RU2247878C2 - Method for manufacture of sound-proofing construction for gas tract - Google Patents
Method for manufacture of sound-proofing construction for gas tract Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247878C2 RU2247878C2 RU2003100457/11A RU2003100457A RU2247878C2 RU 2247878 C2 RU2247878 C2 RU 2247878C2 RU 2003100457/11 A RU2003100457/11 A RU 2003100457/11A RU 2003100457 A RU2003100457 A RU 2003100457A RU 2247878 C2 RU2247878 C2 RU 2247878C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cells
- panels
- panel
- vertices
- additional
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области шумогасящих конструкций, поглощающих звуковые колебания, создаваемые газовыми потоками и их нагнетателями, и может применяться в транспортной технике, а более конкретно при производстве и эксплуатации газовых и воздушных трактов двигателей самолетов и судов на воздушной подушке, а также газоперекачивающих агрегатов магистральных трубопроводов.The invention relates to the field of noise-suppressing structures that absorb sound vibrations generated by gas streams and their superchargers, and can be used in transport equipment, and more particularly in the production and operation of gas and air ducts of aircraft engines and air-cushion engines, as well as gas pumping units of main pipelines .
Известен способ изготовления звукопоглощающей конструкции газового тракта, при котором объемную камеру соединяют с воздуховодом, перфорируя его боковые стенки отверстиями, образуя резонаторы Гельмгольца, имеющие большую эффективность шумогашения в узкой полосе частот (см. справочник “Борьба с шумом на производстве”, под общей редакцией Е.Я.Юдина, М., “Машиностроение”, 1985, с.302-306).A known method of manufacturing a sound-absorbing design of the gas path, in which the volumetric chamber is connected to the duct, perforating its side walls with openings, forming Helmholtz resonators having greater noise suppression efficiency in a narrow frequency band (see the reference book “Fighting noise in production”, edited by E .Ya. Yudina, M., “Mechanical Engineering”, 1985, p.302-306).
Известен также способ изготовления звукопоглощающей конструкции газового тракта, имеющий большую эффективность за счет увеличения площади, перекрываемой резонаторами, при котором ячеистые панели, содержащие заготовки резонаторов Гельмгольца в виде ячеистых сот, изгибают и скрепляют с обшивками газового тракта, а затем перфорируют обшивку, обращенную к газовому тракту, сквозными отверстиями, образуя с каждой сотовой ячейкой резонатор Гельмгольца (патент США №4390584, МПК7 В 32 В 3/12).There is also known a method of manufacturing a sound-absorbing design of the gas path, having greater efficiency due to the increase in the area covered by the resonators, in which the mesh panels containing the blanks of Helmholtz resonators in the form of honeycombs are bent and fastened with the skin of the gas path, and then perforated sheathing facing the gas the path, through holes, forming with each honeycomb cell Helmholtz resonator (US patent No. 4390584, IPC 7 32
Известный способ обладает высокой трудоемкостью и себестоимостью, обусловленными большим объемом работ по изготовлению сотовых ячеек, а также низкой прочностью скрепления сот с обшивками и сложностью технологического оснащения для проведения этой операции.The known method has a high complexity and cost, due to the large amount of work on the manufacture of cell cells, as well as the low strength of the bonding of honeycombs with plating and the complexity of the technological equipment for this operation.
Известен также способ изготовления звукопоглощающей конструкции газового тракта, при котором панели, содержащие ячеистые трубчатые стеклопластиковые заготовки резонаторов, склеивают с так же стеклопластиковыми наружной и внутренней, контактирующей с газовым потоком, обшивками, причем последнюю перфорируют сквозными отверстиями, образуя с трубчатыми заполнителями панелей резонаторы (см. кн. авторов А.Н.Аношкина, А.А.Ташкинова “Прогнозирование несущей способности композитных фланцев корпусных деталей авиадвигателей”, Пермь, Пермский государственный технический университет, 1998, с.13, 14).There is also a known method of manufacturing a sound-absorbing structure of the gas path, in which panels containing cellular tubular fiberglass billets of resonators are glued with the same external and internal fiberglass sheaths, which are in contact with the gas flow, sheaths, the latter being perforated through holes, forming resonators with tubular fillers of the panels (see book of authors A.N. Anoshkin, A.A. Tashkinova “Prediction of the bearing capacity of composite flanges of aircraft engine body parts”, Perm, Permsky State Technical University, 1998, p.13, 14).
Известный способ позволяет повысить прочность и надежность скрепления панелей с обшивками и увеличить эффективность шумогашения за счет применения материалов с более высоким, чем у металлов, логарифмическим декрементом затухания звуковых колебаний, но обладает существенным недостатком, а именно высокой трудоемкостью изготовления панелей с трубчатым заполнителем, при которой преимущественно используется ручной труд. Кроме того, звукопоглощающая конструкция, изготовленная таким способом, как и другие известные резонансные отражатели звука, эффективна в сравнительно узкой полосе частот.The known method allows to increase the strength and reliability of bonding panels with sheathing and increase the efficiency of noise suppression through the use of materials with a higher than that of metals, a logarithmic damping decrement of sound vibrations, but has a significant drawback, namely the high complexity of manufacturing panels with tubular filler, in which mainly manual labor is used. In addition, a sound-absorbing structure made in such a way as other known resonant sound reflectors is effective in a relatively narrow frequency band.
К недостаткам известного способа следует отнести и то, что изготовленные по нему конструкции содержат ячейки в виде трубчатых камер с не ярко выраженными объемами резонаторов, что снижает их эффективность и приближает, по сути, к звукопоглощающим элементам кулисного типа (см. справочник “Борьба с шумом на производстве”, под общей редакцией Е.Я.Юдина, М., “Машиностроение”, 1985, с. 240-242).The disadvantages of this method include the fact that the designs made according to it contain cells in the form of tubular chambers with not clearly defined volumes of resonators, which reduces their efficiency and brings, in fact, closer to the sound-absorbing elements of the rocker type (see the reference book “Combating noise” in production ”, under the general editorship of E.Ya. Yudin, M.,“ Mechanical Engineering ”, 1985, p. 240-242).
Существенным недостатком известного способа является также, то, что изготовленные по нему конструкции обладают необоснованно завышенной массой, так как газовые тракты авиационных двигателей являются относительно малонагруженными по сравнению с аналогичными трехслойными конструкциями, работающими на устойчивость и требующими заполнителей высоких жесткости и прочности, например килем и рулями высоты самолета, для производства которых применяется известный способ. Следствием завышенной массы является неполная реализация возможностей увеличения коммерческой нагрузки, в частности, широкофюзеляжных самолетов за счет применения в конструкции их двигателей композиционных материалов с низким удельным весом.A significant disadvantage of this method is also that the structures made according to it have unreasonably high masses, since the gas paths of aircraft engines are relatively lightly loaded compared to similar three-layer structures that work on stability and require fillers of high rigidity and strength, for example, keel and rudders the height of the aircraft, for the production of which the known method is used. The consequence of the overestimated mass is the incomplete realization of the possibilities of increasing the commercial load, in particular, wide-body aircraft due to the use of composite materials with a low specific gravity in the design of their engines.
