適于飛機(jī)的改進(jìn)的熱聲部分的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本文提供適于飛機(jī)的用于沿著聲路徑減小從聲源所產(chǎn)生的噪聲的熱聲部分的實(shí)施例。所述熱聲部分包括具有第一特性聲阻抗的第一多孔層。第二多孔層鄰近第一多孔層設(shè)置并具有大于所述第一特性聲阻抗的第二特性聲阻抗。所述熱聲部分配置成沿著聲路徑定位，使得來(lái)自于聲源的噪聲的至少一部分被引導(dǎo)通過(guò)第一多孔層到達(dá)第二多孔層以便促進(jìn)噪聲吸收。
【專(zhuān)利說(shuō)明】適于飛機(jī)的改進(jìn)的熱聲部分
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年12月8日提交的序列號(hào)為13/314，954的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明通常涉及降低飛機(jī)噪聲，以及更具體地涉及熱聲部分(thermal-acousticsect1ns)，其包括布置在一起以便降低飛機(jī)噪聲的多層多孔層。

【背景技術(shù)】
[0004]飛機(jī)通常具有其結(jié)構(gòu)和/或艙室內(nèi)部飾板的各個(gè)部分，所述部分包括熱聲封裝，以便熱隔離并降低例如通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)身上方的湍流邊界層等從機(jī)身外側(cè)傳遞到艙室內(nèi)以及向內(nèi)引導(dǎo)到飛機(jī)艙室內(nèi)的噪聲。例如，具有金屬機(jī)身的飛機(jī)通常具有間置于機(jī)身框架內(nèi)的熱-聲纖維材料層。纖維材料有助于熱隔離并降低通過(guò)機(jī)身到達(dá)飛機(jī)艙室的噪聲，給乘客提供更安靜、更舒適和更理想的環(huán)境。
[0005]近來(lái)，通過(guò)減小飛機(jī)重量來(lái)提高燃料效率以及降低排放的努力已經(jīng)導(dǎo)致質(zhì)量更低和剛性更高的飛機(jī)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，諸如像適于機(jī)身的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)等。質(zhì)量更低和剛性更高的結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上是非常有效的，但遺憾的是導(dǎo)致通過(guò)機(jī)身傳遞到飛機(jī)艙室的噪聲顯著增力口。例如，當(dāng)復(fù)合材料機(jī)身和傳統(tǒng)機(jī)身兩者都利用等同的傳統(tǒng)熱聲封裝時(shí)，在封裝于復(fù)合材料機(jī)身內(nèi)的飛機(jī)艙室內(nèi)的由外界噪聲導(dǎo)致的噪聲水平可約為1dB或大于在封裝于傳統(tǒng)金屬機(jī)身內(nèi)的飛機(jī)艙室內(nèi)的噪聲水平。
[0006]因此，理想的是提供一種適于飛機(jī)的具有改進(jìn)的降低噪聲效果的熱聲封裝。此外，理想的是提供一種適于飛機(jī)的熱聲封裝，其進(jìn)一步降低通過(guò)機(jī)身傳遞到飛機(jī)艙室等的噪聲。此外，從隨后的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求、結(jié)合附圖和本【背景技術(shù)】將明了本發(fā)明的其它所需特征和特性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本文提供適于飛機(jī)的用于降低噪聲的熱聲部分。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供適于飛機(jī)的熱聲部分，用于沿著聲路徑減小從聲源所產(chǎn)生的噪聲。熱聲部分包括具有第一特性聲阻抗的第一多孔層。第二多孔層鄰近第一多孔層設(shè)置并具有大于所述第一特性聲阻抗的第二特性聲阻抗。熱聲部分配置成沿著聲路徑定位，使得噪聲的至少一部分被引導(dǎo)通過(guò)第一多孔層到達(dá)第二多孔層以便促進(jìn)噪聲吸收。
