ES2275070T3 - Gondola de reactor de aeronave con atenuacion acustica. - Google Patents
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Abstract
Góndola (1) de reactor de aeronave, cuyo conducto interno (2) contiene un ventilador (3) y comporta: - una entrada de aire tubular (6) que comporta unos medios de revestimiento tubular interno de atenuación acústica, de tipo resonador; - una caja de ventilador tubular (16); y - una parte tubular de transición (17) que une dicha entrada de aire (6) a dicha caja de ventilador (16) y cuya cara interna está en continuidad aerodinámica con la cara interna de dichos medios de revestimiento tubular interno de dicha entrada de aire (6), teniendo dicha parte tubular de transición (17) como objetivos principales permitir un montaje y un desmontaje fáciles de dicha entrada de aire (6) y proteger esta última contra el desgaste y las degradaciones que resultarían de los objetos aspirados por el ventilador, - comportando dicha parte tubular de transición (17) una cara interna (19I, 28I); caracterizada porque: - dichos medios de revestimiento tubular interno están constituidos por una única primera piezatubular (10) que no comporta ninguna brida de ensamblaje interna y porque la cara interna (19I, 28I) y dicha primera pieza tubular (10) son acústicamente homogéneas.
Description
Góndola de reactor de aeronave con atenuación
acústica.
La presente invención se refiere a una góndola
de reactor de aeronave con atenuación acústica optimizada.
Es sabido que los reactores que equipan las
aeronaves son fuentes de ruido de un nivel muy elevado. Esto es
particularmente molesto cuando la aeronave equipada con estos
reactores está situada próxima a una zona de viviendas, por ejemplo
con ocasión del despegue o del aterrizaje. Las normas
medioambientales, que son cada vez más restrictivas, imponen que se
limite el nivel de ruido de una aeronave y, por consiguiente, el
nivel de ruido de los reactores, por debajo de un umbral
reglamentario con el fin de limitar la contaminación acústica
percibida por los habitantes de dicha zona. Este umbral
reglamentario es a menudo más reducido durante la noche, de tal
modo que las aeronaves más ruidosas ya no pueden aterrizar ni
despegar, lo que constituye un contratiempo, incluso una pérdida de
beneficios, para las compañías aéreas que explotan dichas aeronaves.
Por consiguiente, es deseable reducir el nivel de la emisión sonora
de un tal tipo de reactor por debajo de dichos umbrales
reglamentarios con el fin de poder explotarlo de modo rentable.
Es sabido además que gran parte del ruido
generado por un reactor de aeronave proviene del ventilador de este
último dispuesto en el conducto interno de la góndola de dicho
reactor y que este conducto interno está constituido por una
entrada de aire tubular prolongada, por un lado, por un labio
periférico de entrada de aire abocardada, y por el otro lado, por
una parte tubular de transición, que lo une a la caja de dicho
ventilador y que tiene como objetivos principales permitir un
montaje y un desmontaje fáciles de dicha entrada de aire y proteger
esta última contra el desgaste y las degradaciones que resultaran
de los objetos aspirados por el ventilador.
Como muestra la patente
FR-A-2 347 539, es conocido prever,
sobre la superficie interna de dicha entrada de aire, unos medios
de revestimiento tubular interno de atenuación acústica, del tipo
resonador, cuya cara interna está en continuidad aerodinámica con
la cara interna de dicha parte tubular de transición y que permiten
retener una parte de las ondas sonoras procedentes del ventilador y
así reducir el nivel de ruido emitido por el reactor hacia el
exterior.
Dichos medios de revestimiento tubular interno
de atenuación acústica presentan una estructura tipo sandwich con
núcleo(s) alveolar(es) y, en esta patente
FR-A-2 347 539, están constituidos
por dos revestimientos acústicos tubulares de propiedades acústicas
diferentes, dispuestos en continuidad el uno del otro.
Cada uno de estos dos revestimientos, al igual
que otros revestimientos acústicos conocidos, podrían ser realizados
de una sola pieza. Sin embargo, para facilitar la construcción y el
montaje, dichos revestimientos acústicos son a menudo realizados
con varios armazones, de los que cada uno de ellos forma una parte
longitudinal del revestimiento y que están ensamblados por medio de
bridas longitudinales que reúnen los bordes laterales enfrentados
de armazones adyacentes.
