(如菱形交叉加强元件68c、68d)也是可能的(参见图21)。

可以提供具有适合于螺栓连接元件(可移除)的孔的材料挤压件，或具有用于将部件直接粘合到其支撑件的接触表面的材料挤压件，或与面板支撑件中的螺纹对准以确保螺钉夹紧并止动于支撑件上的垫片，作为用于将面板附接到其支撑件(壳体、涡轮机或短舱的其它部件等)的可移除紧固/粘结元件。面板还可以配备有用作止动件的其它材料挤压件，以促进面板在其在支撑件上的适当位置上的正确定位。

如此，每个面板30、32将优选地由包括碳基体和树脂的复合材料制成或者将由金属片材制成，加强件68将远离用于与移动空气接触的表面30a、32a与所述金属片材组装在一起。优点：可控制制造和成本，减轻重量，可进行维修。

除了可能的面板30和/或32的优点之外，还可能已经注意到在解决方案的通常情况下提供的至少一种替代方案，其中空气动力学脉状管的壁直接对应于支撑件60的壁。根据用户的请求，替换面板32可以被移除并且由声学面板30替换，以便降低发动机的噪声水平。相反，在产品维护期间的任何时间(特别是如果声学面板损坏的话)，用户可以请求用替换面板32进行替换，例如以减少与发动机维护相关的成本。

不管前述内容和所附权利要求，特别是每个独立权利要求所涉及的本发明如何，在以下(以下情况(i)和/或(ii))中都认为存在创造性步骤：

(i)：一种用于在以下各者上准备支撑区域并进行声学管理的方法：

-在包括进气锥(26)的飞行器涡轮机(3，12)上，和/或

-在此类涡轮机(3，12)的短舱(1，10)上，所述短舱包括：

--至少一个外部结构(1a)，所述至少一个外部结构包括至少一个外部环形壳体(17)，以及可能地：

--内部结构(1b)，所述内部结构包括喷气涡轮机发动机(3，12，19)的整流罩(15)，具有进气锥(26)的所述喷气涡轮机发动机(3，12，19)包括风扇(11)，所述短舱(1b)的所述内部结构然后与所述外部结构(1a)一起限定二次空气(21)的环形脉状管，以及

--排气喷嘴(39)，所述排气喷嘴包括外部一次喷嘴套筒(41)和内部一次喷嘴尖端(43)，在所述外部一次喷嘴套筒与所述内部一次喷嘴尖端之间限定用于离开所述喷气涡轮机(3)的所述发动机(3，12，19)的一次空气流(45)的出口通道，

在所述方法中：

-将至少一个凹部(34)至少保留在所述涡轮机(3，12)或所述短舱(1，10)的所述支撑区域上，所述至少一个凹部相对于所述支撑件(112)的环绕一般表面凹入，从而在以下限定用于与移动空气(21，28，45)接触的表面：

--在所述涡轮机(3，12)中、在所述进气锥(26)上，或者

--在所述短舱(1.10)上，

所述凹部(34)适于可移除地收纳具有用于与移动空气接触的表面的至少一个声学面板(30)或非声学面板(32)，并且

-根据声学标准或空气动力学标准：

--(a)所述凹部(34)中未留有放置于所述凹部中的任何面板(30，32)，或者

--b)在所述凹部(34)中没有放置于所述凹部中的任何所述面板(30，32)的情况下，所述面板(30，32)放置于其中，或者

--c)在所述面板(30，32)放置于所述凹部(34)中的情况下，所述面板被移除，并且所述凹部(34)中未留有放置于所述凹部中的任何所述面板，并且：

在a)或c)的情况下，具有倾斜表面(40a，42a)和/或拐点表面(44a，46a)的可移除空气动力学平滑元件(40，42)放置于所述凹部(34)中，或者所述凹部(34)和所述面板的侧壁被成形为具有至少一个拐点，

-或者在b)的情况下：

--在所述凹部(34)中没有放置于所述凹部中的任何所述面板(30，32)的情况下，具有倾斜表面和/或拐点表面的可移除空气动力学平滑元件放置于其中，并且

--随后，在将所述面板(30，32)放置于所述凹部中之前，将所述可移除空气动力学平滑元件移除并且然后将所述面板(30，32)放置于其中；

ii)一种声学管理组合件，其包括：

-位于以下各者上的至少一个支撑区域：

--在包括进气锥(26)的飞行器涡轮机(3，12)上，和/或

--在此类涡轮机(3，12)的短舱(1，10)上，所述短舱包括：

---至少一个外部结构(1a，30a)，所述至少一个外部结构包括至少一个外部环形壳体(17，30a……)，以及可能地：

---内部结构(1b)，所述内部结构包括喷气涡轮机(3)发动机(3，12，19)的整流罩(15)，所述发动机(3，12，19)包括风扇(11，17)，所述风扇包括所述进气锥(26)，所述短舱(1，10)的所述内部结构(1b)然后与所述外部结构(1a)一起限定二次空气的环形空气脉状管(21a)，以及

