CN114555469A - 用于低频波的声衰减板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种声衰减板(40),包括:‑穿孔声学壁(42),‑第一蜂窝结构(44),连接到所述穿孔声学壁(42),具有由周边隔板(445)界定的多个声学单元(440),‑第二蜂窝结构(48),具有由周边隔板(485)界定的多个声学单元(480),‑隔片(46),具有多个大穿孔(460),所述隔片介于所述第一蜂窝结构(44)与所述第二蜂窝结构(48)之间,所述第一蜂窝结构的每个声学单元(440)和所述至少一个第二蜂窝结构(48)的每个声学单元(480)被设置为与所述隔片(46)的独特穿孔(460)相对。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处理低频波的声衰减板。
根据本发明的声衰减板在航空工业中具有特别令人感兴趣的应用,特别是其在飞行器推进单元中的应用。
背景技术
飞行器由一个或多个推进单元推进,每个推进单元包括容纳在管状短舱内的涡轮喷气发动机/涡轮螺旋桨发动机。每个推进单元通过通常位于机翼下方或机身处的桅杆,连接到飞行器。
短舱通常具有一结构,该结构包括形成涡轮喷气发动机上游的进气道的上游段,用于围绕涡轮喷气发动机的风扇的中间段,以及能够容纳推力反向装置并用来围绕涡轮喷气发动机的燃烧室的下游段。并且短舱通常终止排气喷管,该排气喷管的出口位于涡轮喷气发动机下游。
进气道用于优化所需的空气摄入,以在整个飞行包线内供给涡轮喷气发动机的风扇并将空气引向风扇。
进气道主要包括形成前缘的进气道唇口,该进气道唇口连接到环形结构。
环形结构包括确保短舱的外部空气动力学连续性的外部整流罩和确保短舱的内部空气动力学连续性的内部整流罩,特别是在外风扇壳体处于中间段处的情况下。进气道唇口确保这两个整流罩之间的上游接合。
进气道的内部整流罩暴露于高气流,并且位于风扇的叶片附近。因此,它有助于将源自涡轮喷气发动机的噪声向飞行器外部传递。
此外,从现有技术中已知,为短舱的进气道的内部整流罩配备声学板,以减弱由涡轮喷气发动机产生的噪声的传递。
通常地,声学板包括穿孔的声学蒙皮和组装在声学蒙皮上的蜂窝芯体。
蜂窝芯体包括多个声学单元,形成亥姆霍兹共振器,这些声学单元通过周边隔板彼此分开。
穿孔蒙皮指向噪声发射区域,使得声波可以穿过穿孔蒙皮的开口进入声学单元。声能通过声学单元内的粘热效应而耗散。
特别地,已知声学板的蜂窝芯包括两层声学单元。这两层单元通过微穿孔隔片彼此分离。
更好的声学单元的存在允许改进板的声学性能。
近年来,推进系统的发展追求降低飞行器的能耗。为了解决这种需要,飞行器的整体发展倾向于提供具有较大涡轮喷气发动机尺寸和较大直径的风扇的推进单元,特别是商用飞行器。还寻求提供更短和更轻的短舱,以减少飞行阶段中产生的阻力。总的效果是降低油耗。
风扇尺寸越大,其旋转速度越低,然后其产生的频率响度越低。然而,在中频或高频中具有最佳声学处理结果的现有技术的声学板不适合于低频的声学处理。
因此,需要提供适用于这些新推进单元的声学板,以提供足够的声学处理。
在公共领域中已知,单元的高度允许调节频率,在该频率下声学处理有效。
单元尺寸的增加也允许低频声学处理。
对现有技术的板的改变还在于增加这些板的单元的高度。此外,板的目标总高度已经被评估为至少50mm,以允许充分的低频声学处理。
然而,在具有短短舱的未来推进单元中的可用空间不允许集成具有过大尺寸的声学板。
因此,需要提供一种声学板,该声学板能够处理由这些新推进单元产生的声发射,同时具有最小体积。特别地,需要提供一种具有最小体积的声衰减板,其能够提供与总高度在50mm范围内的板相当的声学处理。
我们从现有技术,特别是从申请WO2015023389和GB2300081知道,具有小体积的低频处理包括在每个单元中添加顶部具有孔的圆锥形障碍物。
然而,这种类型的几何形状难以在工业规模上实现。
因此,需要提供一种适于低频声学处理的、易于以工业规模制造的声学板。
发明内容
本发明的目的尤其是克服这些缺点中的至少一个,并且根据第一方面,涉及一种声衰减板,该声衰减板包括:
-穿孔声学壁,
-第一蜂窝结构,连接到所述穿孔壁,第一蜂窝结构具有由周边隔板界定的多个声学单元,
-第二蜂窝结构,具有由周边隔板界定的多个声学单元,
-隔片,其具有多个大穿孔,所述隔片介于所述第一蜂窝结构与所述第二蜂窝结构之间,
所述第一蜂窝结构的每个声学单元和所述至少一个第二蜂窝结构的每个声学单元被设置为与所述隔片的独特穿孔相对。
对于大穿孔,应当理解为直径大于或等于1mm的穿孔。
根据本发明的其它特征,本发明的声衰减板包括单独考虑或以所有可能的组合考虑的以下可选特征中的一个或多个。
根据一个变型实施例,隔片的每个穿孔具有包括在1mm和2mm之间的直径。
根据一个变型实施例,第一蜂窝结构的每个声学单元具有包括在5mm与10mm之间的高度。
