ES2262954T3 - Pieza tubular de atenuacion acustica para entrada de aire de un reactor de aeronave. - Google Patents
Pieza tubular de atenuacion acustica para entrada de aire de un reactor de aeronave.Info
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Abstract
Pieza tubular de atenuación acústica (1) para entrada de aire de reactor, que comporta: - al menos dos armazones (2), cada uno de cuales forma una parte longitudinal de dicha pieza tubular (1) y que están unidos a lo largo de sus bordes longitudinales (6) para formar dicha pieza (1), estando la pared de cada uno de dichos armazones (2) constituida por un revestimiento interna permeable (3), un revestimiento externo impermeable (4) y un ánima alveolar (5) interpuesta entre dichos revestimientos interno y externo; y - para cada unión (7) entre dos bordes longitudinales (6) de dos armazones (2) adyacentes, una banda longitudinal de unión externa (8) dispuesta en el lado de los revestimientos externos (4) de dichos armazones adyacentes (2), a caballo sobre dicha unión (7) y solidarizada con dichos revestimientos externos (4), caracterizada porque: - dichas bandas de unión externas (8) aseguran por sí solas la solidarización de dichos armazones (2) entre sí y están fijadas a estos últimos por unos medios de fijación que no son visibles en el lado de dichos revestimientos internos (3); - cada uno de dichos bordes longitudinales de unión (6) está constituido por un canto de dicho armazón (2) correspondiente, canto a lo largo del cual el ánima alveolar (5) de este último comporta una zona marginal (5A, 5B) de igual espesor (h) que el resto de dicha ánima alveolar (5), pero que puede ser dañada, de modo que dicho armazón (2) presente, en correspondencia con dicha zona marginal, una atenuación acústica menos buena que en el resto de dicho armazón (2); - dos bordes longitudinales (6) enfrentados con dos armazones (2) adyacentes presentan entre sí una hendidura (9); y - la suma (L) de la anchura (l) de dicha hendidura (9) y de las anchuras (lA y lB) de las dos zonas marginales enfrentadas es como máximo igual a 15 mm.
Description
Pieza tubular de atenuación acústica para
entrada de aire de un reactor de aeronave.
La presente invención se refiere a una pieza
tubular de atenuación acústica para entrada de aire de un reactor de
aeronave.
Es sabido que los reactores que equipan las
aeronaves son fuentes de ruido de un nivel muy elevado (a menudo
superior a 130 decibelios). Esto es particularmente molesto si un
reactor está localizado en la proximidad de una zona de viviendas,
por ejemplo en el momento del despegue o del aterrizaje de una
aeronave. Las normas medioambientales que son cada vez más
restrictivas, imponen que se limite el nivel de ruido emitido por un
reactor por debajo de un umbral reglamentario con el fin de limitar
la contaminación acústica percibida por los habitantes de dicha
zona. Este umbral reglamentario todavía se reduce a veces durante la
noche, de tal modo que las aeronaves más ruidosas no pueden entonces
ni aterrizar ni despegar, lo que constituye una contrariedad,
incluso una pérdida para las compañías aéreas que explotan dichas
aeronaves. Por consiguiente, es deseable reducir el nivel de emisión
sonora de dicho reactor por debajo de dicho umbral reglamentario
reducido con el fin de poder explotarlo a cualquier hora del día o
de la
noche.
noche.
De modo conocido, puede reducirse el nivel de
ruido emitido por un reactor de aeronave disponiendo, en la
superficie interior de la entrada de aire de dicho reactor, una
pieza tubular con estructura sándwich con ánima alveolar cuya cara
orientada hacia el interior de dicha entrada de aire esté formada
por un material permeable que permita el paso del aire entre dicha
entrada de aire y los alveolos de dicha estructura sándwich con
ánima alveolar, de tal modo que estos alveolos puedan aprisionar
parte de las ondas sonoras y reducir así el nivel de ruido emitido
por el reactor hacia el exterior. Sin embargo, para facilitar la
construcción y montaje, esta pieza con estructura sándwich con ánima
alveolar se realiza en la mayoría de los casos con varios armazones
cada uno de los cuales forma una parte longitudinal de dicha pieza
tubular y que son ensamblados por medio de uniones longitudinales
que reúnen los bordes laterales enfrentados de los armazones
adyacentes.