Dichas bridas comportan generalmente una banda
longitudinal de embridamiento dispuesta en el lado externo del
revestimiento tubular y una banda longitudinal de embridamiento
dispuesta en el lado interno de este último. Las bandas
longitudinales de embridamiento internas constituyen unas zonas de
la superficie interior de la entrada de aire en las cuales, por una
parte, no se absorbe el ruido y, por otra, las ondas sonoras son
difractadas, lo que tiene como efecto diluir la energía acústica
desde cerca de la pared hacia el eje del reactor y así degradar
notablemente, en términos de reducción del nivel de ruido, las
prestaciones de dicho revestimiento en relación con una pieza
monolítica.
Para tratar de evitar este inconveniente, se
disponen de modo particular los bordes laterales de los armazones
adyacentes para solidarizar, por ejemplo adelgazándolos de modo
continuo o escalonadamente, o bien intercalando entre ellos un
ánima alveolar densificada, etc. (ver por ejemplo las patentes
anteriores US-4 850 093, US-4 969
535, US-5 014 815, US-5 025 888 y
EP-1 167 185). En todos los casos, estos arreglos
son largos, delicados y costosos.
De todos modos, la experiencia muestra que,
incluso con un revestimiento tubular de atenuación acústica de una
sola pieza, la atenuación así obtenida no es óptima.
El objeto de la presente invención es remediar
este inconveniente, aumentar las prestaciones de atenuación de los
medios de revestimiento interno de la entrada de aire y eliminar
prácticamente por completo el ruido producido por el ventilador del
reactor.
Con este fin, según la invención, la góndola del
reactor de la aeronave, cuyo conducto interno contiene un
ventilador y comporta:
- -
- una entrada de aire tubular que comporta unos medios de revestimiento tubular interno de atenuación acústica del tipo resonador;
- -
- una caja de ventilador tubular; y
- -
- una parte tubular de transición, que une dicha entrada de aire a dicha caja de ventilador y cuya cara interna está en continuidad aerodinámica con la cara interna de dichos medios de revestimiento tubular interno de dicha entrada de aire, teniendo dicha parte tubular de transición como objetivos principales permitir un montaje y un desmontaje fáciles de dicha entrada de aire y proteger esta última contra el desgaste y las degradaciones que resultarían de los objetos aspirados por el ventilador,
- -
- dicha parte tubular de transición que comporta una cara interna es notable porque:
- -
- dichos medios de revestimiento tubular interno están constituidos por una única primera pieza tubular que no comporta ninguna brida de ensamblaje interno y porque la cara interna y dicha primera pieza tubular son acústicamente homogéneas.
En la presente descripción, las expresiones
"acústicamente homogénea" y "acústicamente inhomogénea"
significan respectivamente "que tiene" o "que no tiene"
"una composición perfectamente uniforme en lo referente a la
recepción y la propagación de los sonidos".
Se observará a este respecto que los medios de
revestimiento tubular interno de atenuación acústica previstos en
la entrada de aire de la góndola descrita en la patente
FR-A-2 347 539 no pueden ser
acústicamente homogéneos, ya que están constituidos por dos
revestimientos de propiedades acústicas diferentes.
La idea básica de la presente invención resulta
de la constatación que una inhomogeneidad acústica en el trayecto
del ruido generado por el ventilador, entre el ventilador y la
primera pieza tubular de atenuación acústica, reduce la eficacia de
esta última. Así, dicha parte tubular de transición, que es
indispensable pero que sólo representa una pequeña parte de la
superficie del conducto interno de la góndola, está en realidad en
el origen de la limitación de las prestaciones de los medios de
revestimiento tubular interno de atenuación acústica de la entrada
de aire, lo que, hasta la actualidad, ha escapado a la atención del
experto en la materia debido precisamente a la pequeñez de dicha
parte tubular de transición.
La solicitante ha constatado y verificado que
dicha parte tubular de transición -si no es acústicamente homogénea-
contamina, en particular por difracción, la emisión sonora del
ventilador y modifica las características por adición de modos
parásitos, de modo que dichos medios de revestimiento tubular
interno de atenuación acústica de la entrada de aire reciben ondas
desestructuradas muy diferentes de las que son emitidas por el
ventilador, cuando en realidad están previstos para atenuar
específicamente estas últimas. Las prestaciones de atenuación
acústica de estos medios por lo tanto no pueden ser
buenas.
buenas.