[0008]根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，提供適于飛機(jī)的用于沿著聲路徑減小從聲源所產(chǎn)生噪聲的熱聲部分。熱聲部分包括形成熱聲堆疊部的多個(gè)并列布置的多孔層。熱聲堆疊部具有第一最外側(cè)部分，第二最外側(cè)部分，以及設(shè)置于第一和第二最外側(cè)部分之間的中央部分。熱聲堆疊部配置成沿著聲路徑定位，使得來(lái)自所述聲源的噪聲入射到第一最外側(cè)部分。第一最外側(cè)部分具有第一相對(duì)高的特性聲阻抗，其有效地將噪聲的大部分反射遠(yuǎn)離熱聲堆疊部，并允許噪聲的被傳遞部分進(jìn)入熱聲堆疊部。熱聲堆疊部具有從所述第一最外側(cè)部分向中央部分逐漸減小的特性聲阻抗以及從中央部分向第二最外側(cè)部分逐漸增大的特性聲阻抗，以改善熱聲堆疊部的傳遞損耗。
[0009]根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，提供適于飛機(jī)的用于沿著聲路徑減小從聲源所產(chǎn)生噪聲的熱聲部分。所述熱聲部分包括第一多孔層和鄰近第一多孔層設(shè)置的第二多孔層。第一多孔層處于在第一壓縮百分比下的第一壓縮狀態(tài)，使得所述第一多孔層具有第一吸聲系數(shù)，所述第一吸聲系數(shù)為第一多孔層在第一預(yù)定頻率范圍內(nèi)的第一最大吸聲值的約95%或更大，和/或所述第二多孔層處于在第二壓縮百分比下的第二壓縮狀態(tài)，使得所述第二多孔層具有第二吸聲系數(shù)，所述第二吸聲系數(shù)為第二多孔層在第二預(yù)定頻率范圍內(nèi)的第二最大吸聲值的約95%或更大。熱聲部分配置成沿著聲路徑定位，使得噪聲的至少一部分被引導(dǎo)通過(guò)第一多孔層到達(dá)第二多孔層以便促進(jìn)噪聲吸收。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]在下文將結(jié)合以下的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，以及其中:
[0011]圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的代表性飛機(jī)的局部截面前視圖；
[0012]圖2是圖1中所示飛機(jī)的放大局部截面視圖，其包括間置于機(jī)身形成部(buildup)內(nèi)的熱聲部分；
[0013]圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例的熱聲部分的截面視圖；
[0014]圖4是表示吸聲系數(shù)隨著用于形成根據(jù)圖3所示示例性實(shí)施例的熱聲部分的組合多孔層壓縮百分比變化的曲線圖；
[0015]圖5是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的熱聲部分的截面視圖；以及
[0016]圖6是根據(jù)另一不例性實(shí)施例的熱聲部分的截面視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面的詳細(xì)描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，而并非意旨限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和用途。此外，決不意旨受到在前面的【背景技術(shù)】或下面的【具體實(shí)施方式】部分所呈現(xiàn)的任何理論的約束。
[0018]本文預(yù)期的各個(gè)實(shí)施例涉及適于飛機(jī)的用于降低噪聲的熱聲部分。本文所教導(dǎo)的示例性實(shí)施例提供熱聲部分，所述熱聲部分包括多個(gè)并列布置的多孔層，所述多孔層優(yōu)選以彼此直接接觸的關(guān)系堆疊在一起以便形成熱聲堆疊部。熱聲堆疊部沿著聲路徑定位，例如定位在飛機(jī)機(jī)身和艙室內(nèi)部面板之間，以便降低通過(guò)機(jī)身傳遞到飛機(jī)艙室的噪聲。備選地，所述熱聲堆疊部可布置于飛機(jī)中的其它地方，以便降低不希望的噪聲，例如，吸收不希望的噪聲。