---排气喷嘴(39)，所述排气喷嘴包括外部一次喷嘴套筒(41)和内部一次喷嘴尖端(43)，在所述外部一次喷嘴套筒与所述内部一次喷嘴尖端之间限定用于离开所述喷气涡轮机(3)发动机的一次空气流(45)的出口通道，以及

-至少一个面板(30，32)，

所述声学管理组合件的特征在于：

-将至少一个凹部(34)至少保留在所述涡轮机(3，12)或所述短舱(1，10)的所述支撑区域上，所述至少一个凹部相对于所述支撑件(38)的环绕一般表面(36)凹入，从而在以下限定用于与移动空气(21，28，45)接触的表面：

--在所述涡轮机(3，12)中、在所述进气锥(26)上，或者

--在所述短舱(1，10)上，

-所述凹部(34)适于收纳所述至少一个面板(30，32)，所述至少一个面板具有用于与所述移动空气(21，28，45)接触的表面(30a，32a)，

-所述支撑件(38)和/或所述至少一个面板(20，30，32)包括可移除连接元件(58)，所述可移除连接元件用于在所述凹部(34)中相对于所述支撑件可移除地安装所述至少一个面板，

-所述至少一个面板是声学面板(30)或非声学面板(32)，并且：

--所述凹部(34)通过具有拐点的壁与所述支撑件的所述环绕一般表面接合，

或者：

--所述凹部(34)的第一侧壁基本上垂直于所述支撑件的所述环绕一般表面；

--收纳在所述凹部(34)中的所述面板(30，32)的第二侧壁基本上平行于所述第一侧壁，并且

--在所述凹部(34)中没有面板(30，32)的情况下，将具有倾斜表面和/或拐点表面的可移除空气动力学平滑元件放置于所述凹部(34)中、邻近所述第一侧壁，

-或者所述组合件进一步包括放置或要被放置于所述凹部(34)中的可移除空气动力学平滑元件，所述可移除空气动力学平滑元件具有倾斜表面和/或拐点表面，

-或者当所述面板收纳在所述凹部(34)中时，所述面板(30，32)的适于与所述移动空气(21，28，45)接触的表面相对于其周边朝中心弯曲，并且具有用于与所述支撑件的所述环绕一般表面接合的周边斜坡。

另外，以上(i)和(ii)点可以由以下特征一起或单独地进行补充：

iii)所述组合件，其中所述凹部(34)通过倾斜表面壁与所述支撑件的所述环绕一般表面连接。

iv)所述组合件，其中适于收纳所述面板(30，32)的所述凹部(34)和适于收纳在所述凹部中的所述面板具有面对彼此的基本上互补的相应轮廓。

Claims (12)

1.一种用于准备支撑区域并进行声学管理的方法：

-其实施于包括进气锥（26）的飞行器涡轮机，和/或

-其实施于涡轮机（3，12）的短舱（1，10），所述短舱包括：

--至少一个外部结构（1a），所述至少一个外部结构包括至少一个外部环形壳体（17），

--内部结构（1b），所述内部结构包括喷气涡轮机发动机（19）的整流罩（15），具有进气锥（26）的喷气涡轮机发动机（19）包括风扇（11），所述短舱（1，10）的所述内部结构然后与所述外部结构（1a）一起限定二次空气的环形空气脉状管（21a），以及

--排气喷嘴（39），所述排气喷嘴包括外部一次喷嘴套筒（41）和内部一次喷嘴尖端（43），在所述外部一次喷嘴套筒与所述内部一次喷嘴尖端之间限定用于离开所述喷气涡轮机发动机（19）的一次空气流（45）的出口通道，

在所述方法中：

-将至少一个凹部（34）至少保留在所述涡轮机（3，12）或所述短舱（1，10）的所述支撑区域上，所述至少一个凹部相对于所述支撑区域的环绕一般表面（36）凹入，从而在以下位置限定用于与移动空气（21，28，45）接触的表面：

--在所述涡轮机（3，12）中、在所述进气锥（26）上，或者

--在所述短舱（1，10）上，

所述凹部（34）适于可移除地收纳具有用于与所述移动空气（21，28，45）接触的表面的至少一个声学面板（30）和非声学面板（32），其中一个面板替换另一个面板，

-根据声学或空气动力学标准，将一个所述面板（30，32）从容纳有所述面板的所述凹部（34）中移除并由适于替换所述面板并且具有用于与所述移动空气（21，28，45）接触的表面的替换面板（30，32）进行替换，如果移除的面板（32）是非声学的，则所述替换面板是声学面板（30），并且反之亦然。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