根据一个变型实施例,第二蜂窝结构的每个声学单元具有包括在10mm与20mm之间的高度。
根据一个变型实施例,第一蜂窝结构的声学单元的高度低于第二蜂窝结构的声学单元的高度。
根据一个变型实施例,第一蜂窝结构的声学单元的高度等于第二蜂窝结构的声学单元的高度。
根据一个变型实施例,声学板的总高度小于30mm。
根据一个变型实施例,大穿孔均匀地分布在隔片中,使得三个相邻的大穿孔形成等边三角形,其一边等于蜂窝结构的声学单元的直径,并且其一个高度等于蜂窝结构的声学单元的直径的0.86倍+/-20%。
根据一个变型实施例,第二蜂窝结构的声学单元的直径大于第一蜂窝结构的声学单元的直径。
根据该变型实施例,大穿孔均匀地分布在隔片中,使得三个相邻的大穿孔形成等边三角形,其一边等于第二蜂窝结构的声学单元的直径,并且其一个高度等于第二蜂窝结构的声学单元的直径的0.86倍+/-20%。
根据一个变型实施例,第一蜂窝结构叠置在第二蜂窝结构上,使得第一蜂窝结构的单元格的周边隔板布置成与第二蜂窝结构的单元格的周边隔板几何连续。
根据一个变型实施例,第一蜂窝结构的每个单元和第二蜂窝结构的每个单元相对于隔片的单个穿孔居中。
根据第二方面,本发明涉及一种短舱,风扇设置在该短舱中,该短舱包括进气道,该进气道包括与风扇相对指向的内表面,所述内表面容纳至少一个如前所述的声衰减板。
根据一个变型,短舱包括进气道、推力反向器和尾喷管,其中,包括进气道、推力反向器和尾喷管的至少一个部件接收如前所述的声衰减板。
通过阅读下面的非限制性描述和示意性地示出根据本发明的声衰减板的附图,本发明的其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是现有技术的声衰减板的示意图
图2是根据本发明实施例的声学板的横截面示意图。
图3是根据本发明实施例的声学板的叠置单元的放大图。
图4是根据本发明实施例的声学板的俯视图。
图5是根据本发明声学板与现有技术声学板之间处理频率范围的差异的图示。
图6是示出了利用根据本发明的声学板和具有50mm总高度的声学板获得的声衰减结果的等效性的图示。
图7是根据本发明列出通过改变声学板的各种参数而获得的结果的表格。
图8是根据本发明包括短舱的推进单元的图示,该短舱的进气道收纳声衰减板。
具体实施方式
为了简化,在所有图中,相同的元件具有相同的附图标记。
图1是现有技术中,特别是申请FR2841031中已知的声衰减板的局部视图。
在该示例中,声学板40'具有双共振器,也就是说,其包括两种厚度的声学单元并且具有层压结构,该层压结构沿着Y轴方向依次包括穿孔声学壁42'、第一蜂窝结构44'、微穿孔隔片46'、第二蜂窝结构48'和布置在第二蜂窝结构48'上的实心蒙皮49'。
穿孔声学壁42'旨在与循环空气接触,并且被多个大穿孔(不可见)穿过,声波可以穿透这些大穿孔。
第一蜂窝结构44'和第二蜂窝结构48'中的每一个包括通过周边隔板彼此分离的声学单元。
隔片46'布置在第一蜂窝结构44'和第二蜂窝结构46'之间。现有板的微穿孔隔片由多个微穿孔穿过,所述微穿孔的直径通常在0.3mm的范围内,且穿孔密度在400,000到800,000孔/m2的范围内。
具有双共振器和微穿孔隔片的声学板允许实现中高频声波的衰减,即高于1,500Hz。
图2是根据本发明第一实施例的声学板的横截面示意图。
声衰减板40是双共振器型的声学板,其沿着Y轴方向依次包括穿孔声学壁42、第一蜂窝结构44、大穿孔的隔片46、第二蜂窝结构48和没有穿孔的被称为反射壁的实心壁49。
实际上,使用具有独特蜂窝结构的声学板不能获得足够的开口表面比率,来实现最佳声学处理。
穿孔声学壁42具有均匀地分布在声学壁42中的多个大穿孔420。每个穿孔420具有1.5mm范围内的直径,穿孔密度在40,000至100,000孔/m2范围内。
穿孔声学壁相对于壁的总表面的开口率在8%和20%之间。
第一蜂窝结构44具有由周边隔板445界定的多个声学单元440。第二蜂窝结构48具有由周边隔板485界定的多个声学单元480。
第一蜂窝结构44叠置在第二蜂窝结构48上。第一蜂窝结构44相对于第二蜂窝结构48错位,也就是说,第一蜂窝结构44的周边隔板445与第二蜂窝结构48的周边隔板485不几何连续。
第一蜂窝结构直接连接到穿孔声学壁42,例如通过胶合。
第二蜂窝结构连接到实心壁49,例如通过胶合。
第一蜂窝结构44的声学单元440在Y轴上延伸,并具有5至10mm之间的高度H1。第一蜂窝结构44的声学单元440的高度必须至少等于5mm,以避免耦合现象。
关于高度,应当理解为分隔蜂窝结构的面的侧面。
第二蜂窝结构48的声学单元480在Y轴上延伸,并具有10至20mm之间的高度H2。
根据本发明的原理是,与穿孔声学壁42直接接触的第一蜂窝结构44的声学单元440的高度H1小于第二蜂窝结构48的声学单元480的高度H2。目的是使第二蜂窝结构48的声学单元480的体积共振。