Dichas eclisas comportan generalmente una banda
longitudinal de unión dispuesta en el lado externo de dicha pieza
tubular y una banda longitudinal de unión dispuesta en el lado
interno de esta última. Las bandas longitudinales de unión internas
constituyen las zonas de la superficie interior de la entrada de
aire en las cuales, por una parte, el ruido no es absorbido y, por
otra parte, las ondas sonoras son reflejadas, lo que tiene como
efecto que se degraden fuertemente, en términos de reducción del
nivel de ruido, las prestaciones de dicha pieza en relación con una
pieza monolítica.
Por otra parte, como puede verse por ejemplo en
las patentes anteriores US-4 840 093,
US-4 969 535, US-5 014 815,
US-5 025 888 y EP-1 167 185, los
bordes laterales de los armazones adyacentes a solidarizar están
dispuestos de modo particular, por ejemplo adelgazándolos de modo
continuo o escalonado o intercalando un ánima alveolar densificada
entre los mismos, etc. En todos los casos, estos arreglos son
largos, delicados y costosos.
Partiendo del principio que las tentativas
hechas hasta ahora para obtener un aislamiento acústico tan poco
degradado como fuera posible al nivel de las uniones longitudinales
entre dichos armazones adyacentes han sido relativamente vanas y
han conllevado unos elevados costes, la presente invención tiene
por objeto una pieza tubular simple de atenuación acústica de
armazones múltiples, fácil de fabricar, que, por otra parte, no
solamente no provoca una degradación acústica más importante de la
generada en las piezas con armazones múltiples conocidas, sino que
además es totalmente comparable, en lo que se refiere a las
prestaciones acústicas, a las piezas monolíticas. La invención
realiza este objeto con una pieza tubular de atenuación acústica
según la reivindicación 1.
Según la invención, la pieza tubular de
atenuación acústica para la entrada de aire de reactor,
comporta:
- -
- al menos dos armazones, cada uno de los cuales forma una parte longitudinal de dicha pieza tubular y que están unidos a lo largo de sus bordes longitudinales para formar dicha pieza, estando la pared de cada uno de dichos armazones constituida por un revestimiento interno permeable, un revestimiento externo impermeable y un ánima alveolar interpuesta entre dichos revestimientos interno y externo; y
- -
- para cada unión entre dos bordes longitudinales de dos armazones adyacentes, una banda longitudinal de unión externa dispuesta en el lado de los revestimientos externos de dichos armazones adyacentes, a caballo sobre dicha unión, y solidarizada con dichos revestimientos externos,
es notable porque:
- -
- dichas bandas de unión externas aseguran por sí solas la solidarización de dichos armazones entre sí y están fijadas a estos últimos por unos medios de fijación que no figuran en el lado de dichos revestimientos internos;
- -
- cada uno de dichos bordes longitudinales de unión está constituido por un canto de dicho armazón correspondiente, canto a lo largo del cual el ánima alveolar de este último comporta una zona marginal que posee el mismo espesor que el resto de dicha ánima alveolar, pero que puede ser dañada, de modo que dicho armazón presente, en correspondencia con dicha zona marginal, una atenuación acústica menos buena que en el resto de dicho armazón;
- -
- dos bordes longitudinales enfrentados a dos armazones adyacentes que presentan una hendidura entre sí; y
- -
- la suma de la anchura de dicha hendidura y de las anchuras de las dos zonas marginales enfrentadas es como máximo igual a 15 mm.
La presente invención se basa en una
comprobación experimental de la solicitante que ha descubierto que,
a condición de que no haya ningún saliente (eclisa, medios de
fijación,...) sobre el revestimiento interno de dichos armazones y
que sea respetado un límite superior (15 mm) para dicha suma de
anchuras, es posible obtener, que sea cual sea el reactor, una buena
atenuación acústica con unos bordes longitudinales de unión, que
estén ensamblados con juego (la hendidura) y a lo largo de los
cuales dicha ánima alveolar es simplemente cortada (lo que abre unos
alveolos de dicha ánima y crea dichas zonas marginales dañadas con
menor capacidad de atenuación).
Así, los bordes longitudinales de unión de la
pieza tubular de atenuación acústica según la presente invención no
necesitan ninguna preparación larga, delicada ni costosa como, por
ejemplo, un adelgazamiento progresivo o escalonado o una sustitución
parcial del ánima alveolar por un ánima alveolar más densa. Los
costes de fabricación de la pieza tubular según la invención se
reducen por lo tanto al mínimo.