Por el contrario, en la góndola del reactor
según la presente invención, gracias a dicha homogeneidad acústica
de dicha parte tubular de transición, las ondas sonoras emitidas por
el ventilador son sensiblemente menos difractadas, de modo que
dicha primera pieza interna de atenuación acústica de la entrada de
aire recibe, sin deformaciones, las ondas (las emitidas por el
ventilador) que está encargada de atenuar. Las prestaciones de
atenuación de dicha primera pieza son por lo tanto particularmente
óptimas.
Dicha parte tubular de transición con cara
interna acústicamente homogénea puede ser en varias piezas o en una
sola pieza y puede ser metálica, compuesta, etc. De preferencia,
está formada por una corona cuya cara interna forma la cara interna
de dicha parte tubular de transición. Ventajosamente, esta corona
forma parte integrante de la caja del ventilador.
En una variante, dicha parte tubular de
transición puede comportar una segunda pieza tubular interna de
atenuación acústica de tipo resonador (parecida a dicha primera
pieza tubular interna de atenuación acústica de dicha entrada de
aire), no comportando dicha segunda pieza tubular ninguna brida de
ensamblaje interno y estando la cara interna de dicha parte tubular
de transición formada por la cara interna de dicha segunda pieza
tubular.
Se observará que dicha segunda pieza interna, no
solamente permite mejorar las prestaciones de dicha primera pieza
interna, sino que además participa por sí misma en la atenuación
acústica de las ondas sonoras emitidas por el ventilador.
Ventajosamente, dicha caja de ventilador tubular
comporta una corona externa que la prolonga en el lado de dicha
entrada de aire tubular y dicha corona externa rodea dicha segunda
pieza tubular interna de atenuación acústica de dicha parte tubular
de transición.
En este caso, dicha corona externa puede estar
unida de modo amovible a dicha entrada de aire o estar solidarizada
con dicha primera pieza tubular interna. Dicha segunda pieza tubular
interna puede formar parte integrante de dicha primera pieza
tubular interna.
En el caso general en que dicha entrada de aire
tubular esté prolongada, por el lado opuesto a dicha caja de
ventilador, por un labio periférico de entrada de aire abocardada,
puede todavía aumentarse la atenuación de las ondas emitidas por el
ventilador, previendo, en el lado de la pared de dicho labio de
entrada de aire, una tercera pieza tubular interna de atenuación
acústica, de tipo resonador, que no comporte ninguna brida de
ensamblaje interna, estando la cara interna de dicha tercera pieza
interna en continuidad aerodinámica con la cara interna de dicha
primera pieza tubular interna de atenuación acústica.
La caja del ventilador puede presentar, sobre su
pared interna, un revestimiento tubular de estanqueidad aerodinámica
en un material susceptible de erosión y dispuesto enfrentado con
las palas del ventilador, estando la cara interna de dicho
revestimiento de estanqueidad en continuidad aerodinámica con la
cara interna de dicha parte tubular de transición.
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 semisección axial, parcial y
esquemática, de la parte delantera de una góndola de reactor según
la presente invención.
La figura 2 corresponde a una sección
transversal esquemática según las líneas de sección
A-A, B-B o C-C de
la figura 1.
Las figuras 3 y 4 ilustran, en sección
transversal esquemática correspondiente a las líneas de sección
A-A, B-B o C-C de la
figura 1, dos variantes de la realización ilustrada por la figura
2.
La figura 5 muestra, a escala ampliada, un modo
de realización práctico de la parte tubular de transición de forma,
según la presente invención, para la góndola de las figuras 1 a
4.
Las figuras 6 y 7 muestran, de modo parecido a
la figura 5, dos variantes de realización de la presente
invención.
La parte delantera de la góndola del reactor 1
según la presente invención, representada parcial y esquemáticamente
en la figura 1, define un conducto interno 2 en cuyo interior está
dispuesto un ventilador 3. El ventilador 3 comporta un cubo
giratorio 4 de eje L-L, provisto de palas 5.
En la parte delantera de las palas 5, el
conducto interno 2 forma una entrada de aire tubular 6.
De modo conocido, la pared 8 de la entrada de
aire 6 está formada por unos medios de revestimiento tubular
interno de atenuación acústica. Según la invención, estos medios
están constituidos por una única pieza tubular 10 que comporta una
capa interna permeable 11, una capa externa impermeable 12 y un
ánima alveolar 13 interpuesta entre dichas capas interna y externa
11 y 12. La pieza de atenuación acústica 10 puede, estar realizada,
por ejemplo, en una sola pieza (ver la figura 2) o en varios
armazones longitudinales 14, ensamblados por bandas de
embridamiento externas 15 (ver la figura 3) o por una corona externa
15A (ver la figura 4). Sea cual sea su modo de realización, la
pieza de atenuación acústica 10 es acústicamente homogénea y no
comporta ninguna brida de ensamblaje sobre su cara interna 10I,
constituida por la capa interna 11.