在未示出的实施例中,第一蜂窝结构44的声学单元440的高度等于第二蜂窝结构48的声学单元480的高度。
为了减小体积,声衰减板40的总高度HT小于或等于30mm,优选地总高度HT小于25mm。
板的总高度考虑了构成所述声学板的所有元件。
第一蜂窝结构44和第二蜂窝结构44由隔片46彼此分开。隔片46介于第一蜂窝结构44和第二蜂窝结构48之间。隔片46在两个蜂窝结构之间的整个表面上沿垂直于Y轴的方向延伸。
隔片46与现有技术的隔片的不同之处在于,其不是微穿孔的而是大穿孔的,也就是说,其具有多个直径大于或等于1mm的穿孔460。优选地,隔片46的大穿孔460的直径在1mm和2mm之间。
第一蜂窝结构的每个声学单元440和至少一个第二蜂窝结构48的每个声学单元480被布置为与隔片46的独特穿孔460相对。也就是说,每个声学单元被布置为与隔片46的单个大穿孔相对。
原理是限定隔片的钻孔模式,也就是说,限定大穿孔之间的距离,使得通常隔片的大部分表面在每个蜂窝结构中的每个声学单元具有独特的穿孔(图4)。应当注意,在工业生产过程中,边缘效应可能在边缘发生,根据边缘效应,蜂窝结构的周边隔板可以位于穿孔处。在这些边缘情况下,每个单元将可能存在半穿孔,或者在单元的一端处存在全穿孔和半穿孔。这不会质疑赋予在板上的效力,因为大多数大穿孔以独特的方式排布,与第一蜂窝结构和第二蜂窝结构的每个声学单元相对设置。
发明人已经惊奇地注意到,隔片46的大穿孔460允许在低频率下获得声衰减行为,无需增加声学单元的高度。隔片46的大穿孔460允许迫使第二蜂窝结构48的整个体积在其高度H2上共振,从而允许低频波的最佳声处理。
隔片46例如可以由有机复合物制成,该有机复合物包括嵌入环氧树脂中的一至三层玻璃纤维织物,该环氧树脂通过聚合硬化。
图3是根据本发明实施例的声学板的局部截面的放大视图。每个声学单元具有六边形形状。
在该实施例中,第一蜂窝结构44叠置在第二蜂窝结构48上,使得第一蜂窝结构的单元格的周边隔板445布置成与第二蜂窝结构48的单元格的周边隔板45几何连续。
第一蜂窝结构44的每个声学单元440布置成与第二蜂窝结构48的声学单元480相对。
隔片46位于第一蜂窝结构44的声学单元440和第二蜂窝结构48的声学单元480之间。
隔片具有独特的圆形大穿孔46,该圆形大穿孔46与第一蜂窝结构44的声学单元440和第二蜂窝结构48的声学单元480相对设置。因此,第一蜂窝结构蜂窝40的每个声学单元440和第二蜂窝结构的每个单元480相对于隔片46的独特穿孔460居中。
在本示例中,第一蜂窝结构44的声学单元440的高度H1小于第二蜂窝结构48的声学单元480的高度H2。
图4是根据本发明实施例的声衰减板的纵向截面的局部视图。
图4示出了隔片46的钻孔模式的限定,也就是说,隔片46中的每个大穿孔460之间的距离的限定。
限定钻孔模式的定义,以获得与每个蜂窝结构的每个声学单元相对的独特大穿孔460。
该图在前景中示出了包括多个声学单元440的第一蜂窝结构44、在背景中包括多个声学单元480的第二蜂窝结构48以及布置在第一蜂窝结构44和第二蜂窝结构48之间的隔片的大穿孔460。
在本示例中,第一蜂窝结构44的声学单元440的直径D1等于第二蜂窝结构48的声学单元480的直径D2。
为了获得与声学单元440、480中的每一个相对的独特大穿孔460,在考虑公差的同时,隔片46中的钻孔步幅必须在声学单元440、480的直径D1、D2的范围内。直径D1、D2被定义为内接于声学单元的六边形中的圆的直径。
隔片46在板的长度中的钻孔步幅P1由以下一般规则限定:D±20%。其中D对应于声学单元440、480的直径D1、D2。
隔片46在板的宽度中的的钻孔步幅P2由以下一般规则限定:(D×0.86)+/-20%。其中D对应于声学单元440、480的直径D1、D2。
因此,大穿孔460均匀地分布在隔片中,使得三个相邻的大穿孔360形成等边三角形5,其一边P1等于第一蜂窝结构44和第二蜂窝结构48的声学单元440、480的直径D1、D2,并且其一高度P2等于第一蜂窝结构44和第二蜂窝结构48的声学单元440、480的直径D1、D2的0.86倍+/-20%。
因此,例如,通过使用本领域技术人员已知的具有3/8"尺寸的蜂窝结构,其中声学单元具有等于9.52mm的直径D1、D2,声学板46的长度上的钻孔步幅P1应当设定为9.5mm,声学板的宽度上的钻孔步幅P2应当设定为8.3mm。
这允许获得隔片46的与蜂窝结构的每个声学单元440、480相对的独特穿孔460,使得声学衰减得到改善和优化。
本发明不限于这些类型的蜂窝结构,本领域技术人员可以使用具有较大或较小尺寸的蜂窝结构。
在未示出的实施例中,第二蜂窝结构48的声学单元480的直径D2可以大于第一蜂窝结构44的声学单元44的直径D1。该实施例还允许受益于体积效应,并通过减小第二蜂窝结构48的声学单元的高度H2来获得等效的声学衰减结果,并因此获得更大的尺寸增益。