En el lado interno de dicha pieza tubular según
la presente invención, las bandas de unión internas pueden ser
eliminadas y sólo aparecen entonces dichas hendiduras, cuya poca
anchura puede corresponder apenas a un juego de montaje y de
funcionamiento.
Dichos medios de fijación de dichas bandas de
unión externas pueden ser bulones ciegos que atraviesen únicamente
dicho revestimiento externo y parcialmente alojados en dicha ánima
alveolar. En una variante, pueden estar constituidos por
pegamento.
Con el fin de reducir aún más el efecto de la
presencia de dichas hendiduras de poca anchura en el lado interno de
la pieza tubular según la invención, es ventajoso obturarlas, al
menos en el lado interno, con una junta flexible, por ejemplo de
masilla de polisulfuro.
De preferencia, con el fin de evitar la
exfoliación de los cantos de dichos armazones, se recubren dichos
bordes longitudinales de unión (los cantos) por una prolongación
replegada de al menos uno de dichos revestimientos interno y
externo.
Como, para poder suprimir las bandas de unión
internas y sus inconvenientes acústicos, es necesario que dichas
bandas de unión externas aseguren por sí solas la solidarización de
dichos armazones, dichas bandas de unión externas deben permitir la
realización de uniones cuya solidez y rigidez sean tales que los
esfuerzos aplicados a dicha pieza tubular no provoquen
deformaciones, al nivel de las juntas, sensiblemente superiores a
las que aparecerían en caso de que dicha pieza tubular fuera
monolítica.
A este efecto, dichas bandas de unión externas,
que son por ejemplo metálicas, pueden llevar, en su cara externa
opuesta a dichos revestimientos externos, unos medios de
rigidización, tales como rigidizadores individuales transversales o
bandas longitudinales de rigidización que recubran al menos
parcialmente dichas bandas de unión externas. Dichas bandas de
rigidización pueden comportar al menos un ánima alveolar de modo que
constituyan una estructura compuesta sándwich, apta eventualmente
para atenuar las ondas sonoras que pasan a través de dichas
hendiduras de unión.
Es ventajoso que dichos revestimientos externos
sean más espesos que dichos revestimientos internos para transmitir
los esfuerzos importantes a los cuales está sometida dicha pieza
tubular. Además, las partes de los revestimientos externos de dichos
armazones, a los cuales están fijadas dichas bandas de unión
longitudinales externas, pueden ser reforzadas.
Las figuras del dibujo adjunto harán comprender
como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias
idénticas designan elementos semejantes.
La figura 1 es una sección transversal
esquemática de un ejemplo de realización de la pieza tubular de
atenuación acústica para entrada de aire de reactor, según la
presente invención.
La figura 2 ilustra esquemáticamente, en sección
parcial a mayor escala, la unión entre dos armazones de la pieza
tubular de la figura 1.
La figura 3 corresponde a una vista ampliada de
la unión de la figura 2.
Las figuras 4 a 8 ilustran esquemáticamente unas
variantes de realización de la unión de la figura 2, siendo las
figuras 4, 5, 7 y 8 unas secciones semejantes a las de esta última
figura mientras que la figura 6 es una vista en perspectiva
seccionada.
La pieza tubular de atenuación acústica 1 para
entrada de aire de reactor (no representado), representada en
sección transversal esquemática en la figura 1 a título de ejemplo y
según la presente invención, está constituida por tres armazones
idénticos 2 cada uno de los cuales forma, longitudinalmente, un
tercio de dicha pieza 1.
La pared de cada uno de dichos armazones 2 está
constituida por una estructura de atenuación acústica conocida que
comporta un revestimiento interno permeable 3, un revestimiento
externo impermeable 4, de preferencia más espeso que el
revestimiento interno 3 y un ánima alveolar 5 interpuesta entre
dichos revestimientos interno y externo 3 y 4.
A lo largo de sus bordes longitudinales 6
enfrentados, dichos armazones 2 están solidarizados de dos en dos
entre sí por tres uniones 7 dispuestas a 120º las unas de las otras,
en la periferia de la pieza tubular 1.
Cada unión 7 comporta una banda longitudinal de
unión externa 8, que se extiende a lo largo de la pieza 1 y
dispuesta en el lado de los revestimientos externos 4 de los
armazones 2 adyacentes. Cada banda de unión 8 está dispuesta a
caballo sobre los bordes longitudinales 6 enfrentados y se
solidariza con los revestimientos externos 4 de los dos armazones 2
adyacentes correspondientes.