Enfrente de las palas 5 del ventilador 3, el
conducto interno 2 está formado por una caja de ventilador tubular
metálica 16, que (como se verá a continuación en la figura 5)
comporta un revestimiento 27 en un material susceptible de erosión
bajo la acción de materiales particulados absorbidos por el
ventilador 3, asegurando dicho revestimiento la estanqueidad
aerodinámica con las extremidades libres de las palas 5.
Entre la entrada de aire 6 y la caja de
ventilador 16, el conducto interno 2 está constituido por una parte
tubular de transición de forma 17, que une estos dos últimos
elementos.
La pared 18 de la parte de transición de forma
17 comporta una pieza tubular de atenuación acústica 19, que, al
igual que la pieza tubular de atenuación acústica 10, comporta una
capa interna permeable 11, una capa externa impermeable 12 y un
ánima alveolar 13, interpuesta entre dichas capas interna y externa
11 y 12. La pieza de atenuación acústica 19 no comporta ninguna
brida de ensamblaje sobre su cara interna 19I, constituida por la
capa interna 11. Por otra parte, dicha cara interna 19I de la pieza
19 está en continuidad aerodinámica con la cara interna 10I de la
pieza 10.
En el lado opuesto al ventilador 3, la entrada
de aire tubular 6 está prolongada por un labio de entrada de aire
periférica abocardada 20. La pared 21 de dicho labio de entrada de
aire 20 comporta una pieza tubular de atenuación acústica 22, que,
al igual que las piezas 10 y 19, comporta una capa interna permeable
11, una capa externa impermeable 12 y un ánima alveolar 13,
interpuesta entre dichas capas interna y externa 11 y 12. La pieza
de atenuación acústica 22 no comporta ninguna brida de ensamblaje en
su cara interna 221, constituida por la capa 11. Además, la cara
interna 221 de la pieza 22 está en continuidad aerodinámica con la
cara interna 10I de la pieza 10.
En el modo de realización práctico representado
parcialmente y a mayor escala en la figura 5, la caja de ventilador
16 comporta una prolongación externa que forma una corona 23
parecida a la corona 15A de la figura 4 y que constituye la pared
18 de la parte de transición de forma 17. Esta corona 23, que forma
parte integrante de la caja de ventilador 16, presenta la pieza de
atenuación acústica 19. En su extremo dispuesto en el lado de la
entrada de aire tubular 6, la corona 23 está conformada como una
brida 24. Esta brida 24 es apta para cooperar con una brida 25,
solidaria con la pieza 10, para solidarizar la entrada de aire 6 y
la parte de transición de forma 17, gracias a unos medios de
fijación 26.
Se observará que, en una variante, en el
dispositivo de la figura 5, la pieza de atenuación acústica 19 puede
estar solidarizada con la pieza de atenuación acústica 10, por
ejemplo formando parte integrante de la misma y sobresalir más allá
de la brida 25, de modo que esta pieza acústica 19 sea introducida
en la corona 23 o sacada de la misma con ocasión del ensamblaje y
del desensamblaje de la entrada de aire 6 y de la caja de
ventilador 16.
Por otra parte, en la figura 5, se ha
representado el revestimiento tubular de estanqueidad erosionable
27, que presenta la pared interna 16I de la caja de ventilador 16.
La cara interna 271 del revestimiento 27 está en continuidad
aerodinámica con la cara interna 191 de la pieza de atenuación
acústica 19 de la parte de transición de forma 17.
En la variante de realización mostrada en la
figura 6, la pieza tubular de atenuación acústica 19 forma parte
integrante de la pieza tubular de atenuación acústica 10, que
constituye la parte marginal de ésta dispuesta en el lado de la
caja de ventilador 16. Además, se solidariza la pieza tubular de
atenuación acústica 10 con la corona 23 -a su vez solidaria con la
caja de ventilador 16- por medio de dicha parte marginal 19.