在该实施例中,钻孔步幅将根据第二蜂窝结构48的声学孔480的直径D2限定,也就是说根据孔的最大直径限定。
因此,大穿孔460均匀地分布在隔片中,使得三个相邻的大穿孔460形成等边三角形5,其一边P1等于第二蜂窝结构48的声学单元480的直径,并且其一高度P2等于第二蜂窝结构48的声学单元480的直径的0.86倍+/-20%。
图5是在根据本发明的声学板与现有技术的声学板之间获得的声衰减结果的比较图。
曲线A示出了利用根据本发明的声衰减板获得的声衰减结果,其中,第一蜂窝结构44的声学单元440的高度H1等于5mm,第二蜂窝结构48的声学单元480的高度H2等于15mm,并且隔片46的大穿孔460的直径等于1mm。
曲线B示出了利用现有技术的声学板获得的声学衰减结果,该声学板具有被称为“单自由度”的独特蜂窝结构并且具有20mm的总高度。
曲线C示出了利用现有技术的声学板获得的声衰减结果,该声学板具有由被称为“双自由度”的微穿孔隔片分开的两个蜂窝结构,并且具有20mm的总高度。
如该曲线图所示,现有技术中的声学板允许在高频介质中提供令人满意的声学处理。此外,与具有相同总高度的所谓“单自由度”板相比,具有微穿孔隔片的所谓“双自由度”板允许将声衰减扩展到高频。
转而,对于相同的体积,根据本发明的声学板允许实现新推进单元的特征低频波的声衰减。
图6是说明了利用根据本发明的声学板和具有50mm总高度的声学板获得的声衰减结果的图示。
曲线A表示利用根据本发明的声学板获得的声学衰减,其中第一蜂窝结构44的声学单元440具有等于5mm的高度H1,第二蜂窝结构48的声学单元480具有等于15mm的高度H2,并且隔片46的大穿孔460具有1mm的直径。
曲线D表示利用具有被称为“单自由度”的独特蜂窝结构并且总高度为50mm的声学板获得的声衰减。
曲线D说明了一种理论,根据该理论,单元尺寸的增加允许提供低频波的处理。
曲线A表明,与总高度等于50mm的声学板相比,根据本发明的声学板允许获得低频波的最佳声衰减,尺寸增益为60%。
根据本发明的声衰减板允许在更有选择性的频率范围上获得低频波的最佳声处理。
图7是一表格,示出了利用根据本发明的声学板获得的声学长度等效性,其中已经改变了声学板的不同参数。
测试参数是第一蜂窝结构的声学单元440的高度H1、第二蜂窝结构的声学单元480的高度H2和隔片46的大穿孔460的直径。
列从左到右呈现:第一蜂窝结构44的声学单元440的高度H1、第二蜂窝结构48的声学单元480的高度H2、根据本发明的声衰减板的总高度、隔片46的大穿孔的直径以及波长的等效性。
第一蜂窝结构的声学单元的高度H1的参数在5和10mm之间进行了测试。第二蜂窝结构的声学单元的高度H2的参数在15和20mm之间进行了测试,使得本发明的声学板的总高度总是小于30mm。隔片46的大穿孔的直径在1和1.5mm之间进行了测试。
所获得的结果表明,所获得的声学长度相当于总高度在50mm范围内的声学板所获得的声学长度。根据本发明的声学板允许获得显著大于其总高度的声学长度。
为了尽可能地减小体积,原理是根据目标频率选择第二蜂窝结构48的声学单元480的高度H2以及大穿孔的直径,然后尽可能地减小第一蜂窝结构44的声学单元440的高度H1。
图8是根据纵轴X延伸的推进单元1的示意图,推进单元1包括短短舱2及涡轮喷气发动机3。短舱2具有一结构,该结构包括形成进气道200的上游段、中间段210、下游段220及尾喷管230。中间段210包括用于围绕涡轮喷气发动机3的风扇30的风扇机罩,下游段220包括推力反向器,并用于围绕涡轮喷气发动机的燃烧室。
进气道200包括与风扇30相对的内表面205,所述内表面容纳根据本发明的至少一个声衰减板。
如图8所示,短舱的其它部件,例如推力反向器,可以容纳根据本发明的声衰减板。
因此,由于根据本发明的声学板,可以提供低频声学处理,其声学性能与总高度在50mm范围内的声学板所获得的声学处理相当,与这些相比,尺寸增益在60%范围内。
当然,本发明不限于刚刚描述的示例,并且在不脱离本发明的范围的情况下,可以对这些示例进行许多布置,例如,声衰减板可以具有设置在彼此顶部上的多于两个的蜂窝结构。此外,本发明的不同特征、形状、变型和实施例可以以各种组合彼此关联,以达到它们彼此不兼容或不排斥的程度。特别地,前面描述的所有变型和实施例可以组合在一起。
Claims (13)
1.一种声衰减板(40),包括:
-穿孔声学壁(42),
-第一蜂窝结构(44),连接到所述穿孔声学壁(42),所述第一蜂窝结构(44)具有由周边隔板(445)界定的多个声学单元(440),
-第二蜂窝结构(48),具有由周边隔板(485)界定的多个声学单元(480),
-隔片(46),具有多个大穿孔(460),所述隔片介于所述第一蜂窝结构(44)与所述第二蜂窝结构(48)之间,