Задача изобретения - снижение массы и трудоемкости изготовления звукопоглощающей конструкции газового тракта, повышение эффективности снижения шума, создаваемого газовым или воздушным потоком при прохождении им газовых трактов двигателя транспортного средства.The objective of the invention is to reduce the mass and complexity of manufacturing a sound-absorbing structure of the gas path, increase the efficiency of reducing noise generated by the gas or air flow when it passes through the gas paths of the vehicle engine.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в расширении спектра частот эффективного поглощения звуковых колебаний за счет придания ячейкам панелей ярко выраженной формы резонаторов Гельмгольца, настроенных на несколько различных характерных спектров частот звуковых колебаний и максимальном использовании положительного свойства композиционных материалов - высокого логарифмического декремента затухания звуковых колебаний.The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to expand the frequency spectrum of the effective absorption of sound vibrations by giving the panel cells a pronounced shape of Helmholtz resonators tuned to several different characteristic frequency spectra of sound vibrations and make maximum use of the positive property of composite materials - a high logarithmic decrement of sound attenuation.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе изготовления звукопоглощающей конструкции газового тракта, при котором ячеистые панели, содержащие заготовки резонаторов, скрепляют с наружной обшивкой и/или внутренней, контактирующей с газовым потоком, обшивкой, которую перфорируют сквозными отверстиями, образуя с ячейками панелей резонаторы, ячеистые панели формуют штамповкой, например вакуумной, или литьем, например, под давлением, из термопластичной пластмассы с образованием ячеек в форме усеченных пирамид и/или конусов, создавая при этом на них сплошные вершины, затем изгибают панели и при скреплении с обшивкой или обшивками придают им форму первого или второго порядка кривизны.The problem is solved in that in the known method of manufacturing a sound-absorbing design of the gas path, in which the honeycomb panels containing the blanks of the resonators are fastened with the outer skin and / or internal, in contact with the gas stream, the skin, which is perforated through holes, forming resonators with the cells of the panels , cellular panels are formed by stamping, for example by vacuum, or by molding, for example, under pressure, from thermoplastic plastic to form cells in the form of truncated pyramids and / or cones, with While creating solid vertices on them, they then bend the panels and, when bonded to the skin or skin, give them a first or second order of curvature.
Кроме того, при формовании панели на одной ее стороне могут создавать ячейки, расположенные правильными рядами, с образованием сплошных вершин ячеек, которые используют для скрепления панели с соответствующей обшивкой, а на другой стороне панели - решетчатые крестообразные перемычки, которые также используют для скрепления панели с соответствующей обшивкой, при этом отверстия в вершинах ячеек панелей создают при их формовании установкой на штампе или пуансоне прокалывающих знаков, с образованием при сборке панели с внутренней перфорированной обшивкой или при ее перфорации резонаторов Гельмгольца.In addition, when forming a panel on one side, cells can be arranged in regular rows with the formation of solid cell tops, which are used to fasten the panel with the corresponding skin, and on the other side of the panel, cross-shaped cross-shaped lintels, which are also used to fasten the panel with corresponding sheathing, while the holes in the vertices of the panel cells are created when they are molded by installing puncturing marks on a stamp or punch, with the formation of a panel with an internal perforation during assembly ovannoy skin or during its perforation of Helmholtz resonators.
Кроме того, при формовании панели могут создавать ячейки, расположенные шахматными рядами, при этом на стороне панели, которая будет обращена к внутренней обшивке, образуют сплошные вершины пирамидальных или конических ячеек, а на другой ее стороне - поверхностные перемычки, расположенные так же шахматными рядами, при этом вершины ячеек используют для скрепления панели с внутренней обшивкой, перемычки - с наружной обшивкой, а внутреннюю обшивку перфорируют, как в зоне контакта ячейками, так и в зонах пустот между ними с образованием соответственно резонаторов Гельмгольца и квазирезонаторов Гельмгольца.In addition, when forming the panel, cells can be arranged arranged in staggered rows, while on the side of the panel that will be facing the inner skin, solid vertices of pyramidal or conical cells are formed, and on its other side, surface jumpers located also in staggered rows, while the vertices of the cells are used to fasten the panel with the inner lining, jumpers - with the outer lining, and the inner lining is perforated, both in the contact zone of the cells and in the voids between them with the formation of Helmholtz resonators and Helmholtz quasi-resonators.
Кроме того, при формовании панели на обеих ее сторонах могут создавать ячейки, направленные в противоположные стороны от ее средней плоскости, располагая их вершины шахматными рядами, образуя в частях ячеек, прилегающих к вершинам, резонаторы Гельмгольца, а в частях, прилегающих к основаниям, - квазирезонаторы Гельмгольца, при этом вершины ячеек панелей используют для скрепления панели с обшивками и перфорируют вершины, контактирующие с внутренней обшивкой, при формовании панели установкой на штампе или пуансоне прокалывающих знаков или при перфорации внутренней обшивки.In addition, when forming a panel on both sides, it can create cells directed in opposite directions from its middle plane, arranging their vertices in checkered rows, forming Helmholtz resonators in parts of cells adjacent to vertices, and in parts adjacent to bases, Helmholtz quasi-resonators, while the vertices of the panel cells are used to fasten the panels with the casing and the vertices contacting the inner casing are perforated when forming the panel by installing puncturing marks on a stamp or punch or when perforating the inner lining.
Кроме того, до сборки с обшивками могут формировать, по крайней мере, один ряд дополнительных панелей, ячейки которых располагают правильными рядами по одну сторону панели, а на другой стороне панели образуют решетчатые крестообразные перемычки, при этом высоту и площадь вершин ячеек уменьшают и/или угол наклона боковых стенок увеличивают при их формовании по мере удаления ряда от внутренней обшивки, а сборку ведут путем размещения ячеек последующей панели в ячейках основной или предыдущей дополнительной панели с зазорами между вершинами ячеек.In addition, at least one row of additional panels may be formed prior to assembly with cladding, the cells of which are arranged in regular rows on one side of the panel, and cross-shaped cross-shaped lintels are formed on the other side of the panel, while the height and area of the vertices of the cells are reduced and / or the angle of inclination of the side walls increases when they are molded as the row moves away from the inner lining, and the assembly is carried out by placing the cells of the subsequent panel in the cells of the main or previous additional panel with gaps between the top and cells.
Кроме того, до сборки с обшивками могут формировать, по крайней мере, один ряд дополнительных панелей с шахматным расположением вершин ячеек на одной стороне панели и так же шахматным расположением поверхностных перемычек на другой ее стороне, а при сборке вершины ячеек дополнительной панели располагают в пустотах между ячейками основной панели или предыдущей дополнительной панели с зазорами между вершинами ячеек дополнительной панели и поверхностными перемычками основной панели или вершинами ячеек предыдущей дополнительной панели.In addition, at least one row of additional panels with a staggered arrangement of cell vertices on one side of the panel and a staggered arrangement of surface jumpers on its other side can be formed before assembly with casing, and when assembling, the vertices of the cells of the additional panel are placed in voids between cells of the main panel or the previous additional panel with gaps between the vertices of the cells of the additional panel and the surface jumpers of the main panel or the vertices of the cells of the previous additional panel.
Кроме того, до сборки могут формировать дополнительные панели двух типов с расположением ячеек и поверхностных перемычек между ними шахматными рядами, а при сборке ячейки дополнительных панелей располагают как в ячейках, так и в пустотах между ними с зазорами соответственно между вершинами ячеек и между поверхностными перемычками стыкуемых панелей.In addition, before assembly, additional panels of two types can be formed with the arrangement of cells and surface jumpers between them in checkered rows, and during assembly, cells of additional panels are placed both in cells and in voids between them with gaps between the cell tops and between the surface jumpers panels.
Кроме того, до сборки могут формировать, по крайней мере, два ряда дополнительных панелей с шахматным расположением вершин ячеек на одной стороне панели и так же шахматным расположением поверхностных перемычек на другой ее стоне, а при сборке ячейки дополнительных панелей располагают в пустотах между ячейками основной панели или предыдущей дополнительной панели с опорой краевых участков вершин ячеек дополнительных панелей на участки стенки основной панели, проходящие через ее среднюю поверхность.In addition, prior to assembly, at least two rows of additional panels can be formed with a staggered arrangement of cell tops on one side of the panel and a staggered arrangement of surface jumpers on its other groan, and during assembly, cells of additional panels are placed in voids between cells of the main panel or the previous additional panel with the support of the edge sections of the vertices of the cells of the additional panels on the wall sections of the main panel passing through its middle surface.
Кроме того, при сборке ячейки дополнительной панели могут располагать в ячейках основной панели или предыдущей дополнительной панели этого же типа с зазорами между их поверхностными перемычками и вершинами ячеек основной или предыдущей дополнительной панели.In addition, during assembly, cells of the additional panel can be located in cells of the main panel or of the previous additional panel of the same type with gaps between their surface jumpers and the vertices of the cells of the main or previous additional panel.