[0019]在一個(gè)例性實(shí)施例中，熱聲堆疊部具有第一最外側(cè)部分，第二最外側(cè)部分，以及設(shè)置于第一和第二最外側(cè)部分之間的中央部分。熱聲堆疊部配置成使得沿著聲路徑傳遞的噪聲入射到第一最外側(cè)部分，所述第一最外側(cè)部分具有相對(duì)高的特性聲阻抗。如本文所用，“特性聲阻抗”被限定為針對(duì)均勻介質(zhì)的密度和聲速的乘積。對(duì)于多孔材料而言，特性聲阻抗由若干參數(shù)來(lái)確定，所述參數(shù)包括密度，流阻，聲速，孔隙度，扭曲性等。在兩種材料之間界面處的任何阻抗不匹配導(dǎo)致噪聲能量的一部分被反射回到入射聲場(chǎng)。兩種材料之間的阻抗不匹配程度越高，則越多的能量將被反射以及更少的能量將被傳遞。如果第一材料具有較高的聲阻抗，則在空氣和第一材料之間界面處的阻抗不匹配導(dǎo)致入射噪聲的大部分從介質(zhì)界面反射，僅允許噪聲的一部分被傳遞到介質(zhì)內(nèi)。因此，沿著聲路徑傳遞的大部分噪聲將遠(yuǎn)離熱聲堆疊部從第一最外側(cè)部分的界面反射回來(lái)(例如，在遠(yuǎn)離飛機(jī)艙室的方向上反射)，僅允許噪聲的一部分被傳遞到熱聲堆疊部?jī)?nèi)。
[0020]熱聲堆疊部配置成具有從所述第一最外側(cè)部分向中央部分逐漸減小的特性聲阻抗以及從中央部分向第二最外側(cè)部分逐漸增大的特性聲阻抗。通過(guò)熱聲堆疊部的特性聲阻抗的逐漸減小和增大有利于噪聲的被傳遞部分從第一最外側(cè)部分通過(guò)所述中心部分到達(dá)第二最外側(cè)部分。此外，中央部分的較低特性聲阻抗意味著形成部在捕獲熱聲部分內(nèi)部的聲音能量方面更加有效，使得聲音能量被更有效地吸收。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第二最外側(cè)部分具有第二相對(duì)高的特性聲阻抗，其優(yōu)選地導(dǎo)致到達(dá)第二最外側(cè)部分的噪聲被傳遞部分朝向所述第一最外側(cè)部分反射回來(lái)。因此，噪聲的被傳遞部分再次通過(guò)中央部分，從而進(jìn)一步吸收和降低噪聲。
[0021]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，多層并列布置的多孔層包括沿第一最外側(cè)部分設(shè)置的第一多孔層，沿第二最外側(cè)部分設(shè)置的第二多孔層，以及沿中央部分設(shè)置的第三多孔層。所述第一、第二和/或第三多孔層被壓縮到相應(yīng)的預(yù)定壓縮百分比，使得將經(jīng)受壓縮的層的吸聲作用基本上最大化。多孔層的最大吸聲值的確定進(jìn)一步詳細(xì)描述如下。通過(guò)增加第一、第二和/或第三多孔層的吸聲特性，改善了熱聲堆疊部的吸聲效果，增強(qiáng)了噪聲通過(guò)熱聲堆疊部時(shí)噪聲的被傳遞部分的吸收和降低。據(jù)信不受到理論的限制，將多孔層壓縮到相應(yīng)的預(yù)定壓縮百分比增加貫穿多孔層的曲折空氣路徑的復(fù)雜性。通過(guò)多孔層傳遞的大部分噪聲優(yōu)選地沿著曲折的空氣路徑行進(jìn)。因此，增加曲折空氣路徑的復(fù)雜性本質(zhì)上增加了空氣路徑的長(zhǎng)度，從而導(dǎo)致噪聲的被傳遞部分通過(guò)熱聲堆疊部行進(jìn)更大的距離，有效地改善了噪聲的吸收和降低。
[0022]參照?qǐng)D1，提供根據(jù)示例性實(shí)施例的飛機(jī)10的局部截面前視圖。飛機(jī)10具有封裝飛機(jī)艙室14的機(jī)身12。機(jī)身12可以是金屬機(jī)身，復(fù)合材料機(jī)身等。發(fā)動(dòng)機(jī)16鄰近機(jī)身12，發(fā)動(dòng)機(jī)16沿著機(jī)翼18設(shè)置以便驅(qū)動(dòng)飛機(jī)10。在操作過(guò)程中，例如由發(fā)動(dòng)機(jī)16、機(jī)身12外表面20上方的湍流空氣流等在機(jī)身12的外側(cè)產(chǎn)生噪聲。
