JPH09170494A - 吸音ライナ - Google Patents

吸音ライナ

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JPH09170494A
JPH09170494A JP33225295A JP33225295A JPH09170494A JP H09170494 A JPH09170494 A JP H09170494A JP 33225295 A JP33225295 A JP 33225295A JP 33225295 A JP33225295 A JP 33225295A JP H09170494 A JPH09170494 A JP H09170494A
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JP
Japan
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sound absorbing
sound
layer
gas flow
liner
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Withdrawn
Application number
JP33225295A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadaaki Watanabe
忠昭 渡辺
Yoshinari Nakamura
良也 中村
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸音周波数を拡大し、重量増加を最小限に留
めながら、空気抵抗の増大を抑制する。 【解決手段】 ガス流に接触して音エネルギを減衰させ
る吸音ライナとして、吸音セルにおける吸音層が、背面
板と多孔板との間に挟持状態に配されるものが適用さ
れ、吸音層の部分に、繊維あるいは多孔質体の積層体よ
りなるシリカウールが適用され、多孔板の多孔部分に、
長穴が適用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸音ライナに係
り、特に、ガスタービンエンジン等の排気ノズルに配し
て吸音を行なう技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】航空機エンジン等に採用されるガスター
ビンエンジンの排気ノズルには、排気音のレベルを低減
するために、種々の対策が講じられている。
【0003】図3は、飛行速度がマッハ1を越える超音
速機のエンジン排気ノズルの例を示し、上半分は超音速
状態、下半分は亜音速状態示している。この排気ノズル
は、ジェットエンジンのアフターバーナ1からの高速ガ
ス流を制御する1次可変ノズル2と、その高速ガス流に
空気を混入して工法に噴出させる2次可変ノズル3とを
備えており、超音速航行時には図3の上半分に示すよう
に、ジェット噴流を直接後方に噴出させ、離着陸時や亜
音速航行時には図3の下半分に示すように、ミキサ4に
より外気を導入して高速ガス流に混合して速度を落とし
た状態で噴出させるようにしている。
【0004】そして、図4は、亜音速機用ジェットエン
ジンに採用される排気ノズルの例を示しており、ローブ
ミキサ5を備えるとともに、コア流とバイパス流との隔
壁6の後方に、コア流とバイパス流とを交互に外側及び
内側に導いて混合させる合流部7が設けられ、混合効率
を高めて低騒音化を達成している。
【0005】一方、排気ノズルの騒音を一層低減するた
めに、排気ノズルの内面に吸音ライナを内張りすること
も有力な手法である。例えば特開平06−159033
号公報には、吸音ライナ(音響ライナー)の例が提案さ
れている。上記公報には、図5及び図6に示す技術が記
載されている。図5例にあっては、多数のハニカムセル
11を有するハニカム層12の両面に、背面板13と多
孔板14とを配したものが記載されており、ハニカム層
12の音の共振周波数の設定により、多孔板14の表面
を流れるガス流の噴出騒音を吸音するようにしている。
図6例にあっては、図5例の技術の改良を行なったもの
で、ハニカム層12の両面を覆う背面板13と多孔板1
4とを有するとともに、ハニカム層12と背面板13と
の間に仕切板15を配して気密室16を形成し、気密室
16に加圧空気供給手段17及び空気排出手段18を接
続状態に配して、空気の給排によりハニカムセル11の
容積を変化させてヘルムホルツ型共鳴器の原理に基づい
て、音源の周波数変動に対応させ、吸音効率を高めるも
のである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図3ないし図
6例の技術は、いずれも減音及び吸音効果が認められる
ものの、さらに改良する余地が残されている。即ち、図
3及び図4例にあっては、騒音レベルの低減の点で不十
分なものであり、図5及び図6例の吸音ライナ(音響ラ
イナー)にあっては、図3及び図4例に付加することに
より、騒音レベルを低減することができるものの、図5
例では、特定の周波数以外の音源に対して吸音効果が減
少するとともに、多孔の部分の空気抵抗を見込む必要が
あり、図6例では、吸音周波数を変動できる点が改良さ
れるものの、加圧空気供給手段17、空気排出手段18
及びその制御手段を航空機に搭載することが必須条件と
なるため、重量増加の点を技術的に解決することが要求
される。
【0007】本発明は、これらの課題に鑑みてなされた
もので、以下の目的を達成しようとするものである。 吸音周波数を拡大すること 重量増加を最小限に留めること 空気抵抗の増大を抑制すること 経済性の要求を満足させること
【0008】
【課題を解決するための手段】ガス流に接触して音エネ
ルギを減衰させる吸音ライナであって、吸音セルにおけ
る吸音層が、背面板と多孔板との間に挟持状態に配され
るものとされる。吸音層の部分は、繊維あるいは多孔質
体の積層体よりなり、該繊維の積層体は、耐熱性を有す