Кроме того, панели смежных рядов при сборке могут склеивать между собой или приформовывать друг к другу по участкам боковых стенок или вершин стыкуемых ячеек.In addition, the panels of adjacent rows during assembly can be glued together or molded to each other along sections of the side walls or vertices of the joined cells.
Кроме того, сборку панелей одного ряда могут вести в шахматном порядке со смещением долевых кромок, а сборку панелей следующего ряда - так же в шахматном порядке, исключая наложение стыков его панелей на стыки панелей предыдущего ряда.In addition, the assembly of panels of one row can be staggered with the offset of the shared edges, and the assembly of panels of the next row can also be staggered, except for overlapping joints of its panels on the joints of the panels of the previous row.
Кроме того, внутренние слои наружной обшивки могут формировать и формовать в виде отдельных листовых секторов армированного реактопласта или термопласта или получать их разрезкой круговой оболочки, скреплять, например склеивать, панели с секторами, затем скреплять, например склеивать, полученные заготовки с внутренней обшивкой, и после чего на них формировать и формовать внешние слои наружной обшивки.In addition, the inner layers of the outer skin can be formed and molded as separate sheet sectors of a reinforced thermoset or thermoplastic or obtained by cutting a circular shell, fasten, for example, glue, panels with sectors, then fasten, for example, glue, the obtained blanks with the inner skin, and after Why form and mold the outer layers of the outer skin on them.
Кроме того, обшивки могут формировать из слоистого армированного реактопласта с температурой полимеризации, меньшей температуры размягчении материала ячеистых панелей, а ячеистые панели формируют из полиолефина, например полипропилена или полиэтилена, и со стороны контакта обшивок с панелями, по крайней мере, в зонах контакта, обшивки футеруют праймслоем, обеспечивающим их адгезионную связь с панелями, например сополимером термопласта, из которого сформированы ячеистые панели.In addition, the skin can be formed from a layered reinforced thermoset with a polymerization temperature lower than the softening temperature of the material of the cellular panels, and the cellular panels are formed of a polyolefin, for example polypropylene or polyethylene, and from the contact side of the skin with the panels, at least in the contact areas of the skin lined with a primer layer providing their adhesive bond with panels, for example, a copolymer of thermoplastic, from which cellular panels are formed.
Кроме того, обшивки могут формировать из слоистого армированного термопласта с температурой полимеризации, меньшей температуры размягчения материала ячеистых панелей, а ячеистые панели формируют из высоко термостойкого термопласта, например полибензимидазола или полиакрилата и со стороны контакта обшивок с панелями, по крайней мере, в зонах контакта, обшивки футеруют праймслоем, обеспечивающим их адгезинную связь с панелями, например сополимером термопласта, из которого сформированы ячеистые панели.In addition, the skin can be formed from a layered reinforced thermoplastic with a polymerization temperature lower than the softening temperature of the material of the cellular panels, and the cellular panels are formed of a highly heat-resistant thermoplastic, for example polybenzimidazole or polyacrylate, and from the side of the contact of the skin with the panels, at least in the contact areas, the sheathing is lined with a primer layer, which provides their adhesive bond with panels, for example, a copolymer of thermoplastics, from which cellular panels are formed.
Кроме того, каждую панель могут скреплять с соответствующей обшивкой, по крайней мере, в трех точках, используя для этого саморежущие метизы, которые ввинчивают на контрящий клеевой состав, например холодного отверждения в приливы, которые образуют на внутренних сторонах вершин ячеек.In addition, each panel can be fastened with the corresponding sheathing at least at three points, using self-cutting hardware that is screwed onto the glue, for example, cold-cured into the tides that form on the inner sides of the cell tops.
Кроме того, в метизах до установки могут получать сквозные отверстия, образующие при сборке с ячейками или пустотами между ячейками панелей резонаторы Гельмгольца или, соответственно, квазирезонаторы Гельмгольца.In addition, in the hardware prior to installation, through holes can be obtained which, when assembled with cells or voids between the panel cells, can produce Helmholtz resonators or, respectively, Helmholtz quasi-resonators.
Кроме того, при изгибании заготовок панелей могут обеспечивать контакт между боковыми стенками их пирамидальных ячеек, устраняя пустоты между ними, по крайней мере, в одном из направлений газового тракта, например окружном, при этом панели скрепляют с наружной обшивкой, а внутреннюю обшивку не устанавливают.In addition, when bending the panel blanks, they can provide contact between the side walls of their pyramidal cells, eliminating voids between them in at least one of the directions of the gas path, for example, circumferential, while the panels are fastened to the outer skin, and the inner skin is not installed.
Кроме того, между боковых стенок ячеек, скрепляемых затем с наружной и/или внутренней обшивкой могут пропускать стержни, например, V-образного поперечного профиля, которые предварительно формируют и формуют из однонаправленного композиционного материала, например, методом пултрузии и жестко соединяют стержни с концевыми стыковочными шпангоутами наружной и/или внутренней обшивки.In addition, rods, for example, of a V-shaped transverse profile, which are previously formed and molded from a unidirectional composite material, for example, by pultrusion and rigidly connect the rods to the end docking, can be passed between the side walls of the cells, which are then fastened to the outer and / or inner skin. frames external and / or internal cladding.
Кроме того, ячейки каждой панели и/или ячейки панелей одного ряда могут настраивать на гашение звуковых колебаний, по крайней, мере, в двух спектрах частот, формируя и формуя при этом ячейки на штампе или пуансоне, имеющем различные по объему формующие элементы и/или различные по площади поперечного сечения прокалывающие знаки.In addition, the cells of each panel and / or the cells of the panels of the same row can be configured to damp sound vibrations in at least two frequency spectra, forming and shaping the cells on a stamp or punch having various volume forming elements and / or piercing marks of various cross-sectional areas.
Формование ячеистых панелей штамповкой, например вакуумной, или литьем, например под давлением, из термопластичной пластмассы позволяет значительно сократить трудоемкость изготовления и упростить технологическую оснастку, практически исключив ручной труд и производственные отходы, а также снизить их массу за счет получения возможности применения материалов с меньшей, чем у стеклопластика, плотностью.The molding of cellular panels by stamping, for example by vacuum, or by molding, for example, under pressure, from thermoplastic plastic can significantly reduce the complexity of manufacturing and simplify tooling, virtually eliminating manual labor and industrial waste, as well as reducing their weight due to the possibility of using materials with less than fiberglass, density.
Образование ячеек панелей в форме усеченных пирамид или конусов с созданием на них сплошных вершин, а между боковыми сторонами смежных ячеек - пустот позволяет легко изгибать панели, не создавая в них чрезмерных напряжений, и обеспечить надежную прочность скрепления панелей с соответствующей обшивкой, что повышает несущую способность конструкции и ее долговечность при действии циклических нагрузок.The formation of panel cells in the form of truncated pyramids or cones with the creation of solid vertices on them, and between the sides of adjacent cells - voids allows you to easily bend the panels without creating excessive stresses in them, and to provide reliable bonding strength of the panels with the corresponding skin, which increases the bearing capacity design and its durability under the action of cyclic loads.
Придание панелям формы как первого, так и второго порядка кривизны позволяет скреплять их с обшивками как простого (вентиляторный контур), так и сложного профиля (диффузор, сопло и т.д.).Giving the panels a form of both first and second order of curvature allows them to be bonded to the casing of either a simple (fan circuit) or complex profile (diffuser, nozzle, etc.).
Создание при формовании панели ячеек, расположенных правильными рядами, при образовании на одной стороне панели сплошных вершин, а на другой ее стороне - крестообразных решетчатых перемычек, с использованием вершин ячеек для скрепления панели с соответствующей, например, внутренней обшивкой, а перемычек - также для скрепления панели с соответствующей, например, наружной обшивкой позволяет увеличить прочность скрепления панелей с обшивками, а в ряде случаев исключить необходимость применения внутренней обшивки, т.к. достаточно гладкая поверхность газового тракта может быть образована малыми сплошными основаниями пирамидальных ячеек.When forming a panel of panels, the cells are arranged in regular rows when solid vertices are formed on one side of the panel and cross-shaped lattice jumpers are formed on its other side, using cell vertices to fasten the panel with the corresponding, for example, inner skin, and jumpers also for fastening panels with appropriate, for example, external cladding, can increase the bond strength of panels with cladding, and in some cases eliminate the need for internal cladding, as a sufficiently smooth surface of the gas path can be formed by small continuous bases of the pyramidal cells.