[0023]如圖2中所示，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，在機(jī)身外側(cè)產(chǎn)生的噪聲的一部分沿著由單向箭頭22所示的聲路徑通過(guò)機(jī)身12朝向飛機(jī)艙室14行進(jìn)。在該實(shí)施例中，機(jī)身12包括多個(gè)框架24。隔離器28用于將艙室內(nèi)部面板30 (諸如頂蓬32、封閉板34等)附連到框架24。熱聲部分36位于機(jī)身12的框架24和艙室內(nèi)部面板30之間。聲層38位于熱聲部分36和艙室內(nèi)部面板30之間，所述聲層38例如可由彈性體或類(lèi)似材料制成，用于阻擋噪聲。
[0024]熱聲部分36具有多層并列布置的多孔層40，其包括被堆疊在一起以形成熱聲堆疊部47的外側(cè)多孔層42、中間多孔層44和內(nèi)側(cè)多孔層46。雖然熱聲堆疊部47被不為具有三層多孔層，但是將意識(shí)到的是，熱聲堆疊部可包括多于三層的多孔質(zhì)層或少于三層的多孔層，但是將具有至少兩層多孔層。例如，設(shè)置于聲空間200和墻裙面板48之間的熱聲部分136被示為具有由五層多孔層140形成的熱聲堆疊部147，墻裙面板48是通常位于乘客座椅(未示出)扶手下方的艙室內(nèi)部面板30。
[0025]適用于多孔層40的材料的一些非限制性實(shí)例包括但不限于:開(kāi)孔泡沫，諸如聚酰胺泡沫、三聚氰胺泡沫等；纖維材料，諸如連續(xù)纖維氈或墊、用樹(shù)脂粘結(jié)的纖維等；氈狀材料或類(lèi)似物；以及它們的組合。優(yōu)選地，每層多孔層40具有形成于其中的多個(gè)曲折的空氣路徑，并具有約85體積百分比(vol.%)或更大、更優(yōu)選約為95vol.%或更大、并且最優(yōu)選約97vol.%或更大的孔隙度。
[0026]參照?qǐng)D3，熱聲部分236具有熱聲堆疊部247，其包括設(shè)置于第一外側(cè)結(jié)構(gòu)250和第二外側(cè)結(jié)構(gòu)252之間的多層并列布置的多孔層240。至少一層多孔層240、以及優(yōu)選的多于一層的多孔層240處于壓縮狀態(tài)，以便優(yōu)選地將層的吸聲效果最大化。
[0027]具體地，圖4以曲線圖示出吸聲系數(shù)隨著根據(jù)示例性實(shí)施例的多孔層壓縮百分比進(jìn)行的變化。垂直軸(Y)代表多孔層的吸聲系數(shù)，其在選定的頻率范圍內(nèi)加權(quán)平均，而水平軸(X)代表多孔層的壓縮百分比。在該實(shí)例中，所選定的頻率范圍是用于計(jì)算語(yǔ)言干擾級(jí)(Speech Interference Level, SIL)的頻率范圍,其包括如本領(lǐng)域內(nèi)公知的第三倍頻帶,并覆蓋從約800赫茲至約5000赫茲第三倍頻帶的頻率范圍。吸聲系數(shù)的范圍從0.0到1.0，其中1.0是理想的吸聲器。多孔層的壓縮百分比的范圍從O到100%。曲線50以曲線圖示出多孔層的吸聲系數(shù)隨壓縮比變化的關(guān)系實(shí)例。然而，應(yīng)該意識(shí)到的是，曲線50對(duì)于不同等級(jí)和類(lèi)型的多孔層將是不同的。如圖所示，多孔層在相應(yīng)的約35%的壓縮百分比下具有約為0.75的最大吸聲值52。此外，在相應(yīng)的30%和52%的壓縮百分比下最大吸聲值52的95%約為0.71。
[0028]參照?qǐng)D3和圖4，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，至少一個(gè)多孔層240處于在一定壓縮百分比下的壓縮狀態(tài)，使得所述多孔層具有一定的吸聲系數(shù)，所述吸聲系數(shù)為在選定頻率范圍內(nèi)的最大吸聲值52的約95%或更大，優(yōu)選約為97%或更大，并且最優(yōu)選約99%或更大。例如且如圖4中所示，如果曲線50代表至少一層多孔層240在選定頻率范圍(例如SIL)內(nèi)的吸聲系數(shù)，則對(duì)于約0.75的最大吸聲值52的約95%或更大的吸聲系數(shù)而言，所述層將處于壓縮百分比從約30%至約52%的壓縮狀態(tài)。