En la variante de realización de la figura 7, la
caja de ventilador 16 comporta, en dirección de la entrada de aire
tubular 6, una prolongación 28 con forma de corona en una sola
pieza, unida a dicha entrada de aire 6 por las bridas 24, 25 y por
los medios de fijación 26. La cara interna lisa 281 de la corona 28
asegura la continuidad entre la cara interna 10I de la entrada de
aire 6 y la cara interna 271 de la caja de ventilador 16.
Claims (10)
1. Góndola (1) de reactor de aeronave, cuyo
conducto interno (2) contiene un ventilador (3) y comporta:
- -
- una entrada de aire tubular (6) que comporta unos medios de revestimiento tubular interno de atenuación acústica, de tipo resonador;
- -
- una caja de ventilador tubular (16); y
- -
- una parte tubular de transición (17) que une dicha entrada de aire (6) a dicha caja de ventilador (16) y cuya cara interna está en continuidad aerodinámica con la cara interna de dichos medios de revestimiento tubular interno de dicha entrada de aire (6), teniendo dicha parte tubular de transición (17) como objetivos principales permitir un montaje y un desmontaje fáciles de dicha entrada de aire (6) y proteger esta última contra el desgaste y las degradaciones que resultarían de los objetos aspirados por el ventilador,
- -
- comportando dicha parte tubular de transición (17) una cara interna (19I, 28I);
caracterizada
porque:
- -
- dichos medios de revestimiento tubular interno están constituidos por una única primera pieza tubular (10) que no comporta ninguna brida de ensamblaje interna y porque la cara interna (19I, 28I) y dicha primera pieza tubular (10) son acústicamente homogéneas.
2. Góndola de reactor según la reivindicación
1,
caracterizada porque dicha parte tubular
de transición (17) está formada por una corona (28) cuya cara
interna (28I) forma la cara interna de dicha parte tubular de
transición (17).
3. Góndola de reactor según la reivindicación
2,
caracterizada porque dicha corona (28)
forma parte integrante de dicha caja de ventilador tubular (16).
4. Góndola de reactor según la reivindicación
1,
caracterizada porque dicha parte tubular
de transición (17) comporta una segunda pieza tubular interna de
atenuación acústica (19) de tipo resonador, que no comporta ninguna
brida de ensamblaje interno y cuya cara interna (19I) forma la cara
interna de dicha parte tubular de transición (17).
5. Góndola de reactor según la reivindicación
4,
caracterizada porque dicha caja de
ventilador tubular (16) comporta una corona externa (23) que la
prolonga en el lado de dicha entrada de aire tubular (6) y porque
dicha corona externa (23) rodea dicha segunda pieza tubular interna
de atenuación acústica (19) de dicha parte tubular de transición
(17).
6. Góndola de reactor según la reivindicación
5,
caracterizada porque dicha corona externa
(23) está unida de modo amovible a dicha entrada de aire (6).
7. Góndola de reactor según la reivindicación
5,
caracterizada porque dicha corona externa
(23) está solidarizada con dicha primera pieza tubular interna
(10).
8. Góndola de reactor según una de las
reivindicaciones 5 a 7,
caracterizada porque dicha segunda pieza
tubular interna (19) forma parte integrante de dicha primera pieza
tubular interna (10).
9. Góndola de reactor según una de las
reivindicaciones 1 a 8, en la cual dicha entrada tubular (6) está
prolongada por el lado opuesto a dicha caja (16) de ventilador (3)
por un labio periférico de entrada de aire abocardada (20),
caracterizada porque dicho labio de
entrada de aire (20) comporta igualmente una pieza tubular interna
de atenuación acústica (22), de tipo resonador, cuya cara interna
(22) no comporta ninguna brida de ensamblaje y está en continuidad
aerodinámica con la cara interna (10I) de dicha primera pieza
tubular interna de atenuación acústica (10).
10. Góndola de reactor según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque dicha caja de
ventilador (16) lleva, sobre su pared interna (16I), un
revestimiento tubular de estanqueidad aerodinámica (27) en un
material susceptible de erosión y dispuesto enfrente de las palas
(5) del ventilador (3) y porque la cara interna (271) de dicho
revestimiento de estanqueidad (27) está en continuidad aerodinámica
con la cara interna de dicha parte tubular de transición
(17).
(17).
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|---|---|---|---|
| FR0214380 | 2002-11-18 | ||
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Publications (1)
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| ES2275070T3 true ES2275070T3 (es) | 2007-06-01 |
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Family Applications (1)
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