Создание при формовании панели ячеек, расположенных шахматными рядами, с образованием на стороне панели, которая будет обращена к внутренней обшивке, сплошных вершин пирамидальных или конических ячеек, а на другой ее стороне - поверхностных перемычек, расположенных так же шахматными рядами, с использованием при этом вершин ячеек для скрепления панели с внутренней обшивкой, а перемычек между ними - для скрепления панели с наружной обшивкой позволяет дополнительно увеличить поверхность скрепления панели с наружной обшивкой и повысить тем самым надежность конструкции. Перфорация внутренней обшивки как в зоне контакта ячейками, так и в зонах пустот между ними с образованием в последнем случае квазирезонаторов Гельмгольца позволяет повысить эффективность звукопоглощения за счет увеличения площади газового тракта, перекрываемой резонаторами-глушителями шума.Creating when forming a panel of cells arranged in checkered rows, with the formation on the side of the panel, which will be facing the inner skin, of solid vertices of pyramidal or conical cells, and on its other side - surface jumpers located in the same chess rows, using vertices cells for fastening the panel with the inner skin, and jumpers between them - for fastening the panel with the outer skin allows you to further increase the surface bonding panel with the outer skin and increase most reliable design. Perforation of the inner skin both in the contact zone of the cells and in the voids between them with the formation in the latter case of Helmholtz quasi-resonators makes it possible to increase the sound absorption efficiency by increasing the area of the gas path overlapped by noise silencing resonators.
Создание при формовании панели ячеек, направленных в противоположные стороны от ее средней плоскости, с расположением их вершин шахматными рядами позволяет образовать в частях ячеек, прилегающих к вершинам, резонаторы Гельмгольца, а в частях, прилегающих к основаниям, - квазирезонаторы Гельмгольца, значительно увеличив тем самым эффективность звукопоглощения. Перфорация вершин ячеек, контактирующих с внутренней обшивкой, при формовании панели установкой на штампе или пуансоне прокалывающих знаков значительно сокращает трудоемкость сверлильных и слесарных работ и упрощает процесс сборки панелей с внутренней обшивкой.The creation during molding of the panel of cells directed in opposite directions from its middle plane, with the arrangement of their vertices in chess rows, allows the formation of Helmholtz resonators in the parts of the cells adjacent to the vertices, and Helmholtz quasi-resonators in the parts adjacent to the bases, thereby significantly increasing sound absorption efficiency. Perforation of the vertices of the cells in contact with the inner lining, when forming the panel by installing puncture marks on a stamp or punch, significantly reduces the complexity of drilling and locksmithing and simplifies the process of assembling panels with inner lining.
Формирование до сборки с обшивками, по крайней мере, одного ряда дополнительных панелей, ячейки которых располагают правильными рядами по одну сторону панели, с образованием на другой стороне панели решетчатых крестообразных перемычек позволяет повысить эффективность звукопоглощения за счет увеличения площади газового тракта, перекрываемой резонаторами. Уменьшение высоты и площади вершин ячеек и/или увеличение угла наклона боковых стенок по мере удаления рядов панелей от внутренней обшивки позволяет осуществлять сборку панелей смежных рядов с зазорами между вершинами ячеек, что расширяет спектр частот звуковых колебаний, поглощаемых резонаторами, так как каждый ряд панелей настраивается на определенную частоту шума. Размещение ячеек последующей панели в ячейках предыдущей панели с зазором между малыми сплошными основаниями ячеек позволяет повысить эффективность шумогашения за счет расширения пропорционально числу рядов ячеек в панелях, спектра частот эффективного поглощения звуковых колебаний. Создание отверстий в ячейках всех панелей, следующих за первой панелью, считая от внутренней обшивки, при их формовании установкой на штампах или пуансонах прокалывающих знаков позволяет снизить трудоемкость изготовления конструкции за счет значительного сокращения объема сверлильных и слесарных работ.Formation of at least one row of additional panels, the cells of which are arranged in regular rows on one side of the panel, with the formation of lattice cross-shaped jumpers on the other side of the panel, prior to assembly with sheathing, can increase the sound absorption efficiency by increasing the area of the gas path blocked by the resonators. Reducing the height and area of the vertices of the cells and / or increasing the angle of inclination of the side walls with the removal of the rows of panels from the inner lining allows the assembly of panels of adjacent rows with gaps between the vertices of the cells, which extends the frequency spectrum of sound vibrations absorbed by the resonators, since each row of panels is configured at a certain frequency of noise. Placing the cells of the next panel in the cells of the previous panel with a gap between the small solid cell bases makes it possible to increase the noise suppression efficiency by expanding, in proportion to the number of rows of cells in the panels, the frequency spectrum of the effective absorption of sound vibrations. Creating holes in the cells of all panels following the first panel, counting from the inner skin, when molded by installing punches or punches on punctures or punches, reduces the complexity of manufacturing the structure due to a significant reduction in the volume of drilling and locksmithing.
Формирование, по крайней мере, одного ряда дополнительных панелей позволяет значительно повысить эффективность шумогашения за счет расширения пропорционально числу рядов дополнительных панелей спектра частот эффективного поглощения звуковых колебаний.The formation of at least one row of additional panels can significantly increase the efficiency of noise suppression by expanding in proportion to the number of rows of additional panels of the frequency spectrum of the effective absorption of sound vibrations.
Формирование до сборки дополнительных панелей двух типов с расположением ячеек шахматными рядами и расположение при сборке ячеек дополнительных панелей как в ячейках, так и в пустотах между ними с зазорами соответственно между вершинами ячеек и между поверхностными перемычками стыкуемых панелей позволяет повысить эффективность шумогашения за счет расширения спектра частот эффективного поглощения звуковых колебаний не только за счет создания дополнительных рядов резонаторов Гельмгольца, но и за счет дополнительных рядов квазирезонаторов Гельмгольца, располагаемых в пустотах между ячейками. Причем увеличение эффективности звукопоглощения будет пропорционально числу рядов дополнительных панелей.The formation of additional panels of two types with the arrangement of cells in checkered rows before assembly and the arrangement of additional panels during assembly of cells both in cells and in voids between them with gaps between the cell tops and between the surface jumpers of the joined panels, respectively, makes it possible to increase the noise suppression efficiency by expanding the frequency spectrum effective absorption of sound vibrations not only due to the creation of additional rows of Helmholtz resonators, but also due to additional rows of quasi-resonances Helmholtz atoms located in voids between cells. Moreover, the increase in sound absorption efficiency will be proportional to the number of rows of additional panels.
Формирование дополнительно, по крайней мере, двух рядов дополнительных панелей с шахматным расположением вершин ячеек на одной стороне панели и так же шахматным расположением поверхностных перемычек на другой ее стороне и расположение при сборке ячеек дополнительных панелей в пустотах между ячейками основной панели или предыдущей дополнительной панели позволяет значительно повысить эффективность шумогашения за счет четкого создания в полостях ячеек, прилегающих к вершинам, ярко выраженных резонаторов Гельмгольца.The formation of additionally at least two rows of additional panels with a staggered arrangement of cell tops on one side of the panel and a staggered arrangement of surface jumpers on its other side and arrangement of additional panels in the voids between the cells of the main panel or the previous additional panel during assembly to increase the efficiency of noise suppression due to the clear creation in the cavities of the cells adjacent to the vertices of pronounced Helmholtz resonators.
Опирание краевых участков вершин ячеек дополнительных панелей на участки стенки основной панели, проходящие через ее среднюю поверхность, значительно увеличивает жесткость панели и звукопоглощающей конструкции в целом.The support of the edge sections of the vertices of the cells of the additional panels on the wall sections of the main panel passing through its middle surface significantly increases the rigidity of the panel and the sound-absorbing structure as a whole.