[0029]參照?qǐng)D5，熱聲部分336包括多層并列布置的多孔層340，其堆疊到一起以便形成配置成增強(qiáng)吸聲作用的熱聲堆疊部347。多層并列布置的多孔層340包括第一多孔層351，第二多孔層352，第三多孔層353，第四多孔層354，和第五多孔層355。所述多層多孔層340中的一層或多層可處于如上所論述的壓縮狀態(tài)。熱聲堆疊部347定位成使得沿著聲路徑22傳遞的噪聲分別行進(jìn)通過(guò)第一多孔層351，第二多孔層352，第三多孔層353，第四多孔層354,和第五多孔層355。
[0030]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，熱聲堆疊部347布置成使得所述特性聲阻抗從第一多孔層351通過(guò)熱聲堆疊層347到第五多孔層355逐漸增加。如本文所用，“特性聲阻抗逐漸增加”可理解成意味著特性聲阻抗對(duì)于每個(gè)相鄰層而言在限定方向上更高。例如，第二多孔層352具有高于第一多孔層351的特性聲阻抗，所述第三多孔層353具有高于第二多孔層352的特性聲阻抗，第四多孔層354具有高于第三多孔層353的特性聲阻抗，以及第五多孔層355具有高于第四多孔層354的特性聲阻抗。優(yōu)選地，第一多孔層351具有低于5000帕.秒/米的相對(duì)低的特性聲阻抗，更優(yōu)選約為400至約500帕.秒/米的特性聲阻抗，這大致是飛機(jī)內(nèi)部艙室中空氣的特性聲阻抗。第一多孔層351的相對(duì)低的特性聲阻抗有助于將從第一多孔層351反射的噪聲量最小化，允許被傳遞的大部分噪聲382行進(jìn)通過(guò)熱聲堆疊部347以便被吸收。
[0031]參照?qǐng)D6，在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，熱聲部分436包括多層并列布置的多孔層440，其堆疊在一起以便形成配置成增強(qiáng)聲音傳遞損耗的熱聲堆疊部447。多層并列布置的多孔層440包括第一多孔層451，第二多孔層452，第三多孔層453，第四多孔層454，和第五多孔層455，上述這些多孔層配置成增強(qiáng)吸收，如在前面的段落中關(guān)于圖5中所示的熱聲堆疊部347所論述的那樣。此外，多個(gè)并列布置的多孔層440包括第六多孔層456，第七多孔層457和第八多孔層458。所述多個(gè)并列布置的多孔層440的一層或多層可處于如上所論述的壓縮狀態(tài)。
[0032]在該實(shí)施例的一個(gè)具體實(shí)例中，熱聲部分436設(shè)置于第一外側(cè)結(jié)構(gòu)470和第二外側(cè)結(jié)構(gòu)472之間，所述結(jié)構(gòu)示為復(fù)合結(jié)構(gòu)。但是應(yīng)當(dāng)理解的是，第一和/或第二外側(cè)結(jié)構(gòu)470和472可以是金屬結(jié)構(gòu)，塑料結(jié)構(gòu)，或其它結(jié)構(gòu)。第八多孔層458沿所述熱聲堆疊部447的第一最外側(cè)部分474設(shè)置，以及第五多孔層455沿?zé)崧暥询B部447的第二最外側(cè)部分476設(shè)置。如圖所示，熱聲堆疊部447的中央部分478至少包括第一和第二多孔層451和452。
[0033]熱聲堆疊部447被定位成使得沿著聲路徑22傳遞的噪聲入射到第一最外側(cè)部分474。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一最外側(cè)部分474具有第一相對(duì)高的特性聲阻抗，使得噪聲480的大部分反射遠(yuǎn)離熱聲堆疊部447，僅允許噪聲的被傳遞部分482進(jìn)入熱聲堆疊部447。優(yōu)選地，所述第一最外側(cè)部分474的第一特性聲阻抗約為250，000帕?秒/米或更大，更優(yōu)選約為350，000帕.秒/米或更大，最優(yōu)選約為500，000帕.秒/米或更大。
[0034]熱聲堆疊部447具有從第一最外側(cè)部分474到中央部分478逐漸減小的特性聲阻抗以及從中心部分478到第二最外側(cè)部分476的逐漸增加的特性聲阻抗。如本文所用，“特性聲阻抗逐漸減小”可理解成意味著特性聲阻抗對(duì)于每個(gè)相鄰層而言在限定方向上更小。具體地，第七多孔層457的特性聲阻抗低于第八多孔層458的特性聲阻抗，第六多孔層456的特性聲阻抗低于第七多孔層457的特性聲阻抗低等等。類(lèi)似地且如上所解釋的那樣，第一多孔層451的第一特性聲阻抗低于第二多孔層452的第二特性聲阻抗等等。因此，在通過(guò)熱聲堆疊部447的特性聲阻抗上的逐漸減小和增加有利于捕獲第一和第二外側(cè)結(jié)構(gòu)470和472之間的噪聲能量，并當(dāng)聲能在第一和第二外側(cè)結(jié)構(gòu)470和472之間反彈時(shí)提高熱聲堆疊部447的吸聲作用。
