專利名稱：用于隔音處理的面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種附加在航空器表面用于隔音處理的面板，特別是一種上述面板的隔音層。
背景技術(shù)：
為了限制在機(jī)場周圍產(chǎn)生的噪音危害，國際標(biāo)準(zhǔn)對噪音發(fā)射方面的限制越來越嚴(yán)格。
已經(jīng)發(fā)展出降噪技術(shù)來降低由航空器產(chǎn)生的噪音，尤其是用來降低由推進(jìn)器產(chǎn)生的噪音，這些技術(shù)通過在管道壁上使用消音襯墊來吸收一
部分聲能，特別是運(yùn)用赫爾姆霍茲(Helmholtz)共振器原理。通常，用
于降噪處理的襯墊，也被稱為隔音板，從外到里包括一個多孔隔音層，至少一個蜂窩狀結(jié)構(gòu)和一個反射層或防滲層。
所述隔音層是一層起到耗散作用的多孔結(jié)構(gòu)，特別地，它把通過該結(jié)構(gòu)的聲波的聲能轉(zhuǎn)化成熱能。它包括允許聲波通過的開口區(qū)域和其他不允許聲波通過的封閉或?qū)嵭膮^(qū)域，而這些封閉或?qū)嵭膮^(qū)域用來保證上述隔音層的機(jī)械強(qiáng)度。這個隔音層的特點(diǎn)在于，上述隔音層結(jié)構(gòu)中的開口區(qū)域的比率本質(zhì)上是依據(jù)發(fā)動機(jī)、組成上述層的組件而變化。隔音層受制于不同的約束情況。與氣流接觸的隔音層受制于較強(qiáng)的約束。在文獻(xiàn)FR-2.844.304， FR-2.821.788中描述了這些隔音層。隔音層中的孔洞在隔音層表面流過的空氣動力氣流附近產(chǎn)生了擾動，從而降低了航空器的空氣動力學(xué)性能。這些擾動和孔洞截面大致成比例。
但是，當(dāng)孔洞截面減少時，就導(dǎo)致了孔洞數(shù)量顯著增加，以得到相當(dāng)于開口區(qū)域的比例。然而，孔洞數(shù)量增加通常會導(dǎo)致削弱隔音層并且增加制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提出一種用于隔音處理的隔音板來優(yōu)化隔音層的機(jī)械特性和空氣動力特性。
為了這一目的，本發(fā)明提供一種附加在航空器表面用于隔音處理的隔音板，該隔音板從外到里有一個多孔隔音層、至少一個蜂窩狀結(jié)構(gòu)和一個反射層或防滲層，其中多孔隔音層的外表面包括與空氣動力氣流相接觸的薄片或薄板，該薄片或薄板包括允許聲波通過的開口區(qū)域和不允許聲波通過的實心區(qū)域，其特點(diǎn)在于，隔音層的薄片或薄板包括多組微孔，每組微孔形成一個開口區(qū)域，這些微孔組被實心區(qū)域的至少一套間隔帶所隔開。
這種方案由于有微孔的存在而優(yōu)化了空氣動力學(xué)特性，也由于有保證應(yīng)力恢復(fù)的間隔帶形式的實心區(qū)域而優(yōu)化了機(jī)械特性。


本發(fā)明中其他的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在下文中描述，這些描述僅為舉例，
附圖中
-圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個隔音層的正視圖；以及-圖2是穿孔輪廓的一種變換例的剖面圖。
具體實施例方式
已經(jīng)發(fā)展出技術(shù)來降低由航空器產(chǎn)生的噪音，尤其是用來降低由推進(jìn)器產(chǎn)生的噪音，這些技術(shù)通過在管道壁上布置襯墊來吸收一部分聲能，特別是運(yùn)用赫爾姆霍茲(Helmholtz)共振器原理。通常，用于隔音處理的襯墊，也被稱為隔音板，從外到里包括一個多孔隔音層，至少一個蜂窩狀結(jié)構(gòu)和一個反射層或防滲層。
用一層或幾層性質(zhì)相同或不同的層來制作所述層。
采用了一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)來構(gòu)成多孔結(jié)構(gòu)。
通常采用薄板來構(gòu)成防滲反射層。
可以用不同種類的材料來構(gòu)成所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)和反射薄板。在圖1中，用IO標(biāo)注了隔音層，且用虛線來標(biāo)注了多孔結(jié)構(gòu)的側(cè)壁12。
根據(jù)一種已知的實施方式，這種多孔結(jié)構(gòu)是由蜂窩狀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。 根據(jù)一種優(yōu)選實施方式，這種蜂窩狀結(jié)構(gòu)一方面包括多個第一間隔 帶，這些縱向間隔帶放置在發(fā)動機(jī)機(jī)艙縱向軸的徑向平面上，另外一方 面還包括多個第二間隔帶，這些橫向間隔帶與徑向平面相割。更優(yōu)選地， 在與橫向間隔帶相割的每個點(diǎn)上，每條縱向間隔帶與每條橫向間隔帶的