Cada borde longitudinal 6 de un armazón 2 está
simplemente constituido por un canto -no especialmente dispuesto- de
dicho armazón donde el ánima alveolar presenta el mismo espesor
h y los mismos alveolos que el resto del ánima alveolar 5 de
la pared 3, 4, 5. Sin embargo, a lo largo de cada borde longitudinal
6, dicha ánima alveolar comporta una zona marginal 5A, 5B (ver las
figuras 2 y 3) en la cual los alveolos están dañados como
consecuencia del proceso de fabricación de los armazones 2. Resulta
de esto que estos últimos presentan, en correspondencia con dichas
zonas marginales 5A, 5B, una menor atenuación acústica.
Por otra parte, los dos bordes longitudinales 6
enfrentados de dos armazones 2 adyacentes presentan entre sí una
hendidura 9 de anchura \ell.
El único arreglo eventual de los cantos 6 es su
revestimiento por una prolongación replegada 10 de uno u otro de los
revestimientos 3 ó 4, de preferencia una prolongación del
revestimiento interno 3. Los revestimientos 10 presentan la ventaja
que evitan la exfoliación de los cantos 6.
El solicitante ha descubierto que, sea cual sea
el reactor en la entrada de aire del cual esté dispuesta la pieza
tubular 1, las prestaciones de atenuación acústica de esta última
son prácticamente idénticas a las de una pieza monolítica que no
comporte unión 7, a condición que la suma L de la anchura \ell de
la hendidura 9 y de las anchuras \ellA y \ellB de las zonas
marginales 5A y 5B enfrentadas (ver la figura 3) sea como máximo
igual a 15 mm.
Como se ilustra en la figura 4, una junta 11
puede estar dispuesta en las hendiduras 9, en el lado interno. Una
tal junta puede ser fabricada de PR (masilla de polisulfuro), un
material frecuentemente utilizado en aeronáutica. Las juntas 11
permiten no solamente aumentar las prestaciones de atenuación de
ruido de la pieza 1 mejorando el flujo del aire en la superficie
interna de las uniones 7, sino también participar en impedir la
exfoliación de los cantos 6 de los armazones 2.
Naturalmente, cada banda de unión externa 8 está
dimensionada de modo que permita la transmisión de los esfuerzos que
se producen en la unión 7 correspondiente. Las bandas de unión 8
pueden ser metálicas y estar fijadas sobre los armazones 2 por una o
varias capas de pegamento (no visible en las figuras) o por unos
bulones ciegos 12, no pasantes, que atraviesen solamente los
revestimientos externos 4 y parcialmente alojados en las ánimas
alveolares 5. Así, dichos medios de fijación -pegamento o bulones
ciegos- no están presentes en el lado interno de los revestimientos
3 y no pueden perturbar las propiedades de atenuación acústica de la
pieza 1.
En particular cuando las bandas de unión 8 están
constituidas por unas chapas finas, uno o varios elementos
rigidizadores transversales 13, por ejemplo con sección en I o en T,
están fijados sobre la cara externa de dichas bandas para aumentar
la rigidez de las uniones 7 (ver la figura 6). En una variante, (ver
las figuras 7 y 8) dichas bandas de unión 8 pueden estar reforzadas
por unas bandas longitudinales de rigidización 14 ó 15 que recubran
al menos parcialmente dichas bandas de unión 8 y que presenten ellas
mismas una estructura sándwich con ánima alveolar, semejante a la de
las paredes 3, 4, 5 de los armazones 2.
En la variante de realización de la figura 5,
las partes de los revestimientos externos 4 sobre los cuales están
fijadas las bandas de unión externas 8 están reforzadas. En el caso
en que dichos revestimientos externos 4 estén fabricados de material
compuesto fibras-matriz, los propios refuerzos 16
estarán constituidos por dicho material compuesto. Así, se aumenta
no solamente la rigidez de los armazones 2 cerca de las uniones 7 y
por lo tanto la rigidez de estos últimos, sino igualmente la solidez
de dichas uniones 7.
