JP2001301696A - 騒音低減構造 - Google Patents
騒音低減構造Info
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- JP2001301696A JP2001301696A JP2000122772A JP2000122772A JP2001301696A JP 2001301696 A JP2001301696 A JP 2001301696A JP 2000122772 A JP2000122772 A JP 2000122772A JP 2000122772 A JP2000122772 A JP 2000122772A JP 2001301696 A JP2001301696 A JP 2001301696A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プロペラのブレードの空力騒音や機体外板の
フローノイズを低減させる騒音低減構造に関する。 【解決手段】 航空機の機体外板２０の表面２０ａには
全面に柔毛材１が接着材２で密に接着されている。柔毛
材１は、鳥の羽毛、柔らかい繊維、ぬいぐるみ用のボ
ア、等よりなり、外板表面が見えない程度に密に接着す
る。外板表面において空気流により柔毛材１が変動し、
その隙間に流れが入り込み、境界層に発生する渦流を乱
し、渦流により発生するフローノイズを低減させるので
機体外板２０から内部へ伝わる巡航中のフローノイズの
影響を少なくする。
フローノイズを低減させる騒音低減構造に関する。 【解決手段】 航空機の機体外板２０の表面２０ａには
全面に柔毛材１が接着材２で密に接着されている。柔毛
材１は、鳥の羽毛、柔らかい繊維、ぬいぐるみ用のボ
ア、等よりなり、外板表面が見えない程度に密に接着す
る。外板表面において空気流により柔毛材１が変動し、
その隙間に流れが入り込み、境界層に発生する渦流を乱
し、渦流により発生するフローノイズを低減させるので
機体外板２０から内部へ伝わる巡航中のフローノイズの
影響を少なくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は騒音低減構造に関
し、航空機が巡航中に機体表面から発生するフローノイ
ズや、プロペラのブレード表面から発生する空力騒音を
低減するようにしたものである。
し、航空機が巡航中に機体表面から発生するフローノイ
ズや、プロペラのブレード表面から発生する空力騒音を
低減するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】航空機、ヘリコプタ、或いは風洞、等で
用いられているプロペラのブレード表面、機体の外板表
面は剛体材料で構成されており、回転や飛行の際には空
力騒音やフローノイズが発生する。これら騒音はブレー
ド表面や機体表面に発達する乱流境界層から発生するた
めに生ずるものである。図４はブレードの表面を示す図
で、（ａ）はブレードの断面図、（ｂ）はブレードの表
面の境界層の状態を示す図である。（ａ）に示すように
ブレード１０は回転することにより空気１１の流れの影
響を受け、表面に発達する境界層により（ｂ）に示すよ
うに境界層音１２が発生する。（ｂ）に示すように、空
気の流速Ｖ1 は、ブレード表面１０から主流の速度にな
るまでの間で急激に流速Ｖ1 が変化する境界層が形成さ
れ、背後には渦流に伴う境界層音１２が発生する。
用いられているプロペラのブレード表面、機体の外板表
面は剛体材料で構成されており、回転や飛行の際には空
力騒音やフローノイズが発生する。これら騒音はブレー
ド表面や機体表面に発達する乱流境界層から発生するた
めに生ずるものである。図４はブレードの表面を示す図
で、（ａ）はブレードの断面図、（ｂ）はブレードの表
面の境界層の状態を示す図である。（ａ）に示すように
ブレード１０は回転することにより空気１１の流れの影
響を受け、表面に発達する境界層により（ｂ）に示すよ
うに境界層音１２が発生する。（ｂ）に示すように、空
気の流速Ｖ1 は、ブレード表面１０から主流の速度にな
るまでの間で急激に流速Ｖ1 が変化する境界層が形成さ
れ、背後には渦流に伴う境界層音１２が発生する。
【０００３】図５は航空機の機体外板表面の状況を示
し、外板２０の表面２０ａにおいても、上記と同様に飛
行中に外板表面２０ａの空気の流速Ｖ2 は、表面２０ａ
から主流速になるまでの間に乱流境界層が発達し、渦流
に伴うフローノイズ２２が発生する。フローノイズ２２
は外板表面２０ａから外板２０、内部補強材２１を伝播
して機体内部に伝わり不快な機内騒音の原因となってい
る。
し、外板２０の表面２０ａにおいても、上記と同様に飛
行中に外板表面２０ａの空気の流速Ｖ2 は、表面２０ａ
から主流速になるまでの間に乱流境界層が発達し、渦流
に伴うフローノイズ２２が発生する。フローノイズ２２
は外板表面２０ａから外板２０、内部補強材２１を伝播