切線大致垂直。
根據(jù)這個實施方式的一個顯著優(yōu)點(diǎn)，這些間隔帶如有必要可以預(yù)先 組裝在一起，而不會在組裝或放置隔音層或反射層時變形。
隔音板也可以被形成為合適于待處理表面的形狀，這樣，在放置時 也不會產(chǎn)生變形。因此，蜂窩狀結(jié)構(gòu)和反射層或隔音層之間的連接就不 再有被損壞的風(fēng)險，并且由橫向帶和縱向帶限定的管道側(cè)壁12的位置完 全已知。
隔音層IO是一個多孔結(jié)構(gòu)，起到了耗散能量的作用，它把部分聲波 的聲能轉(zhuǎn)化成熱能。它包括上述允許聲波通過的開口區(qū)域14和其他不允 許聲波通過的封閉或?qū)嵭膮^(qū)域16，而這些封閉或?qū)嵭膮^(qū)域用來保證上述 隔音層的機(jī)械強(qiáng)度。所述隔音層10的特點(diǎn)在于，上述隔音層結(jié)構(gòu)中的開
隔音層的開口區(qū)域14是根據(jù)蜂窩狀結(jié)構(gòu)的管道側(cè)壁12的位置來設(shè) 置的，這是為了通向(d6boucher)到由側(cè)壁12形成的空腔內(nèi)且不會和側(cè) 壁12重疊在一起。
隔音層10的外表面包括與空氣動力氣流相接觸的薄片或薄板，該薄 片或薄板具有被實心區(qū)域16隔開的開口區(qū)域14，上述實心區(qū)域16限定 了容許應(yīng)力恢復(fù)的一個網(wǎng)狀物。
根據(jù)情況，隔音層只包括有一層薄板或薄片，或包括一層含有至少 一層薄板或薄片和至少 一 層編織物或非編織物的復(fù)合層。
根據(jù)本發(fā)明，實心區(qū)域16形成了至少一套間隔帶來限定開口區(qū)域 14。根據(jù)一種實施方式，實心區(qū)域16形成的這些間隔帶中，第一套間隔 帶根據(jù)第一方向放置，而第二套間隔帶根據(jù)與所述第一方向相割的第二方向放置(根據(jù)所示出的實施例，大致相互垂直)，每套間隔帶都被分
隔開以劃界限定開口區(qū)域14。構(gòu)成實心區(qū)域16的間隔帶與側(cè)壁12筆直 設(shè)置。在一變換例中，可以考慮設(shè)置兩套以上的間隔帶。
優(yōu)選地，實心區(qū)域的間隔帶的寬度最多等于如下數(shù)值的最小值
-10mm;
-開口區(qū)域14寬度的30%。
實心區(qū)域16尤其是根據(jù)第一方向和第二方向來調(diào)整，以保證結(jié)構(gòu)性 功能和應(yīng)力恢復(fù)。根據(jù)一些變換例，實心區(qū)域16可以通過熱空氣或電氣 型的除水線路。
根據(jù)本發(fā)明，開口區(qū)域14有多個微孔18，這些微孔的最大尺寸小于 2mm, 優(yōu)選小于1.2mm。
根據(jù)本發(fā)明，隔音層的薄片或薄層有很多組微孔18，每組微孔18 構(gòu)成一個開口區(qū)域14,這些微孔組之間被實心區(qū)域16的至少一套間隔 帶分隔開。
根據(jù)一種實施方式，這些微孔18是橢圓形形狀，橢圓形的長邊方向 與隔音層表面的氣流方向20相同。這種形狀增大了微孔18的功效。
優(yōu)選地，這些微孔18在同一個開口區(qū)域內(nèi)排成幾條直線，且一條線 與另外一條線交錯放置。
根據(jù)一種實施方式，這些微孔18的輪廓至少在表面上加寬。根據(jù)一 種實施方式，這些微孔的外形輪廓如圖2所示。這樣，微孔18的截面是 一種扯鈴(diabolo)外形，具有在兩側(cè)加寬的減小截面，以使得表面上 呈現(xiàn)更寬的截面。這種輪廓形式有利于空氣動力特性。
隔音層可以包括穿孔或微孔來連通多孔結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部，從而某 些孔洞或微孔也可用做隔音處理和其他的如防霜處理。
有利地，至少用作防霜處理的穿孔或微孔是傾斜的，而且不是與隔 音層的外表面垂直，從而排除在待處理外表面上的層流方式的熱空氣。 這種結(jié)構(gòu)可以減少孔洞(穿孔或微孔)被堵塞的風(fēng)險，尤其是被污染物 堵塞的風(fēng)險。
根據(jù)第一種實施方式，這些微孔18是由電子束穿孔的方法實現(xiàn)的， 也就是用持續(xù)單脈沖模式或多脈沖模式來沖擊或開孔。根據(jù)另 一種實施方式，在隔音層上的穿孔是由化學(xué)加工的方法得到 的。然而，本發(fā)明不被局限于這種實施方式中。
作為變換例，可以事先在將要鉆微孔的區(qū)域制造一個較低厚度的區(qū)
域，尤其是用化學(xué)加工法，而同時保持不穿孔的區(qū)域較厚以保證機(jī)械性
臺匕 5匕。
首先，用掩膜來蓋住不必被開孔的區(qū)域。然后，直接在未被掩膜保 護(hù)的區(qū)域的表面用侵蝕溶液用電化學(xué)方法來溶解金屬并產(chǎn)生穿孔。優(yōu)選 地，把待開孔處理的薄板浸沒在侵蝕溶液中。