Расположение при сборке ячеек дополнительной панели в ячейках основной панели или предыдущей дополнительной панели этого же типа с зазорами между их поверхностными перемычками и вершинами ячеек основной или предыдущей дополнительной панели позволяет повысить эффективность шумогашения за счет расширения спектра частот эффективного поглощения звуковых колебаний не только путем создания дополнительных рядов резонаторов Гельмгольца, но и за счет дополнительных рядов квазирезонаторов Гельмгольца, располагаемых в пустотах между ячейками. Причем увеличение эффективности звукопоглощения будет пропорционально числу рядов дополнительных панелей.When assembling cells of an additional panel in cells of the main panel or of the previous additional panel of the same type with gaps between their surface jumpers and the vertices of the cells of the main or previous additional panel, it is possible to increase the noise reduction efficiency by expanding the frequency spectrum of the effective absorption of sound vibrations not only by creating additional rows Helmholtz resonators, but also due to additional rows of Helmholtz quasi-resonators located in voids between cells ami. Moreover, the increase in sound absorption efficiency will be proportional to the number of rows of additional panels.
Склейка между собой или приформовка друг к другу по участкам боковых стенок или вершин стыкуемых ячеек при сборке панелей смежных рядов повышает прочность и жесткость звукопоглощающей конструкции в целом.Gluing together or molding to each other on the sections of the side walls or the vertices of the joined cells when assembling panels of adjacent rows increases the strength and rigidity of the sound-absorbing structure as a whole.
Сборка панелей одного ряда в шахматном порядке со смещением долевых кромок и сборка панелей следующего ряда так же в шахматном порядке, исключая наложение стыков его панелей на стыки панелей предыдущего ряда, повышает прочность и жесткость звукопоглощающей конструкции в целом за счет исключения слабых мест конструкции, которые могут возникнуть при наложении стыков панелей и выстраивании их в одну линию.Assembling the panels of one row in a checkerboard pattern with the offset of the shared edges and assembling the panels of the next row also in a checkerboard pattern, excluding the overlap of the joints of its panels on the joints of the panels of the previous row, increases the strength and rigidity of the sound-absorbing structure as a whole by eliminating design weaknesses that may arise when overlapping panels and lining them in one line.
Формирование и формование внутренних слоев наружной обшивки в виде отдельных листовых секторов армированного реактопласта или термопласта или получение их разрезкой круговой оболочки с последующим скреплением, например, склейкой панели с секторами, а в дальнейшем скреплением, например, склейкой полученных заготовок с внутренней обшивкой и окончательным формированием и формованием на низ внешних слоев наружной обшивки позволяет исключить необходимость изготовления отдельной дорогостоящей оснастки для формирования и формования наружной обшивки, а также значительно снизить трудоемкость и себестоимость изготовления всей звукопоглощающей конструкции за счет исключения отдельной операции скрепления панелей с наружной обшивкой, которая в данном случае осуществляется одновременно с формованием наружной обшивки.The formation and molding of the inner layers of the outer skin in the form of separate sheet sectors of a reinforced thermoset or thermoplastic or obtaining them by cutting a circular shell with subsequent bonding, for example, gluing a panel with sectors, and then bonding, for example, gluing the resulting blanks with inner skin and final formation and molding on the bottom of the outer layers of the outer skin eliminates the need to manufacture separate expensive equipment for the formation and molding of bunks the existing cladding, as well as significantly reduce the complexity and cost of manufacturing the entire sound-absorbing structure by eliminating the separate operation of fastening the panels with the outer skin, which in this case is carried out simultaneously with the formation of the outer skin.
Формирование обшивок из слоистого армированного реактопласта с температурой полимеризации, меньшей температуры размягчения материала ячеистых панелей, и формирование ячеистых панелей из полиолефина, например полипропилена или полиэтилена, позволяет уверенно формировать наружную обшивку с использованием панели в качестве не извлекаемой оправки, за счет исключения вероятности потери панелями необходимых прочности и жесткости. Футерование обшивок со стороны их контакта с панелями, по крайней мере, в зонах их контакта, праймслоем, обеспечивающим их адгезинную связь с панелями, например сополимером термопласта, из которого сформированы ячеистые панели, обеспечивает прочное скрепление панелей с обшивками, несмотря на то, что первые являются термопластами, а вторые - реактопластами.The formation of sheathing from a layered reinforced thermoset with a polymerization temperature lower than the softening temperature of the material of the cellular panels, and the formation of cellular panels of a polyolefin, such as polypropylene or polyethylene, allows the outer skin to be confidently formed using the panel as a non-removable mandrel, eliminating the possibility of panels losing necessary strength and stiffness. The lining of the sheaths from the side of their contact with the panels, at least in the areas of their contact, with a primer layer that provides their adhesive bond with the panels, for example, the thermoplastic copolymer from which the cellular panels are formed, provides strong bonding of the panels with the sheaths, despite the fact that the first are thermoplastics, and the latter are thermosets.
Формирование обшивок из слоистого армированного термопласта с температурой полимеризации, меньшей температуры размягчения материала ячеистых панелей, а ячеистых панелей - из термостойкого термопласта, например полибензимидазола или полиакрилата, позволяет использовать заявляемый способ для изготовления звукопоглощающих конструкций, располагаемых в “горячих” (сопловых) зонах турбореактивных двигателей или иных термонагруженных устройств. Футерование обшивок со стороны их контакта с панелями, по крайней мере, в зонах их контакта, праймслоем, обеспечивающим их адгезинную связь с панелями, например сополимером термопласта, из которого сформированы ячеистые панели, обеспечивает прочное скрепление панелей с обшивками, несмотря на то, что первые являются термопластами, а вторые - реактопластами.The formation of casing of a layered reinforced thermoplastic with a polymerization temperature lower than the softening temperature of the material of the cellular panels, and the cellular panels of the heat-resistant thermoplastic, for example polybenzimidazole or polyacrylate, allows you to use the inventive method for the manufacture of sound-absorbing structures located in the “hot” (nozzle) zones of turbojet or other thermally loaded devices. The lining of the sheaths from the side of their contact with the panels, at least in the areas of their contact, with a primer layer that provides their adhesive bond with the panels, for example, the thermoplastic copolymer from which the cellular panels are formed, provides strong bonding of the panels with the sheaths, despite the fact that the first are thermoplastics, and the latter are thermosets.
Скрепление каждой панели с соответствующей обшивкой, по крайней мере, в трех точках, с использованием для этого саморежущих метизов, которые ввинчивают на контрящий клеевой состав, например, холодного отверждения, позволяет повысить прочность клеевой связи панелей с обшивками, а в ряде случаев - обойтись без нее.The fastening of each panel with the corresponding sheathing at least at three points, using self-cutting hardware for this, which are screwed onto the glue, for example, cold-cured, can increase the adhesive bond strength of the panels with the sheathing, and in some cases do without her.
Получение в метизах до их установки сквозных отверстий, образующих при сборке с ячейками или пустотами панелей резонаторы Гельмгольца или, соответственно, квазирезонаторы Гельмгольца, позволяет исключить полностью или частично операцию перфорации внутренней обшивки и контактирующего с ней ряда панелей.Obtaining through holes in the hardware before installing them, forming Helmholtz resonators or, respectively, Helmholtz quasi-resonators during assembly with cells or voids of panels, allows to exclude completely or partially the operation of perforation of the inner skin and a number of panels in contact with it.
Обеспечение при изгибании заготовок панелей контакта между боковыми стенками их пирамидальных ячеек с устранением пустот между ними, по крайней мере, в одном из направлений газового тракта, например окружном, позволяет в ряде случаев избежать необходимость установки внутренней обшивки и использования для формирования поверхности газового тракта сплошных вершин пирамидальных ячеек панелей. Скрепление панелей с наружной обшивкой без установки внутренней обшивки сокращает трудоемкость изготовления двигателя и снижает его массу, что дает возможность увеличить коммерческую нагрузку воздушного транспортного средства.Providing during bending of the blanks of the contact panels between the side walls of their pyramidal cells with the elimination of voids between them in at least one of the directions of the gas path, for example, circumferential, in some cases avoids the need to install inner lining and use solid peaks to form the surface of the gas path pyramidal cell panels. The bonding of the panels with the outer skin without installing the inner skin reduces the complexity of manufacturing the engine and reduces its mass, which makes it possible to increase the commercial load of the air vehicle.