して機体内部に伝わり不快な機内騒音の原因となってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
航空機のブレードや機体外板の表面には乱流境界層が発
生し、ブレードにおいては大きな空力騒音となり、又、
機体においてはフローノイズとなって機体内へ伝わり、
不快な騒音源となっている。現在のところ、このような
空力騒音やフローノイズを低減させるような構造は開発
されてなく、何らかの有効な手段の実現が望まれてい
た。
航空機のブレードや機体外板の表面には乱流境界層が発
生し、ブレードにおいては大きな空力騒音となり、又、
機体においてはフローノイズとなって機体内へ伝わり、
不快な騒音源となっている。現在のところ、このような
空力騒音やフローノイズを低減させるような構造は開発
されてなく、何らかの有効な手段の実現が望まれてい
た。
【０００５】そこで本発明では、空中を移動する物体、
即ち、ブレードや機体外板の表面を柔毛材で覆うことに
より、ブレードの表面を滑面でない面とし、又、機体表
面も気流に直接接触しない表面として空力騒音やフロー
ノイズを低減させる騒音低減構造を提供することを課題
としてなされたものである。
即ち、ブレードや機体外板の表面を柔毛材で覆うことに
より、ブレードの表面を滑面でない面とし、又、機体表
面も気流に直接接触しない表面として空力騒音やフロー
ノイズを低減させる騒音低減構造を提供することを課題
としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために、次の（１）〜（５）の手段を提供する。
決するために、次の（１）〜（５）の手段を提供する。
【０００７】（１）空中を回転、移動又は飛行する物体
の外表面に柔毛材を密に取付けて表面を覆うことを特徴
とする騒音低減構造。
の外表面に柔毛材を密に取付けて表面を覆うことを特徴
とする騒音低減構造。
【０００８】（２）空中を回転、移動又は飛行する物体
の外表面に柔毛材を密に取付ける構造であって、同柔毛
材はシートに密に接着され、同シートを前記物体外表面
に接着して構成されることを特徴とする騒音低減構造。
の外表面に柔毛材を密に取付ける構造であって、同柔毛
材はシートに密に接着され、同シートを前記物体外表面
に接着して構成されることを特徴とする騒音低減構造。
【０００９】（３）前記柔毛材は鳥の羽毛からなること
を特徴とする（１）又は（２）記載の騒音低減構造。
を特徴とする（１）又は（２）記載の騒音低減構造。
【００１０】（４）前記物体はプロペラのブレードであ
る（１）又は（２）記載の騒音低減構造。
る（１）又は（２）記載の騒音低減構造。
【００１１】（５）前記物体は航空機の機体である請求
項１又は２記載の騒音低減構造。
項１又は２記載の騒音低減構造。
【００１２】本発明の（１）においては、物体の外表面
には柔毛材で覆われているので、表面の柔毛材は空気流
により変動し、この隙間に空気流が入り込み境界層で発
生する渦流を乱すことにより、渦流により発生する騒音
を低減させる効果を有する。一般に物体の表面には空気
流れの境界層が生じ、境界層により生ずる渦流により騒
音が発生するが、本発明のように物体表面を柔毛材で覆
うことにより空気の流れが物体の表面に直接触れること
なく、境界層により生ずる騒音が低減する。
には柔毛材で覆われているので、表面の柔毛材は空気流
により変動し、この隙間に空気流が入り込み境界層で発
生する渦流を乱すことにより、渦流により発生する騒音
を低減させる効果を有する。一般に物体の表面には空気
流れの境界層が生じ、境界層により生ずる渦流により騒
音が発生するが、本発明のように物体表面を柔毛材で覆
うことにより空気の流れが物体の表面に直接触れること
なく、境界層により生ずる騒音が低減する。
【００１３】本発明の（２）では柔毛材はシートに接触
され、このシートで物体の外表面を覆うので、上記
（１）の発明と同様に騒音が低減する効果を有すると共
に、更に、柔毛材は物体の直接取付けるのではなく、別
の場所でシートに接着してから、物体にシートを接着す
るので、加工が容易となる利点がある。又、本発明の
（３）では、柔毛材が鳥の羽毛からなっており、羽毛は
細くて柔らかな材料であって取付けも容易であり騒音低
減効果も大きい。
され、このシートで物体の外表面を覆うので、上記
（１）の発明と同様に騒音が低減する効果を有すると共
に、更に、柔毛材は物体の直接取付けるのではなく、別
の場所でシートに接着してから、物体にシートを接着す
るので、加工が容易となる利点がある。又、本発明の
（３）では、柔毛材が鳥の羽毛からなっており、羽毛は
細くて柔らかな材料であって取付けも容易であり騒音低
減効果も大きい。
【００１４】本発明の（４）では、物体がプロペラのブ
レードであり、ブレードの表面を柔毛材で覆うことによ
り、プロペラ作動中に境界層から発生する空力騒音を低
減することができる。又、本発明の（５）では、物体が
航空機の機体であり、機体表面を柔毛材で覆うことによ