[0035]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第二最外側(cè)部分476具有第二相對(duì)高的特性聲阻抗，使得到達(dá)第二最外側(cè)部分476的噪聲的被傳遞部分482基本上朝向所述第一最外側(cè)部分474反射回來(lái)，以便在熱聲堆疊部447內(nèi)被進(jìn)一步吸收和反復(fù)反射，從而進(jìn)一步降低噪聲。優(yōu)選地，所述第二最外側(cè)部分476的第二特性聲阻抗約為250，000帕?秒/米或更大，更優(yōu)選約為350，000帕?秒/米或更大，以及最優(yōu)選約為500，000帕?秒/米或更大。通過(guò)將噪聲的大部分482反射遠(yuǎn)離熱聲堆疊部447，僅允許噪聲的被傳遞部分482進(jìn)入熱聲堆疊部447，并且通過(guò)將噪聲在所述第一和第二最外側(cè)部分474和476之間且通過(guò)中央部分478來(lái)回反射而將噪聲的被傳遞部分482基本上吸收在熱聲堆疊部447內(nèi)，離開(kāi)熱聲堆疊部447的噪聲被傳遞部分422顯著降低，從而改善了通過(guò)熱聲堆疊部447的噪聲傳遞損耗。
[0036]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述第二、第三、第四，第五多孔層452-455的空中重量(aerial weight)(每單位面積的重量)在朝向第二最外側(cè)部分476的方向上對(duì)于每一層逐漸增加，以及第六、第七、第八多孔層456-458的空中重量在朝向第一最外側(cè)部分474的方向上對(duì)于每一層逐漸增加。在這方面，重量分布集中在具有最低特性阻抗的中心部分多孔層中的某一層上(例如，第一多孔層451)，且重量分布從所述第一外側(cè)結(jié)構(gòu)470到第二外側(cè)結(jié)構(gòu)472更平衡。也就是說(shuō)，如果第一外側(cè)結(jié)構(gòu)470的空中重量大于所述第二外側(cè)結(jié)構(gòu)472的空中重量(例如，機(jī)身的空中重量是艙室內(nèi)部封閉板空中重量的約3倍高)，則第二，第三，第四和第五多孔層452-455的每一層的空中重量將在朝向第二最外側(cè)部分476的方向上逐漸增加，以及多孔層452-455的組合空中重量將大于多孔層456-458的組合空中重量，其中對(duì)于所述層456-458的每一層而言,空中重量在朝向第一最外側(cè)部分474的方向上逐漸增加。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)平衡圍繞具有最低特性聲阻抗的中央部分多孔層的重量，可進(jìn)一步增強(qiáng)通過(guò)熱聲部分436的噪聲傳遞損耗。
[0037]因此，對(duì)適于飛機(jī)的用于降低噪聲的熱聲部分進(jìn)行了描述。各個(gè)實(shí)施例包括多層并列布置的多孔層，其根據(jù)特性聲阻抗、壓縮百分比、空中重量、或它們的組合布置于熱聲堆疊部?jī)?nèi)，以提高吸收效果和/或噪聲傳遞損耗。
[0038]盡管已經(jīng)在前面詳細(xì)描述中提出了示例性實(shí)施例，但應(yīng)該意識(shí)到存在大量的變型。還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是,一個(gè)示例性實(shí)施例或多個(gè)示例性實(shí)施例僅僅是實(shí)例,且并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍、應(yīng)用或配置。相反，前面的詳細(xì)描述將給本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供用于實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的方便指南(road map)。