るとともに、広範囲の振動周波数に対して吸音する特性
を有するものが適用される。これらの特性を満足させる
ものとして、シリカウール層とすることが採用される。
多孔板の多孔部分は、ガス流の誘導方向に長径方向を合
わせて配される複数の長穴により形成される。かつ、長
穴は長円形や楕円形が適用される。これらの吸音ライナ
は、超音速機のエンジン排気ノズルに内張り状態に配さ
れるとともに、ガスタービンエンジンの排気ノズルの
他、騒音対策を必要とする各種の空気ダクト等にも適用
される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図1及び図2に基づいて、
本発明に係る吸音ライナの一実施形態について説明す
る。図1及び図2において、符号21は吸音セル、22
は吸音層、23は背面板、24は多孔板を示している。
【0010】図1及び図2にあっても、従来技術で説明
したように、例えば超音速機のエンジン排気ノズルに内
張り状態に配されて、ガス流に接触して音エネルギを減
衰させるための吸音ライナを対象としているが、該吸音
ライナは、図1に示すように、吸音セル21における吸
音層22が、背面板23と多孔板24との間に挟持状態
にかつ一体化状態に配される。
【0011】前記吸音層22の部分は、図5及び図6に
記載されているハニカム層12に代えて、図1に示すよ
うに、シリカウール等の耐熱性を有する繊維の積層体が
採用され、積層体の繊維の間に振動室を形成して広範囲
の振動周波数に対して共振することにより吸音特性を生
じるものが適用され、吸音層22がシリカウールである
場合には、その厚さが数mm、例えば5〜10mm程度
に設定される。
【0012】また、このような積層体に代えて、吸音層
22の深さ方向に連続する気泡を有し、その空隙率がお
おむね80%以上の多孔質体(例えば、アルミナを焼成
した多孔質セラミックス材や、商品名アルポーラスで知
られるようなアルミ等の金属を多孔質加工したもの)を
用いてもよい。
【0013】前記多孔板24は、図5及び図6に記載さ
れている丸穴状の多孔に代えて、図1及び図2に示すよ
うに、千鳥配列状態の複数の長穴24aを有するものが
採用される。該多孔板24にあって、長穴24aの部分
は、その長径方向がガス流Gの誘導方向に一致するよう
に方向を合わせて配される。かつ、多孔板24の厚さ
は、1mm前後であり、長穴24aは、図1及び図2例
では長円形となっているが、その長径方向がガス流Gの
誘導方向に一致するものであれば、楕円形穴や多角形穴
であってもよく、そして、開口率は数%ないし数10
%、例えば30%程度に設定される。
【0014】このように構成されている吸音ライナ吸音
ライナにあっては、ガス流Gの方向と多孔板24の長穴
24aの長径方向とが一致するために、丸穴と比較して
ガス流Gの流れを乱すことが少なく、接触摩擦抵抗を低
減することができるものと期待される。
【0015】
【発明の効果】本発明に係る吸音ライナによれば、以下
のような優れた効果を奏する。 (1) 吸音セルにおける吸音層が、背面板と多孔板と
の間に挟持状態に配されることにより、ガス流に接触し
て排気音のエネルギを減衰させることができる。 (2) 吸音層の部分をシリカウール等の繊維あるいは
多孔質体の積層体とすることにより、ガス流に含まれる
特定の周波数以外の音源に対しても吸音効果を得て、吸
音周波数を拡大することができる。 (3) 上記により、吸音ライナの耐熱性を得て、ガス
タービンエンジンの排気ノズルに内張りすることによ
り、高温ガス流に対する適用性を高めることができると
ともに、騒音対策を必要とする各種の空気ダクトにも適
用することができる。 (4) 背面板と多孔板との間に吸音層を挟持状態に配
する単純構造の採用により、吸音ライナの取り付けによ
る重量増加を最小限に留め、経済性の要求を満足させる
ことができる。 (5) 多孔板の多孔部分が、ガス流の誘導方向に長径
方向を合わせた長穴とすることにより、多孔部分におけ
る空気抵抗の増大を最小限に抑制することができる。 (6) 上述の背面板を図5例の吸音ライナに適用する
ことにより、実用範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る吸音ライナの一実施形態を示す一
部の記載を省略した斜視図である。
【図2】図1における多孔板の長穴の配設状況を示す斜
視図である。
【図3】超音速機のエンジン排気ノズルの例を示す正断
面図である。
【図4】亜音速機用ジェットエンジンに採用される排気
ノズルの例を示す正断面図である。
【図5】従来の吸音ライナの構造例を示す一部を破断し
た正面図である。
【図6】従来の吸音ライナの他の構造例を示す一部の記
載を省略した正面図である。
【符号の説明】
2 1次可変ノズル 3 2次可変ノズル 21 吸音セル 22 吸音層 23 背面板 24 多孔板 24a 長穴

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス流に接触して音エネルギを減衰させ
    る吸音ライナであって、吸音セル(21)における吸音
    層(22)が、背面板(23)と多孔板(24)との間
    に挟持状態に配されることを特徴とする吸音ライナ。
  2. 【請求項2】 吸音層(22)の部分が、広範囲の振動
    周波数に対して吸音する特性を有する繊維あるいは多孔
    質体の積層体よりなることを特徴とする請求項1記載の
    吸音ライナ。
  3. 【請求項3】 多孔板(24)の多孔部分は、ガス流の
    誘導方向に長径方向を合わせて配される複数の長穴(2
    4a)により形成されることを特徴とする請求項1また
    は2記載の吸音ライナ。
JP33225295A 1995-12-20 1995-12-20 吸音ライナ Withdrawn JPH09170494A (ja)

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Effective date: 20030304