所述第一蜂窝结构的每个声学单元(440)和所述至少一个第二蜂窝结构(48)的每个声学单元(480)被设置为与所述隔片(46)的独特穿孔(460)相对,其特征在于,
所述大穿孔(460)均匀地分布在所述隔片(46)中,使得三个相邻的大穿孔(360)形成等边三角形(5),所述等边三角形的一边(P1)等于所述蜂窝结构(44、48)的所述声学单元(440、480)的直径(D1、D2),并且所述等边三角形的一高度(P2)等于所述蜂窝结构44、48的所述声学单元(440、480)的直径的0.86倍±20%。
2.根据前一权利要求所述的声衰减板(40),其特征在于,所述隔片(46)的每个穿孔(460)具有包括在1mm和2mm之间的直径。
3.根据前述权利要求中任一项所述的声衰减板(40),其特征在于,所述第一蜂窝结构(44)的每个声学单元(440)具有包括在5mm与10mm之间的高度(H1)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的声衰减板(40),其特征在于,所述第二蜂窝结构(48)的每个声学单元(480)具有包括在10mm与20mm之间的高度(H2)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的声衰减板(40),其特征在于,所述第一蜂窝结构(44)的所述声学单元(440)的高度(H1)小于所述第二蜂窝结构(48)的所述声学单元(480)的高度(H2)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的声衰减板(40),其特征在于,所述第一蜂窝结构(44)的所述声学单元(440)的高度(H1)等于所述第二蜂窝结构(48)的所述声学单元(480)的高度(H2)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的声衰减板(40),其特征在于,所述声板具有小于30mm的总高度(HT)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的声衰减板(40),其特征在于,所述第二蜂窝结构(48)的所述声学单元(480)的直径大于所述第一蜂窝结构(44)的所述声学单元(440)的直径。
9.根据前一权利要求所述的声衰减板(40),其特征在于,所述大穿孔(460)均匀地分布在所述隔片(46)中,使得三个相邻的大穿孔(460)形成等边三角形(5),所述等边三角形的一边(P1)等于所述第二蜂窝结构(48)的所述声学单元(480)的直径,并且所述等边三角形的一个高度(P2)等于所述第二蜂窝结构(48)的所述声学单元(480)的直径的0.86倍+/-20%。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的声衰减板(40),其特征在于,所述第一蜂窝结构叠置在所述第二蜂窝结构上,使得所述第一蜂窝结构(40)的所述单元格(440)的所述周边隔板(445)设置成与所述第二蜂窝结构(48)的所述单元格(480)的所述周边隔板(485)几何连续。
11.根据前一权利要求所述的声衰减板(40),其特征在于,所述第一蜂窝结构(40)的每个单元和所述第二蜂窝结构的每个单元(480)相对于所述隔片(46)的所述独特穿孔(460)居中。
12.一种短舱(2),其中布置有风扇(30),所述短舱包括进气道(200),所述进气道包括与所述风扇(30)相对指向的内表面,所述内表面容纳至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的声衰减板(40)。
13.根据前一权利要求所述的短舱,其中,所述短舱包括进气道(200)、推力反向器(220)和尾喷管(230),其中,包括所述进气道(200)、所述推力反向器(220)和所述尾喷管(230)的部件中的至少一个容纳根据权利要求1至11中任一项所述的声衰减板(40)。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115158475A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-11 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 具有非均一蜂窝内芯的a柱上加强件、侧围总成及车辆 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3132900A1 (fr) * | 2022-02-23 | 2023-08-25 | Safran Nacelles | Dispositif d’absorption acoustique |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3910374A (en) * | 1974-03-18 | 1975-10-07 | Rohr Industries Inc | Low frequency structural acoustic attenuator |