應(yīng)當(dāng)理解的是,在不脫離如在所附的權(quán)利要求中提出的本發(fā)明范圍的情況下，可對(duì)在示例性實(shí)施例中所述的元件功能和布置方面進(jìn)行各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種適于飛機(jī)的用于沿著聲路徑減小從聲源所產(chǎn)生的噪聲的熱聲部分，所述熱聲部分包括: 具有第一特性聲阻抗的第一多孔層；以及 第二多孔層，其鄰近所述第一多孔層設(shè)置并具有大于所述第一特性聲阻抗的第二特性聲阻抗，其中所述熱聲部分配置成沿著所述聲路徑定位，使得所述噪聲的至少一部分被引導(dǎo)通過(guò)所述第一多孔層到達(dá)所述第二多孔層以便促進(jìn)噪聲吸收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第一多孔層處于在第一壓縮百分比下的第一壓縮狀態(tài)，使得所述第一多孔層具有第一吸聲系數(shù)，所述第一吸聲系數(shù)為所述第一多孔層在預(yù)定頻率范圍內(nèi)的最大吸聲值的約95%或更大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第二多孔層處于在第二壓縮百分比下的第二壓縮狀態(tài)，使得所述第二多孔層具有第二吸聲系數(shù)，所述第二吸聲系數(shù)為所述第二多孔層在預(yù)定頻率范圍內(nèi)的最大吸聲值的約95%或更大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第一和第二多孔層具有約85vol.%或更大的孔隙度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第一和第二多孔層均包括選自于由下述組成的群組的材料:開(kāi)孔泡沫、氈、纖維、用樹(shù)脂粘結(jié)的纖維、以及它們的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第一特性聲阻抗約為5000帕?秒/米或更小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第一特性聲阻抗約為500帕.秒/米或更小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第一特性聲阻抗為從約400帕?秒/米到約500帕?秒/米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第二特性聲阻抗大于約500帕?秒/米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第二特性聲阻抗大于約5000帕.秒/米。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第二特性聲阻抗約為100，000帕?秒/米或更大。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，其中所述第一多孔層具有第一空中重量，以及所述第二多孔層具有大于所述第一空中重量的第二空中重量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱聲部分，還包括鄰近所述第一多孔層、與所述第二多孔層相對(duì)設(shè)置的第三多孔層，所述第三多孔層具有大于所述第一特性聲阻抗的第三特性聲阻抗。
14.一種適于飛機(jī)的用于沿著聲路徑減小從聲源所產(chǎn)生的噪聲的熱聲部分，所述熱聲部分包括: 形成熱聲堆疊部的多個(gè)并列布置的多孔層，所述熱聲堆疊部具有第一最外側(cè)部分，第二最外側(cè)部分，以及設(shè)置于所述第一和第二最外側(cè)部分之間的中央部分，其中所述熱聲堆疊部配置成沿著所述聲路徑定位，使得來(lái)自所述聲源的所述噪聲入射到所述第一最外側(cè)部分，以及其中所述第一最外側(cè)部分具有第一相對(duì)高的特性聲阻抗，其有效地將所述噪聲的大部分反射遠(yuǎn)離所述熱聲堆疊部，并允許所述噪聲的被傳遞部分進(jìn)入所述熱聲堆疊部，以及其中所述熱聲堆疊部具有從所述第一最外側(cè)部分向所述中央部分逐漸減小的特性聲阻抗以及從所述中央部分向所述第二最外側(cè)部分逐漸增大的特性聲阻抗，以促進(jìn)通過(guò)所述熱聲堆疊部的所述噪聲的所述被傳遞部分的傳遞損耗。