り機体外板が直接気流に接することなく、境界層に発生
するフローノイズが低減される。
レードであり、ブレードの表面を柔毛材で覆うことによ
り、プロペラ作動中に境界層から発生する空力騒音を低
減することができる。又、本発明の（５）では、物体が
航空機の機体であり、機体表面を柔毛材で覆うことによ
り機体外板が直接気流に接することなく、境界層に発生
するフローノイズが低減される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の第１形態に係る騒音低減構造を示し、（ａ）はプロ
ペラのブレード断面図であり、ブレード１０の表面１０
ａを柔毛材１で覆った構造としたものである。（ｂ）は
柔毛材で覆った場合の詳細なブレードの断面図であり、
ブレード１０の表面には柔毛材１が密に接着材２で接着
され全外面を覆っている。
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の第１形態に係る騒音低減構造を示し、（ａ）はプロ
ペラのブレード断面図であり、ブレード１０の表面１０
ａを柔毛材１で覆った構造としたものである。（ｂ）は
柔毛材で覆った場合の詳細なブレードの断面図であり、
ブレード１０の表面には柔毛材１が密に接着材２で接着
され全外面を覆っている。
【００１６】柔毛材１としては、鳥の羽毛、ミンクの
毛、繊毛のような細くて柔らかな繊維、ぬいぐるみ玩具
用のボア、等からなり外表面に隙間が見えない程度に接
着し、ブレード表面が滑面でないようにする。柔毛材１
の長さはあまり長くなると空力性能上好ましくないので
長くても１０mm以下が好ましい。このような構造にする
ことにより、（ｂ）に示すように、表面において、空気
の流速Ｖ01により柔毛材１が変位し、その隙間を空気が
流れたりして柔毛材１と境界層との干渉により、境界層
に発生する渦流が乱されて領域４に発生しようとするプ
ロペラ作動中の空力騒音が低減する。
毛、繊毛のような細くて柔らかな繊維、ぬいぐるみ玩具
用のボア、等からなり外表面に隙間が見えない程度に接
着し、ブレード表面が滑面でないようにする。柔毛材１
の長さはあまり長くなると空力性能上好ましくないので
長くても１０mm以下が好ましい。このような構造にする
ことにより、（ｂ）に示すように、表面において、空気
の流速Ｖ01により柔毛材１が変位し、その隙間を空気が
流れたりして柔毛材１と境界層との干渉により、境界層
に発生する渦流が乱されて領域４に発生しようとするプ
ロペラ作動中の空力騒音が低減する。
【００１７】図２は本発明の実施の第１形態の騒音低減
構造を航空機の機体外板に適用した例であり、（ａ）は
機体の断面図、（ｂ）は外板の詳細な断面図である。
（ａ）において、機体２０の外板２０には表面に密に柔
毛材１が接着材２で接着されており、柔毛材１は外板表
面２０ａの隙間が見えない程度に機体全表面を覆い、あ
たかも鳥の羽毛のような状態にしている。
構造を航空機の機体外板に適用した例であり、（ａ）は
機体の断面図、（ｂ）は外板の詳細な断面図である。
（ａ）において、機体２０の外板２０には表面に密に柔
毛材１が接着材２で接着されており、柔毛材１は外板表
面２０ａの隙間が見えない程度に機体全表面を覆い、あ
たかも鳥の羽毛のような状態にしている。
【００１８】このような機体の外表面は、（ｂ）に示す
ように、外板表面２０ａに柔毛材１が密に接着され、表
面近くでは空気の流速Ｖ02により柔毛材１が変動し、そ
の隙間に空気の流れが入り込んで流れが乱され、かつ、
機体外板２０に空気が直接接触することがなくなる。こ
れにより境界層に発生する渦流が乱されて、発生しよう
とするフローノイズが低減することになる。航空機のフ
ローノイズは、航空機の離着陸時にはあまり発生せず、
高度飛行中に発生するものであり、このような機体外表
面の構造により、航空機の巡航中に発生するフローノイ
ズを著しく低減することができる。
ように、外板表面２０ａに柔毛材１が密に接着され、表
面近くでは空気の流速Ｖ02により柔毛材１が変動し、そ
の隙間に空気の流れが入り込んで流れが乱され、かつ、
機体外板２０に空気が直接接触することがなくなる。こ
れにより境界層に発生する渦流が乱されて、発生しよう
とするフローノイズが低減することになる。航空機のフ
ローノイズは、航空機の離着陸時にはあまり発生せず、
高度飛行中に発生するものであり、このような機体外表
面の構造により、航空機の巡航中に発生するフローノイ
ズを著しく低減することができる。
【００１９】図３は本発明の実施の第２形態に係る騒音
低減構造の機体外板の断面図である。本実施の第２形態
においては、柔毛材１をシート５に予め接着材２で接着
しておき、シート５を外板２０の表面に接着した構成で
あり、その他の構成は図２に示す実施の第１形態と同じ
である。シート５の材質としては布繊維、化学繊維が用
いられる。このような構造にしても実施の第１形態と同
じ効果が得られるものであり、更に柔毛材１を機体２０