US4084367A (en) * | 1975-11-14 | 1978-04-18 | Haworth Mfg., Inc. | Sound absorbing panel |
US4265955A (en) * | 1978-05-01 | 1981-05-05 | The Boeing Company | Honeycomb core with internal septum and method of making same |
US6509081B1 (en) * | 2000-09-28 | 2003-01-21 | The Boeing Company | No-septum acoustic sandwich panel, and apparatus and method for suppressing noise in a nozzle |
CN1727698A (zh) * | 2004-07-27 | 2006-02-01 | 联合工艺公司 | 带有声衰减接头的风扇壳体衬里 |
CN102307783A (zh) * | 2009-02-03 | 2012-01-04 | 空中客车运营简化股份公司 | 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 |
CN103038484A (zh) * | 2010-05-19 | 2013-04-10 | 斯奈克玛 | 多层声处理板 |
US20140090923A1 (en) * | 2012-05-31 | 2014-04-03 | Rolls-Royce Plc | Acoustic panel |
US20150290920A1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Rohr, Inc. | Method of manufacturing septum cap |
US9620102B1 (en) * | 2016-05-02 | 2017-04-11 | Hexcel Corporation | Stepped acoustic structures with multiple degrees of freedom |
US9741331B1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-08-22 | The Boeing Company | Sound-attenuating composite structure |
US20190039745A1 (en) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Hexcel Corporation | Angled acoustic honeycomb |
US20190161200A1 (en) * | 2016-07-29 | 2019-05-30 | Safran Nacelles | Acoustic attenuation panel for an aircraft propulsion unit and propulsion unit including such a panel |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE195802T1 (de) | 1995-04-20 | 2000-09-15 | Contraves Space Ag | Akustischer schutz an nutzlastverkleidungen für trägerraketen |
FR2841031B1 (fr) | 2002-06-17 | 2005-02-11 | Hurel Hispano Le Havre | Procede de fabrication d'un panneau acoustique a double resonateur |
US8997923B2 (en) | 2013-08-12 | 2015-04-07 | Hexcel Corporation | Sound wave guide for use in acoustic structures |
-
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-
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-
2022