-所述替换面板（30，32）被制造成具有实心的并且粗糙度小于5 µm的用于与所述移动空气接触的表面，

-所述替换面板（30，32）的连接边缘被成形为具有凹口（62），所述面板（30，32）通过所述连接边缘与所述支撑区域的所述环绕一般表面（36）接合，并且

-所述替换面板（30，32）可移除地固定在所述凹部（34）中，并且密封件（64）放置于所述凹口中。

3.一种声学管理组合件，其包括：

-支撑件（38）的至少一个区域（60）：

--位于包括进气锥（26）的飞行器涡轮机上，和/或

--位于涡轮机（3，12）的短舱（1，10）上，所述短舱包括：

---至少一个外部结构（1a，33a），所述至少一个外部结构包括至少一个外部环形壳体（17，33a），

---内部结构（1b），所述内部结构包括喷气涡轮机发动机（19）的整流罩（15），所述喷气涡轮机发动机包括风扇（11），所述风扇包括进气锥（26），所述短舱（1，10）的所述内部结构（1b）然后与所述外部结构（1a）一起限定二次空气的环形空气脉状管（21a），以及

---排气喷嘴（39），所述排气喷嘴包括外部一次喷嘴套筒（41）和内部一次喷嘴尖端（43），在所述外部一次喷嘴套筒与所述内部一次喷嘴尖端之间限定用于离开所述喷气涡轮机发动机的一次空气流（45）的出口通道，以及

-第一面板（30，32），

所述声学管理组合件的特征在于：

-将至少一个凹部（34）至少保留在所述涡轮机（3，12）或所述短舱（1，10）的所述支撑件上，所述至少一个凹部相对于所述支撑件（38）的环绕一般表面（36）凹入，从而在以下位置限定用于与移动空气（21，28，45）接触的表面：

--在所述涡轮机（3，12）中、在所述进气锥（26）上，或者

--在所述短舱（1，10）上，

-所述凹部（34）适于收纳所述第一面板（30，32），所述第一面板具有用于与所述移动空气（21，28，45）接触的表面，

-所述支撑件（38）和/或所述第一面板（30，32）包括可移除连接元件（58），所述可移除连接元件用于在所述凹部（34）中相对于所述支撑件可移除地安装所述第一面板，并且

-所述第一面板（30，32）是声学面板或非声学面板，并且所述组合件进一步包括第二面板（32，30）：

-如果所述第一面板（32）是非声学面板，则所述第二面板是声学面板（30），并且反之亦然，并且

-所述第二面板适于代替所述第一面板（30，32）而收纳在所述凹部（34）中。

4.根据权利要求3所述的组合件，其特征在于，所述面板（30，32）至少在其用于与所述移动空气（21，28，45）接触的表面的周边上与所述支撑件（38）的所述环绕一般表面（36）齐平。

5.根据权利要求3或4所述的组合件，其特征在于，所述面板（30，32）的用于与所述移动空气（21，28，45）接触的表面（32a）是实心的并且具有小于5 µm的粗糙度。

6.根据权利要求3所述的组合件，其特征在于，所述第一面板或所述第二面板（30，32）由包括碳基体和树脂的复合材料制成或者由金属片材制成，加强件远离用于与移动空气接触的表面与所述金属片材组装在一起。

7.根据权利要求3所述的组合件，其特征在于，所述第一面板或所述第二面板（30，32）的厚度小于或等于5 mm。

8.根据权利要求6所述的组合件，其特征在于，远离用于与所述移动空气（21，28，45）接触的表面：

-所述第一面板或所述第二面板（30，32）包括用加强件加强的板，

-在与用于与所述移动空气接触的表面所位于的侧相对的一侧，所述加强件延伸到容纳在所述可移除连接元件（58）的整个尺寸内的容积内。

9.根据权利要求3所述的组合件，其特征在于：

-所述第一面板或所述第二面板（30，32）包括远离用于与所述移动空气（21，28，45）接触的表面由加强件加强的加强板，并且

-横向于其用于与所述移动空气（21，28，45）接触的表面，包括所述加强板、所述加强件和所述可移除连接元件（58）的所述第一面板或所述第二面板（30，32）的总厚度小于或等于80 mm。

10.根据权利要求3所述的组合件，其特征在于：

-所述第一面板或所述第二面板（30，32）包括远离用于与所述移动空气（21，28，45）接触的表面由加强件加强的加强板，并且

-横向于其用于与移动空气接触的表面，所述凹部（34）和包括所述加强板、所述加强件和所述可移除连接元件（58）的所述第一面板或所述第二面板（30，32）的总厚度小于或等于100 mm。

11.根据权利要求3所述的组合件，其特征在于，当所述第一面板或所述第二面板（30，32）收纳在所述凹部（34）中时，所述第一面板或所述第二面板的适于与所述移动空气（21，28，45）接触的表面相对于其周边在中心上弯曲，并且在周向上具有用于与所述支撑件的所述环绕一般表面（36）连接的斜坡。

12.根据权利要求3所述的组合件，其特征在于，所述第一面板或所述第二面板由多个子面板形成，所述多个子面板一旦被放置于所述凹部内，就一起占据所述凹部的空间。