有利地，所述薄板是金屬的，優(yōu)選是鈦，侵蝕溶液與薄板材料相適 應(yīng)，從而引起上述材料的侵蝕現(xiàn)象進(jìn)而得到穿孔。
作為舉例，可4安如下范圍加工
-制備一個能讓掩膜有更好粘附性并且可用簡單剝離方法去除掩膜 的表面；
-在整個表面上安放掩膜；
-去除一部分掩膜以露出要加工的區(qū)域；
-浸沒在^[曼蝕溶液中；
-漂洗；
-中和(可能的)；
-漂洗；
-干燥；
-最后去除掩膜。
這種用來得到穿孔的方案的優(yōu)點(diǎn)是薄板沒有經(jīng)受如同利用激光束加 工那樣產(chǎn)生殘余應(yīng)力的局部加熱，或者沒有如同傳統(tǒng)加工那樣產(chǎn)生的材 料拔除(arrachage de matidre )。
因此，這種產(chǎn)生更小殘余應(yīng)力的方案可以增加所述零件的壽命并且 減少維護(hù)操作?；诖耍瑱z查和維護(hù)操作就可以分開，從而可以減少航 空器停機(jī)時間。
根據(jù)另一個優(yōu)點(diǎn)，在加工穿孔時，這種方案不會使所述零件變形。 有利地，在已經(jīng)根據(jù)蜂窩狀結(jié)構(gòu)成形的薄板上進(jìn)行這種加工操作。 然后，通過焊接把隔音層連接到蜂窩狀結(jié)構(gòu)上?；瘜W(xué)加工會限制外來元素(離子)進(jìn)入到薄板結(jié)晶網(wǎng)中。在裝配過 程中，焊接操作會引起溫度升高，溫度的升高會釋放這些外來元素。因 此，這個操作會進(jìn)一步降低殘余應(yīng)力。
權(quán)利要求
1.一種附加在航空器表面用于隔音處理的面板，該面板從外到里包括一多孔隔音層、至少一蜂窩狀結(jié)構(gòu)和一反射層或防滲層，所述多孔隔音層的外表面包括與空氣動力氣流相接觸的薄片或薄板，該薄片或薄板包括允許聲波通過的開口區(qū)域(14)和不允許聲波通過的實心區(qū)域(16)，其特征在于，所述隔音層的薄片或薄板包括有多組微孔(18)，每組微孔形成一個開口區(qū)域(14)，這些微孔組被所述實心區(qū)域(16)的至少一套間隔帶所隔開。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于隔音處理的面板，其特征在于，所述實 心區(qū)域(16)限定這些間隔帶，第一套間隔帶根據(jù)第一方向放置，而第 二套間隔帶根據(jù)和第一方向相割的第二方向放置，每套間隔帶都被隔開 以分開每組微孔(18 )。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的用于隔音處理的面板，其特征在于，所 述實心區(qū)域的間隔帶的寬度最多等于如下數(shù)值的最小值-10mm;-開口區(qū)域(14)的寬度的30%。
4. 如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的用于隔音處理的面板，其特 征在于，這些微孔(18)的最大尺寸小于2mm。
5. 如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的用于隔音處理的面板，其特 征在于，這些微孔(18)是橢圓形形狀，橢圓形的長邊方向與隔音層表 面的氣;克方向相同。
6. 如權(quán)利要求5所述的用于隔音處理的面板，其特征在于，這些微 孔(18)在同一個開口區(qū)域(14)中排成多條直線，且一條線與另外一 條線交錯排列。
7. —種發(fā)動機(jī)機(jī)艙，包含如前述權(quán)利要求中任一項所述的用于隔音 處理的面板。
8. —種航空器，包含如權(quán)利要求1至6中任一項所述的用于隔音處 理的面—反。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種附加在航空器表面用于隔音處理的面板，該面板從外到里有一個多孔隔音層、至少一個蜂窩狀結(jié)構(gòu)和一個反射層或防滲層，其中所述多孔隔音層的外表面包括與空氣動力氣流相接觸的薄片或薄板，該薄片或薄板包括允許聲波通過的開口區(qū)域(14)和不允許聲波通過的實心區(qū)域(16)，其特征在于，所述隔音層的薄片或薄板包括有多組微孔(18)，每組微孔形成一個開口區(qū)域(14)，這些微孔組被實心區(qū)域(16)的至少一套間隔帶所隔開。
文檔編號F02C7/04GK101689362SQ200880004068
公開日2010年3月31日 申請日期2008年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月20日
發(fā)明者托馬·吉勒, 法布里斯·岡蒂耶, 瓦萊里·弗呂斯蒂耶, 貝爾納·迪普里厄, 阿蘭·波特, 雅克·拉蘭納 申請人:法國空中巴士公司