Пропускание (установка) между боковыми стенками ячеек скрепляемых затем с наружной и/или внутренней обшивкой стержней, например, V-образного поперечного профиля, которые предварительно формируют и формуют из однонаправленного композиционного материала, например, методом пултрузии и жестко соединяют с концевыми стыковочными шпангоутами наружной и/или внутренней обшивки, позволяет, при необходимости, значительно повысить изгибную жесткость и прочность конструкции.The transmission (installation) between the side walls of the cells then fastened with the outer and / or inner sheathing of the rods, for example, a V-shaped transverse profile, which are pre-formed and formed from a unidirectional composite material, for example, by pultrusion and rigidly connected to the end connecting frames of the outer and / or internal cladding, if necessary, can significantly increase the bending stiffness and structural strength.
Формирование и формование ячеек на штампе или пуансоне, имеющем различные по объему формующие элементы и/или различные по площади поперечного сечения прокалывающие знаки ячейки панелей одного ряда, позволяет настроить одну панель на гашение звуковых колебаний, по крайней, мере, в двух спектрах частот, используя для этого простую формующую оснастку.The formation and molding of cells on a stamp or punch having molding elements of various sizes and / or piercing signs of cells of panels of one row different in cross-sectional area allows you to configure one panel to damp sound vibrations in at least two frequency spectra using for this simple forming tooling.
Из известного уровня техники не выявлено влияние предписываемых предлагаемому изобретению преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение указанного результата.The prior art does not reveal the effect of the transformations prescribed by the invention, which are characterized by significant features distinguishing from the prototype, on the achievement of this result.
Это доказывает соответствие предложенного способа изготовления звукопоглощающей конструкции газового тракта критерию изобретения “изобретательский уровень”.This proves the conformity of the proposed method of manufacturing a sound-absorbing design of the gas path to the criteria of the invention “inventive step”.
На чертежах поясняется сущность и последовательность проведения технологических операций для различных вариантов реализации способа изготовления звукопоглощающей конструкции газового тракта.The drawings explain the essence and sequence of technological operations for various options for the implementation of the method of manufacturing a sound-absorbing structure of the gas path.
В зависимости от заданной максимальной температуры эксплуатации звукопоглощающей конструкции из промышленно-выпускаемого листа или гранул термопластичного материала формуют, соответственно, методом вакуумной штамповки или литья под давлением плоские ячеистые панели 1 (фиг.1) или 2 (фиг.6) или 3 (фиг.8).Depending on the specified maximum operating temperature of the sound-absorbing structure from a commercially available sheet or granules of a thermoplastic material, flat cellular panels 1 (Fig. 1) or 2 (Fig. 6) or 3 (Fig. 2) are formed by vacuum stamping or injection molding, respectively. 8).
Панели 1, 2, 3, содержащие заготовки резонаторов соответственно 4, 5, 6, скрепляют с соответственными наружными обшивками 7, 8, 9 и/или внутренними контактирующими с газовым потоком обшивками 10, 11, 12, которые перфорируют сквозными отверстиями 13, 14, 15, образуя с заготовками резонаторов 4, 5, 6, панелей 1, 2, 3 резонаторы 16, 17, 18 (соответственно фиг.3, 7 и 9).
При формовании панелей 1, 2, 3 на них образуют ячейки-заготовки резонаторов 4, 5, 6 в форме усеченных пирамид 19 (фиг.2), 20 (фиг.7), 21 (фиг.9) и/или конусов (на чертежах не изображены), создавая при этом на них сплошные вершины соответственно 22, 23, 24, а между соответствующими боковыми сторонами 25, 26, 27 смежных ячеек соответствующие пустоты 28, 29, 30, которые позволяют изгибать панели 1, 2, 3 и придавать им форму как первого 31 (фиг.4), так и второго 32 (фиг.5) порядков кривизны.When forming
При формовании панели 1 (фиг.1, 2) на одной ее стороне создают ячейки 4, расположенные правильными рядами (на чертеже не обозначены), с образованием сплошных вершин 22, которые используют для скрепления панели с внутренней обшивкой 10 (фиг.3), а на другой стороне панели - решетчатые крестообразные перемычки 33 (фиг.1, 2, 3), которые также используют для скрепления панели с наружной обшивкой 7 (фиг.3), при этом отверстия 13 в вершинах 22 ячеек панелей 1 создают при их формовании установкой на штампе или пуансоне прокалывающих знаков 34 (фиг.21) с образованием при сборке панели 1 с внутренней перфорированной обшивкой 10 или при ее перфорации резонаторов Гельмгольца 16 (фиг.3).When forming the panel 1 (Figs. 1, 2), cells 4 are placed on one side of it, arranged in regular rows (not indicated in the drawing), with the formation of
При формовании панели 2 (фиг.6) создают ячейки 5, расположенные шахматными рядами (на чертеже не обозначены), при этом на стороне 35 панели 2, которая будет обращена к внутренней обшивке 11, образуют сплошные вершины 23 пирамидальных или конических ячеек 5, а на другой ее стороне 36 - поверхностные перемычки 37, расположенные также шахматными рядами (на чертеже не обозначены), при этом вершины 23 ячеек 5 используют для скрепления панели 2 с внутренней обшивкой 11, перемычки 37 - с наружной обшивкой 8, а внутреннюю обшивку 11 перфорируют отверстиями 14 и 38 как в зонах контакта с ячейками 5, так и в зонах пустот 29 между ними с образованием соответственно резонаторов Гельмгольца 17 и квазирезонаторов Гельмгольца 38.When forming the panel 2 (Fig.6) create
При формовании панели 3 (фиг.8) на обеих ее сторонах 39 и 40 создают ячейки 6, направленные в противоположные стороны (на чертеже не обозначены) от ее средней плоскости (поверхности) СП, располагая их вершины шахматными рядами (на чертеже не обозначены), образуя в частях 41 ячеек 6, прилегающих к вершинам 24, резонаторы Гельмгольца 18, а в частях 42, прилегающих к основаниям (на чертеже не обозначены), - квазирезонаторы Гельмгольца 43, при этом вершины 24 ячеек 6 панелей 3 используют для скрепления панели с обшивками 9 и 12 и перфорируют вершины 24, контактирующие с внутренней обшивкой 12, отверстиями 44 при формовании панели 3 установкой на штампе или пуансоне прокалывающих знаков 34 (фиг.21) или при перфорации внутренней обшивки 12 отверстиями 15.When forming panel 3 (Fig. 8), on its both
До сборки основной панели 45 с обшивками 46, 47 (фиг.10) формируют, по крайней мере, один ряд (на чертеже не обозначен) дополнительных панелей 48, 49, ячейки 50 и 51 которых располагают правильными рядами (на чертеже не изображены) по одну сторону соответствующей панели 48 или 49, а на другой стороне панели 48 или 49 образуют решетчатые крестообразные перемычки (на чертеже не изображены), при этом высоту и площадь вершин ячеек 50, 51 уменьшают и/или увеличивают угол наклона боковых стенок (на чертеже не обозначены) при их формовании по мере удаления рядов от внутренней обшивки 46, а сборку ведут путем размещения ячеек последующей панели в ячейках основной 45 или предыдущей дополнительной панели 48 с зазорами между вершинами ячеек (на чертеже не обозначены).Before assembling the
До сборки основной панели 52 с обшивками 53, 54 (фиг.11) формируют, по крайней мере, один ряд (на чертеже не обозначен) дополнительных панелей 55, 56 с шахматным расположением вершин ячеек (на чертеже не обозначены) на одной стороне соответствующей панели 55 или 56 и так же шахматным расположением поверхностных перемычек (на чертеже не изображены) на другой ее стороне, а при сборке вершины ячеек 57, 58 дополнительной панели 55 или 56 располагают в пустотах между ячейками основной панели 52 или предыдущей дополнительной панели, соответственно, с зазорами между вершинами ячеек 57, 58 дополнительной панели 56 и поверхностными перемычками основной панели 52 или вершинами ячеек предыдущей дополнительной панели 55.Before assembling the
До сборки основной панели 52 с обшивками 53, 54 (фиг.12) формируют дополнительные панели 59, 60 двух типов с расположением ячеек и поверхностных перемычек между ними шахматными рядами (на чертеже не обозначены), а при сборке ячейки дополнительных панелей 59, 60 располагают, как в ячейках, так и в пустотах между ними с зазорами, соответственно, между вершинами ячеек и между поверхностными перемычками стыкуемых панелей (на чертеже не обозначены).Prior to assembly of the
До сборки основной панели 61 с обшивками 62, 63 (фиг.13) формируют, по крайней мере, два ряда дополнительных панелей 64, 65 с шахматным расположением вершин ячеек на одной стороне соответствующей панели 64 или 65 и так же шахматным расположением поверхностных перемычек на другой ее стороне (на чертеже не обозначены), а при сборке ячейки дополнительных панелей 64, 65 располагают в пустотах между ячейками основной панели 61 или предыдущей дополнительной панели с опорой краевых участков вершин ячеек (на чертеже не обозначены) дополнительных панелей 64, 65 на участки стенки основной панели 61, проходящие через ее среднюю поверхность СП.Before assembling the
При сборке с основной панелью 66 (фиг.14) ячейки дополнительных панелей 67, 68 располагают в ячейках основной панели 66 или предыдущей дополнительной панели этого же типа с зазорами между их поверхностными перемычками и вершинами ячеек (на чертеже не обозначены) основной 66 или предыдущей дополнительной панели.When assembling with the main panel 66 (Fig. 14), the cells of the
Панели 48, 49 (фиг.10), 55, 56 (фиг.11), 59, 60 (фиг.12), 64, 65 (фиг.13) 67, 68 (фиг.14) смежных рядов (на чертежах не обозначены) при сборке склеивают между собой или приформовывают друг к другу по участкам боковых стенок или вершинам стыкуемых ячеек.