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Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3910374A (en) * | 1974-03-18 | 1975-10-07 | Rohr Industries Inc | Low frequency structural acoustic attenuator |
US4084367A (en) * | 1975-11-14 | 1978-04-18 | Haworth Mfg., Inc. | Sound absorbing panel |
US4265955A (en) * | 1978-05-01 | 1981-05-05 | The Boeing Company | Honeycomb core with internal septum and method of making same |
US6509081B1 (en) * | 2000-09-28 | 2003-01-21 | The Boeing Company | No-septum acoustic sandwich panel, and apparatus and method for suppressing noise in a nozzle |
CN1727698A (zh) * | 2004-07-27 | 2006-02-01 | 联合工艺公司 | 带有声衰减接头的风扇壳体衬里 |
CN102307783A (zh) * | 2009-02-03 | 2012-01-04 | 空中客车运营简化股份公司 | 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 |
CN103038484A (zh) * | 2010-05-19 | 2013-04-10 | 斯奈克玛 | 多层声处理板 |
US20140090923A1 (en) * | 2012-05-31 | 2014-04-03 | Rolls-Royce Plc | Acoustic panel |
US20150290920A1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Rohr, Inc. | Method of manufacturing septum cap |
US9620102B1 (en) * | 2016-05-02 | 2017-04-11 | Hexcel Corporation | Stepped acoustic structures with multiple degrees of freedom |
US9741331B1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-08-22 | The Boeing Company | Sound-attenuating composite structure |
US20190161200A1 (en) * | 2016-07-29 | 2019-05-30 | Safran Nacelles | Acoustic attenuation panel for an aircraft propulsion unit and propulsion unit including such a panel |
US20190039745A1 (en) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Hexcel Corporation | Angled acoustic honeycomb |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115158475A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-11 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 具有非均一蜂窝内芯的a柱上加强件、侧围总成及车辆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3101723B1 (fr) | 2022-07-22 |
FR3101723A1 (fr) | 2021-04-09 |
EP4042407A1 (fr) | 2022-08-17 |
WO2021069813A1 (fr) | 2021-04-15 |
US20220230613A1 (en) | 2022-07-21 |
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