に直接接着するのではなく、予め別の場所でシート５に
柔毛材１を接着加工できるので加工が容易となる利点を
有する。
低減構造の機体外板の断面図である。本実施の第２形態
においては、柔毛材１をシート５に予め接着材２で接着
しておき、シート５を外板２０の表面に接着した構成で
あり、その他の構成は図２に示す実施の第１形態と同じ
である。シート５の材質としては布繊維、化学繊維が用
いられる。このような構造にしても実施の第１形態と同
じ効果が得られるものであり、更に柔毛材１を機体２０
に直接接着するのではなく、予め別の場所でシート５に
柔毛材１を接着加工できるので加工が容易となる利点を
有する。
【００２０】なお、本発明は上記の実施の第１，第２形
態ではプロペラのブレード、航空機の機体外板に適用し
た例で説明したが、本発明は、エアコンのファン、等を
はじめ地上での一般機械の回転体で空力騒音を発生する
構造、地上で走行する車両、等にも適用することがで
き、回転や走行に伴い発生する空力騒音を大幅に低減さ
せることができるものである。
態ではプロペラのブレード、航空機の機体外板に適用し
た例で説明したが、本発明は、エアコンのファン、等を
はじめ地上での一般機械の回転体で空力騒音を発生する
構造、地上で走行する車両、等にも適用することがで
き、回転や走行に伴い発生する空力騒音を大幅に低減さ
せることができるものである。
【００２１】
【発明の効果】本発明の騒音低減構造は、（１）空中を
回転、移動又は飛行する物体の外表面に柔毛材を密に取
付けて表面を覆うことを特徴としている。このような構
成により、物体表面を柔毛材で覆うことにより空気の流
れが物体の表面に直接触れることなく、境界層により生
ずる騒音が低減する。
回転、移動又は飛行する物体の外表面に柔毛材を密に取
付けて表面を覆うことを特徴としている。このような構
成により、物体表面を柔毛材で覆うことにより空気の流
れが物体の表面に直接触れることなく、境界層により生
ずる騒音が低減する。
【００２２】又、本発明の（２）は、空中を回転、移動
又は飛行する物体の外表面に柔毛材を密に取付ける構造
であって、同柔毛材はシートに密に接着され、同シート
を前記物体外表面に接着して構成されることを特徴とし
ている。このような構成では、柔毛材はシートに接触さ
れ、このシートで物体の外表面を覆うので、上記（１）
の発明と同様に騒音が低減する効果を有すると共に、更
に、柔毛材は物体の直接取付けるのではなく、別の場所
でシートに接着してから、物体にシートを接着するの
で、加工が容易となる利点がある。又、本発明の（３）
では、柔毛材が鳥の羽毛からなっており、羽毛は細くて
柔らかな材料であって取付けも容易であり騒音低減効果
も大きい。
又は飛行する物体の外表面に柔毛材を密に取付ける構造
であって、同柔毛材はシートに密に接着され、同シート
を前記物体外表面に接着して構成されることを特徴とし
ている。このような構成では、柔毛材はシートに接触さ
れ、このシートで物体の外表面を覆うので、上記（１）
の発明と同様に騒音が低減する効果を有すると共に、更
に、柔毛材は物体の直接取付けるのではなく、別の場所
でシートに接着してから、物体にシートを接着するの
で、加工が容易となる利点がある。又、本発明の（３）
では、柔毛材が鳥の羽毛からなっており、羽毛は細くて
柔らかな材料であって取付けも容易であり騒音低減効果
も大きい。
【００２３】本発明の（４）では、物体がプロペラのブ
レードであり、ブレードの表面を柔毛材で覆うことによ
り、プロペラ作動中に境界層から発生する空力騒音を低
減することができる。又、本発明の（５）では、物体が
航空機の機体であり、機体表面を柔毛材で覆うことによ
り機体外板が直接気流に接することなく、境界層に発生
するフローノイズが低減される。
レードであり、ブレードの表面を柔毛材で覆うことによ
り、プロペラ作動中に境界層から発生する空力騒音を低
減することができる。又、本発明の（５）では、物体が
航空機の機体であり、機体表面を柔毛材で覆うことによ
り機体外板が直接気流に接することなく、境界層に発生
するフローノイズが低減される。
【図１】本発明の実施の第１形態に係る騒音低減構造を
プロペラのブレードに適用した例を示し、（ａ）はプロ
ペラのブレードの断面図、（ｂ）はブレード表面の詳細
な断面図である。
プロペラのブレードに適用した例を示し、（ａ）はプロ
ペラのブレードの断面図、（ｂ）はブレード表面の詳細
な断面図である。
【図２】本発明の実施の第１形態に係る騒音低減構造を
航空機の機体に適用した例を示し、（ａ）は機体の断面
図、（ｂ）は機体外板の詳細な断面図である。
航空機の機体に適用した例を示し、（ａ）は機体の断面
図、（ｂ）は機体外板の詳細な断面図である。
【図３】本発明の実施の第２形態に係る騒音低減構造の
断面図である。
断面図である。
【図４】従来のプロペラのブレード断面を示し、（ａ）
はブレードの断面図、（ｂ）はブレード表面の流れの境
界層を示す図である。