Сборку панелей одного ряда ведут в шахматном порядке со смещением долевых кромок, а сборку панелей следующего ряда - так же в шахматном порядке, исключая наложение стыков его панелей на стыки панелей предыдущего ряда (фиг.15).The assembly of the panels of one row is carried out in a staggered manner with the offset of the shared edges, and the assembly of the panels of the next row is also staggered, excluding the overlap of the joints of its panels on the joints of the panels of the previous row (Fig. 15).
Внутренние слои наружной обшивки 69 (фиг.16) формируют и формуют в виде отдельных листовых секторов 70 из армированного реактопласта или термопласта или получают их разрезкой круговой оболочки (на чертеже не изображена), скрепляют, например склеивают, панели 71 с секторами 70, затем скрепляют, например склеивают, полученные заготовки (на чертеже не обозначены) с внутренней обшивкой 72, после чего на них формируют и формуют внешние слои 73 наружной обшивки 69.The inner layers of the outer skin 69 (Fig. 16) are formed and molded into
Обшивки 69, 72 (фиг.16) формируют из слоистого армированного реактопласта с температурой полимеризации, меньшей температуры размягчения материала ячеистых панелей 71, а ячеистые панели 71 формируют из полиолефина, например полипропилена или полиэтилена, и со стороны контакта обшивок 69, 72 с панелями 71, по крайней мере, в зонах контакта (на чертеже не обозначены), обшивки 69, 72 футеруют праймслоями 74, 75, обеспечивающими адгезинную связь обшивок 69, 72 с панелями 71, например сополимером термопласта, из которого сформированы ячеистые панели 71.
Обшивки 69, 72 (фиг.16) формируют из слоистого армированного термопласта с температурой полимеризации, меньшей температуры размягчения материала ячеистых панелей 71, а ячеистые панели 71 формируют из высоко термостойкого термопласта, например полибензимидазола или полиакрилата, и со стороны контакта обшивок 69, 72 с панелями 71, по крайней мере, в зонах контакта (на чертеже не обозначены), обшивки 69, 72 футеруют праймслоями 74, 75, обеспечивающими адгезинную связь обшивок 69, 72 с панелями 71, например сополимером термопласта, из которого сформированы ячеистые панели 71.
Каждую панель 76 (фиг.17) скрепляют с внутренней обшивкой 77, по крайней мере, в трех точках, используя для этого саморежущие метизы 78, которые ввинчивают на контрящий клеевой состав (на чертеже не изображен), например, холодного отверждения в приливы 79, которые образуют на внутренних сторонах вершин ячеек 80, а внутреннюю обшивку 77 изготавливать из металла.Each panel 76 (Fig. 17) is fastened to the
В метизах 78 (фиг.17) до установки получают сквозные отверстия 81, образующие при сборке с ячейками или пустотами между ячейками панелей 76 резонаторы Гельмгольца 82 или, соответственно, квазирезонаторы Гельмгольца (на чертеже не изображены).In the hardware 78 (Fig. 17), through
При изгибании заготовок панелей 83 (фиг.18) обеспечивают контакт 84 между боковыми стенками их пирамидальных ячеек 85, устраняя пустоты между ними, по крайней мере, в одном из направлений газового тракта, например окружном, при этом панели 83 скрепляют с наружной обшивкой 86, а внутреннюю обшивку не устанавливают.When bending the blanks of the panels 83 (Fig. 18) provide
Между боковыми стенками ячеек 87, 88 панелей 89 (фиг.19), скрепляемых затем с наружной 90 и внутренней 91 обшивками, пропускают стержни (стрингеры) 92, 93, например, V-образного поперечного профиля, которые предварительно формируют и формуют из однонаправленного композиционного материала, например, методом пултрузии и жестко соединяют стержни 92, 93 с концевыми стыковочными шпангоутами 94, 95 (фиг.20) наружной 90 и/или внутренней 91 обшивок. В стержнях (стрингерах) 92, 93 могут быть получены несквозные просечки в окружном направлении, которые позволяют получить кольцевой намоткой подкрепляющие шпангоуты из высокомодульного композиционного материала (на чертеже не изображены).Between the side walls of the
Ячейки каждой панели 96 (фиг.21) и/или ячейки панелей одного ряда (на чертеже не обозначены) настраивают на гашение звуковых колебаний, по крайней, мере, в двух спектрах частот, формируя и формуя при этом ячейки на штампе или пуансоне 97, 98, имеющем различные по объему формующие элементы (знаки) 99, 100, закрепляемые на штампе или пуансоне 97, 98 с помощью метизов 101, и/или различные по площади поперечного сечения прокалывающие знаки 34.The cells of each panel 96 (Fig.21) and / or the cells of the panels of the same row (not indicated in the drawing) are tuned to damp sound vibrations in at least two frequency spectra, forming and shaping the cells on the stamp or punch 97, 98, having molding elements (signs) of
Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.