Claims (13)
1. Pieza tubular de atenuación acústica (1) para
entrada de aire de reactor, que comporta:
- al menos dos armazones (2), cada uno de cuales
forma una parte longitudinal de dicha pieza tubular (1) y que están
unidos a lo largo de sus bordes longitudinales (6) para formar dicha
pieza (1), estando la pared de cada uno de dichos armazones (2)
constituida por un revestimiento interna permeable (3), un
revestimiento externo impermeable (4) y un ánima alveolar (5)
interpuesta entre dichos revestimientos interno y externo; y
- -
- para cada unión (7) entre dos bordes longitudinales (6) de dos armazones (2) adyacentes, una banda longitudinal de unión externa (8) dispuesta en el lado de los revestimientos externos (4) de dichos armazones adyacentes (2), a caballo sobre dicha unión (7) y solidarizada con dichos revestimientos externos (4),
caracterizada
porque:
- -
- dichas bandas de unión externas (8) aseguran por sí solas la solidarización de dichos armazones (2) entre sí y están fijadas a estos últimos por unos medios de fijación que no son visibles en el lado de dichos revestimientos internos (3);
- -
- cada uno de dichos bordes longitudinales de unión (6) está constituido por un canto de dicho armazón (2) correspondiente, canto a lo largo del cual el ánima alveolar (5) de este último comporta una zona marginal (5A, 5B) de igual espesor (h) que el resto de dicha ánima alveolar (5), pero que puede ser dañada, de modo que dicho armazón (2) presente, en correspondencia con dicha zona marginal, una atenuación acústica menos buena que en el resto de dicho armazón (2);
- -
- dos bordes longitudinales (6) enfrentados con dos armazones (2) adyacentes presentan entre sí una hendidura (9); y
- -
- la suma (L) de la anchura (\ell) de dicha hendidura (9) y de las anchuras (\ellA y \ellB) de las dos zonas marginales enfrentadas es como máximo igual a 15 mm.
2. Pieza tubular (1) según la reivindicación
1,
caracterizada porque dichos medios de
fijación son unos bulones ciegos (12) que atraviesan dicho
revestimiento externo (4) y parcialmente alojados en dicha ánima
alveolar (5).
3. Pieza tubular (1) según la reivindicación
1,
caracterizada porque dichos medios de
fijación están constituidos por pegamento.
4. Pieza tubular (1) según una de las
reivindicaciones 1 a 3,
caracterizada porque, al menos en el lado
interno, dichas hendiduras (9) están obturadas por una junta
(11).
5. Pieza tubular (1) según la reivindicación
4,
caracterizada porque, dicha junta (11)
está fabricada de una masilla de polisulfuro.
6. Pieza tubular (1) según una de las
reivindicaciones 1 a 5,
caracterizada porque dichos bordes
longitudinales de unión (6) están recubiertos por una prolongación
replegada (10) de al menos uno de dichos revestimientos internos y
externos (3, 4).
7. Pieza tubular (1) según una de las
reivindicaciones 1 a 6,
caracterizada porque dichos
revestimientos externos (4) son más espesos que dichos
revestimientos internos (3).
8. Pieza tubular (1) según una de las
reivindicaciones 1 a 7,
caracterizada porque las partes (16) de
los revestimientos externos (4) de dichos armazones (2), sobre los
cuales están fijadas dichas bandas de unión longitudinales externas
(8), están reforzadas.
9. Pieza tubular (1) según una de las
reivindicaciones 1 a 8,
caracterizada porque dichas bandas de
unión longitudinales externas (8) llevan, sobre su cara externa
opuesta a dichos revestimientos externos (4), unos medios de
rigidización (13, 14, 15).
10. Pieza tubular (1) según la reivindicación
9,
caracterizada porque dichos medios de
rigidización están constituidos por unos rigidizadores individuales
(13) dispuestos transversalmente sobre dichas bandas de unión
(8).
11. Pieza tubular (1) según la reivindicación
9,
caracterizada porque dichos medios de
rigidización están constituidos por unas bandas longitudinales (14,
15) que recubren al menos parcialmente dichas bandas de unión
(8).
12. Pieza tubular (1) según la reivindicación
11,
caracterizada porque dichas bandas
longitudinales de rigidización (14, 15) comportan al menos un ánima
alveolar de modo que constituya una estructura compuesta
sándwich.
13. Pieza tubular (1) según la reivindicación
12,
caracterizada porque dichas bandas
longitudinales de rigidización (14, 15) son aptas para atenuar las
ondas sonoras que pasan a través de dichas hendiduras de unión
(9).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0211183 | 2002-09-10 | ||
| FR0211183A FR2844303B1 (fr) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | Piece tubulaire d'attenuation acoustique pour entree d'air de reacteur d'aeronef |
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