三、声衬
进气风扇噪声已成为现代大涵道比航空发动机噪声的主要来源。在进气道内铺设声衬是航空发动机消声降噪的重要方式之一。声衬所具有的穿孔板蜂窝结构可视为数个并联的亥姆霍兹共振结构。当其共振频率与噪声频率匹配时起到消声效果。传统单自由度声衬噪声吸收频带较窄,多自由度声衬虽能拓宽吸声频带,但也存在加工工艺复杂、尺寸较大、结构增重较多的问题。
基于以上问题,赫氏公司开发了商品名为Acousti-Cap的隔帽内嵌式蜂窝。由表面穿孔柔性材料(如聚醚醚酮,PEEK)折叠成隔帽形状嵌入蜂窝腔中胶粘定位,从而起到双自由度声衬中声学隔膜的作用。蜂窝声阻抗特性可以由以下3个因素调节:(a)蜂窝腔中隔帽数量;(b)蜂窝腔中隔帽位置;(c)不同种类声阻抗特性隔帽。相比传统多自由度声衬,采用该种蜂窝制备声衬厚度较薄所需安装空间小,声衬整体结构强度较高。目前此蜂窝已用于通用电气、罗·罗、CFM国际等公司生产的多型航空发动机,不仅减轻了质量而且实现了多达30%的噪声衰减。
传统进气道消声板为拼接分片式设计,拼接造成进气道壁面声阻抗不连续削弱了消声效果。受益于复合材料进气道无拼接声衬设计,欧洲空中客车公司(Airbus)早期A320飞机发动机进气道声衬拼缝为3片15 cm,之后A340-600飞机发动机为2片7.5cm宽。采用树脂基复合材料整体成型工艺后,A380飞机发动机为环形无拼接声衬。
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来源:航空发动机人