Пример 1. Изготавливали задний обтекатель подвески авиационного двигателя ПС-90А (фиг.16), испытывающий в процессе эксплуатации температуру до 400 К, панели 71 которого изготавливали литьем под давлением полипропилена марки 21030 ГОСТ 2696-86 на литьевой машине марки Д 3136-750, а обшивки 69 и 72 получали намоткой на программном станке КУ-421 из стеклоровинга РВМН 10·1260-78 ТУ 6-05-241-404-84, пропитанного связующим ЭДТ - 10П ОСТ 92-0957-74. Для сборки панелей 71 с обшивками 69 и 72 применяли праймслой в виде пленок из материала типа “Совилен” марки АПГ ТУ 6-19-051-655-88.Example 1. The rear fairing of the engine mount PS-90A was made (Fig. 16), testing temperatures of up to 400 K during operation, the
Пример 2. Изготавливали обтекатель газогенератора авиационного двигателя ПС-90А (фиг.16), испытывающий в процессе эксплуатации температуру до 600 К, панели 71 которого изготавливали вакуумной штамповкой из опытных листов материала типа полимензимидазол, наружную обшивку 69 при этом получали намоткой на программном станке КУ-421 из стеклоровинга РВМН 10·1260-78 ТУ 6-05-241-404-84, пропитанного полиамидным связующим марки Полиамид-610 ГОСТ 10589-73, а внутреннюю обшивку, контактирующую с горячими газами, изготавливали из гнутых секторов листовой стали 30 ХГСА, которые затем соединяли с панелями с помощью винтов саморезов с центральными отверстиями, которые изготавливали на высадочных автоматах.Example 2. A fairing was made of the gas generator of the aircraft engine PS-90A (Fig. 16), which experienced temperatures up to 600 K during operation,
Пример 3. Изготавливали передний обтекатель подвески авиационного двигателя ПС-90А (фиг.19), испытывающий в процессе эксплуатации значительные (до 60 кН·м) изгибающие нагрузки. Материалы панелей 90 и обшивок 91, 92 брали тех же марок, что и в примере 1, но между ячейками 88, 89 устанавливали стрингеры 93, 94, которые получали пултрузией стеклоровинга РВМН 10·1260-78 ТУ 6-05-241-404-84, пропитанного эпоксидным связующим следующего состава: связующее ЭД-20 (60 в. ч.) + отвердитель изо-МТГФА (40 в. ч.).Example 3. The front fairing of the engine mount PS-90A was made (Fig. 19), which experienced significant (up to 60 kN · m) bending loads during operation. The materials of
Опытные испытания оболочек с газовыми трактами, оснащенными звукопоглощающими конструкциями, изготовленными в соответствии с приведенными примерами, показали, что использование предлагаемою способа позволяет полностью реализовать высокий логарифмический декремент затухания звуковых колебаний композиционного материала и повысить эффективность звукопоглощения панелей за счет придания их ячейкам ярко выраженной формы резонаторов Гельмгольца, настроенных на несколько различных характерных спектров частот звуковых колебаний, значительно снизить трудоемкость, материалоемкость и, соответственно, себестоимость изготовления и массу двигателя ПС 90А2, что по расчетам позволит увеличить коммерческую нагрузку широкофюзеляжных самолетов ТУ 204, ТУ 224, Ил 76 и ИЛ 96. Оснащение отечественных пассажирских и грузовых самолетов двигателями, газовые тракты которых будут оснащены звукопоглощающими конструкциями, изготовленными в соответствии с прилагаемым способом, позволяет рассчитывать на выполнение ими требований по предельно-допустимому шуму, предъявляемых Международной комиссией по безопасности полетов (ИКАО), что обеспечит их беспрепятственный допуск на международные авиалинии.Experimental tests of shells with gas paths equipped with sound-absorbing structures made in accordance with the above examples showed that the use of the proposed method allows us to fully realize the high logarithmic damping decrement of the sound vibrations of the composite material and increase the sound absorption efficiency of the panels by giving their cells a pronounced shape of Helmholtz resonators tuned to several different characteristic frequency spectra of sound vibrations, to significantly reduce the complexity, material consumption and, accordingly, the manufacturing cost and weight of the PS 90A2 engine, which according to calculations will increase the commercial load of wide-body aircraft TU 204, TU 224,
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003100457/11A RU2247878C2 (en) | 2003-01-05 | 2003-01-05 | Method for manufacture of sound-proofing construction for gas tract |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003100457/11A RU2247878C2 (en) | 2003-01-05 | 2003-01-05 | Method for manufacture of sound-proofing construction for gas tract |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003100457A RU2003100457A (en) | 2004-07-10 |
| RU2247878C2 true RU2247878C2 (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=35364966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003100457/11A RU2247878C2 (en) | 2003-01-05 | 2003-01-05 | Method for manufacture of sound-proofing construction for gas tract |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2247878C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2453775C2 (en) * | 2006-10-27 | 2012-06-20 | Эйрбас Оперейшнз Гмбх | Aircraft air duct sound absorber |
| CN105889690A (en) * | 2016-06-01 | 2016-08-24 | 四川五环石化装备有限公司 | Bent noise lowering device |
| RU2630488C1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-09-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Sound absorbing honeycomb panel |
| RU179829U1 (en) * | 2016-02-09 | 2018-05-25 | Александр Николаевич Аношкин | SOUND-ABSORBING CELL PANEL |
| RU2724808C1 (en) * | 2017-04-21 | 2020-06-25 | Оффис Насьональ Д'Этюд Э Де Решерш Аэроспасьяль | Surface fuselage skin for sound absorption |
| FR3125245A1 (en) * | 2021-07-15 | 2023-01-20 | Safran | Process for manufacturing a component from granules of thermoplastic material |
-
2003
- 2003-01-05 RU RU2003100457/11A patent/RU2247878C2/en active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2453775C2 (en) * | 2006-10-27 | 2012-06-20 | Эйрбас Оперейшнз Гмбх | Aircraft air duct sound absorber |
| US8210307B2 (en) | 2006-10-27 | 2012-07-03 | Airbus Operations Gmbh | Sonic absorption device for an air pipeline of an aircraft, in particular of an air conditioning system of an aircraft |
| RU179829U1 (en) * | 2016-02-09 | 2018-05-25 | Александр Николаевич Аношкин | SOUND-ABSORBING CELL PANEL |
| CN105889690A (en) * | 2016-06-01 | 2016-08-24 | 四川五环石化装备有限公司 | Bent noise lowering device |
| RU2630488C1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-09-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Sound absorbing honeycomb panel |
| RU2724808C1 (en) * | 2017-04-21 | 2020-06-25 | Оффис Насьональ Д'Этюд Э Де Решерш Аэроспасьяль | Surface fuselage skin for sound absorption |
| FR3125245A1 (en) * | 2021-07-15 | 2023-01-20 | Safran | Process for manufacturing a component from granules of thermoplastic material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8245815B2 (en) | Cellular-core structure for an acoustic panel | |
| EP3205574B1 (en) | Structural, cellular core with corrugated support walls | |
| US6182787B1 (en) | Rigid sandwich panel acoustic treatment | |
| US11208193B2 (en) | Sound attenuation panel for an aircraft | |
| EP3232435B1 (en) | Acoustic panel with corrugated baffles and septums | |
| EP2833356B1 (en) | Acoustic panel | |
| US9162747B2 (en) | Method for manufacturing a sound attenuation panel | |
| RU2517938C2 (en) | Structure with cellular filler for application in turbojet nacelle bearing panel | |
| US9732677B1 (en) | Broadband acoustic panels coupled with large secondary cavities to attenuate low frequencies | |
| US9518509B2 (en) | Method for manufacturing a structure with cellular cores for a turbojet nacelle | |
| US9994302B2 (en) | Element for sound absorption mounted on aircraft components | |
| CA2583103A1 (en) | Acoustic absorber for aircraft engines | |
| JP7278048B2 (en) | Composite Acoustic Panel Assembly | |
| US11560842B2 (en) | Acoustic panel and associated propulsion unit | |
| CN101952168A (en) | Acoustic processing structure particularly adapted to the air inlet of an aircraft nacelle | |
| CN109838311A (en) | Sound insulation panel with structural bulk | |
| US20180142622A1 (en) | Acoustic panel with sidewall stringers | |
| US11242822B2 (en) | Structured panel with multi-panel structure(s) | |
| US11565496B2 (en) | Structural panel with woven element core | |
| JP7316037B2 (en) | Anti-resonance panel and manufacturing method thereof | |
| RU2247878C2 (en) | Method for manufacture of sound-proofing construction for gas tract | |
| US20200199866A1 (en) | Two-way acoustic panel | |
| CN113490978A (en) | Method for manufacturing honeycomb core having open internal conical shape | |
| US20120118400A1 (en) | Leading edge structure, in particular for the air intake of the nacelle of an aircraft engine | |
| CN111318856A (en) | Forming a structured panel with one or more structural stiffeners |