はブレードの断面図、（ｂ）はブレード表面の流れの境
界層を示す図である。
【図５】従来の航空機の機体外板表面の流れの境界層を
示す図である。
示す図である。
１ 柔毛材 ２ 接着材 ５ シート １０ ブレード １０ａ ブレード表面 ２０ 外板 ２０ａ 外板表面
Claims (5)
- 【請求項１】 空中を回転、移動又は飛行する物体の外
表面に柔毛材を密に取付けて表面を覆うことを特徴とす
る騒音低減構造。 - 【請求項２】 空中を回転、移動又は飛行する物体の外
表面に柔毛材を密に取付ける構造であって、同柔毛材は
シートに密に接着され、同シートを前記物体外表面に接
着して構成されることを特徴とする騒音低減構造。 - 【請求項３】 前記柔毛材は鳥の羽毛からなることを特
徴とする請求項１又は２記載の騒音低減構造。 - 【請求項４】 前記物体はプロペラのブレードである請
求項１又は２記載の騒音低減構造。 - 【請求項５】 前記物体は航空機の機体である請求項１
又は２記載の騒音低減構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000122772A JP2001301696A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 騒音低減構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000122772A JP2001301696A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 騒音低減構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001301696A true JP2001301696A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18633214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000122772A Withdrawn JP2001301696A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 騒音低減構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001301696A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001354198A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-12-25 | Eads Airbus Gmbh | 飛行機の主翼の騒音低減装置および渦流発生器 |
| CN107284657A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-10-24 | 王旭 | 一种六翼中型无人机的旋转装置 |
| CN108798991A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-13 | 贵州电网有限责任公司 | 一种风力发电装置 |
| US10286996B2 (en) | 2012-09-25 | 2019-05-14 | Safran Landing Systems Uk Ltd | Airflow modification patch and method |
| WO2020032995A3 (en) * | 2018-01-08 | 2020-05-28 | University Of Notre Dame | Fibers for reducing drag |
| US10933988B2 (en) | 2015-12-18 | 2021-03-02 | Amazon Technologies, Inc. | Propeller blade treatments for sound control |
| CN113086169A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-09 | 吉林大学 | 一种减阻降噪的仿生螺旋桨及其制备方法 |
| US11163302B2 (en) | 2018-09-06 | 2021-11-02 | Amazon Technologies, Inc. | Aerial vehicle propellers having variable force-torque ratios |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000122772A patent/JP2001301696A/ja not_active Withdrawn
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