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱聲部分，其中所述多層并列布置的多孔層包括沿所述第一最外側(cè)部分設(shè)置的第一多孔層，沿所述第二最外側(cè)部分設(shè)置的第二多孔層，以及沿所述中央部分設(shè)置的第三多孔層，以及其中所述第一多孔層具有第一特性聲阻抗，所述第二多孔層具有第二特性聲阻抗，以及所述第三多孔層具有小于所述第一和第二特性聲阻抗的第三特性聲阻抗。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熱聲部分，其中所述第一多孔層處于在第一壓縮百分比下的第一壓縮狀態(tài)，使得所述第一多孔層具有第一吸聲系數(shù)，所述第一吸聲系數(shù)為所述第一多孔層在第一預(yù)定頻率范圍內(nèi)的第一最大吸聲值的約95%或更大，所述第二多孔層處于在第二壓縮百分比下的第二壓縮狀態(tài)，使得所述第二多孔層具有第二吸聲系數(shù)，所述第二吸聲系數(shù)為所述第二多孔層在第二預(yù)定頻率范圍內(nèi)的第二最大吸聲值的約95%或更大，和/或所述第三多孔層處于在第三壓縮百分比下的第三壓縮狀態(tài)，使得所述第三多孔層具有第三吸聲系數(shù)，所述第三吸聲系數(shù)為所述第三多孔層在第三預(yù)定頻率范圍內(nèi)的第三最大吸聲值的約95%或更大。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熱聲部分，其中所述第一多孔層具有第一空中重量，所述第二多孔層具有大于所述第一空中重量的第二空中重量，以及所述第三多孔層具有小于所述第二空中重量的第三空中重量。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱聲部分，其中所述第二最外側(cè)部分具有第二相對(duì)高的特性聲阻抗，其有效地將所述噪聲的所述被傳遞部分的至少一部分反射回來(lái)通過(guò)所述熱聲堆疊部。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱聲部分，還包括: 第一外側(cè)結(jié)構(gòu)；以及 第二外側(cè)結(jié)構(gòu)，其中所述熱聲堆疊部間置于所述第一和第二外側(cè)結(jié)構(gòu)之間，使得所述第一外側(cè)結(jié)構(gòu)鄰近所述第一最外側(cè)部分設(shè)置，以及所述第二外側(cè)結(jié)構(gòu)鄰近所述第二最外側(cè)部分設(shè)置，以及其中所述第一外側(cè)結(jié)構(gòu)是機(jī)身或附連到所述機(jī)身的面板，以及所述第二外側(cè)結(jié)構(gòu)是封閉板，墻裙面板，頂蓬，聲層或艙室內(nèi)部面板。
20.一種適于飛機(jī)的用于沿著聲路徑減小從聲源所產(chǎn)生噪聲的熱聲部分，所述熱聲部分包括: 第一多孔層；以及 鄰近所述第一多孔層設(shè)置的第二多孔層，其中所述第一多孔層處于在第一壓縮百分比下的第一壓縮狀態(tài)，使得所述第一多孔層具有第一吸聲系數(shù)，所述第一吸聲系數(shù)為所述第一多孔層在第一預(yù)定頻率范圍內(nèi)的第一最大吸聲值的約95%或更大，和/或所述第二多孔層處于在第二壓縮百分比下的第二壓縮狀態(tài)，使得所述第二多孔層具有第二吸聲系數(shù)，所述第二吸聲系數(shù)為所述第二多孔層在第二預(yù)定頻率范圍內(nèi)的第二最大吸聲值的約95%或更大，以及其中所述熱聲部分配置成沿著所述聲路徑定位，使得所述噪聲的至少一部分被引導(dǎo)通過(guò)所述第一多孔層到達(dá)所述第二多孔層以便促進(jìn)噪聲吸收。
【文檔編號(hào)】E04B1/82GK104285021SQ201280060466
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月8日
【發(fā)明者】王同安, J·W·馬克森, A·富斯, D·C·霍尼克, J·菲勒 申請(qǐng)人:灣流航空航天公司