飛機隔聲壁板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種特別是用于飛機降噪的包含隔音隔熱層的飛機隔聲壁板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保要求以及對乘坐舒適度等要求的不斷提高，飛機艙內(nèi)降噪技術(shù)的研發(fā)越來越受到廣泛關(guān)注。通常，飛機艙內(nèi)降噪技術(shù)基本上采用吸聲、隔聲、隔振以及上述組合技術(shù)手段等。
[0003]然而，對于飛機而言，重量和空間都是在飛機設(shè)計時需要嚴格控制的敏感參數(shù)，所以在飛機上開展降噪措施就受到空間和重量的嚴格限制。換言之，飛機艙內(nèi)降噪的各種手段與對空間和重量的需求是一對矛盾，因此長久以來都期望能夠突破這一技術(shù)瓶頸。
[0004]目前，現(xiàn)有技術(shù)中大多通過填充吸引材料來實現(xiàn)例如飛機壁板等飛機結(jié)構(gòu)的隔音隔熱，但這在達到期望的效果的同時卻會付出較大的空間和重量的代價，而這些都是是在飛機設(shè)計過程中盡量要避免的問題。
[0005]換言之，目前期望由一種能夠避免犧牲一定的空間或犧牲一定的重量來實現(xiàn)期望的降噪效果的包含新型隔音隔熱層的飛機隔聲壁板。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型提供一種飛機隔聲壁板，該飛機隔聲壁板包括位于最外側(cè)的蒙皮，該飛機隔聲壁板還包括隔音隔熱層，該隔音隔熱層包括集成在一起的呈聲子晶體形式的聲學功能材料以及吸聲多孔介質(zhì)材料，其中，隔音隔熱層能直接放置于飛機隔聲壁板中。通過集成在一起的聲學功能材料與吸聲多孔介質(zhì)材料可以大幅提升整個飛機壁板的隔聲能力。
[0007]優(yōu)選地，采用包覆膜將所述聲學功能材料以及所述吸聲多孔介質(zhì)材料部分地或者完全地包裹于其內(nèi)。這種包覆膜承擔一部分聲音隔離的作用，且聲音通過包覆膜進入由聲學功能材料以及吸聲多孔介質(zhì)材料構(gòu)成的內(nèi)部空間，由于受到聲子晶體反射與諸如隔音棉的吸聲多孔介質(zhì)材料的雙重作用，顯著提高了隔音隔熱層的總體隔聲效果
[0008]有利地，可將吸聲多孔介質(zhì)材料使所述聲學功能材料與所述蒙皮間隔開，從而借助兩者之間的距離可形成一種聲空腔，達到削弱蒙皮與聲學功能材料之間的耦合作用，進而增強聲學功能材料的隔聲性能，同時還可削減由蒙皮施加于聲學功能材料的振動等關(guān)聯(lián)作用。
[0009]例如，吸聲多孔介質(zhì)材料包括玻璃纖維或開孔泡沫，從而實現(xiàn)特別良好的多孔(開孔)特性。
[0010]特別有利地，聲學功能材料安裝成嵌入吸聲多孔介質(zhì)材料內(nèi)，以實現(xiàn)聲學功能材料與吸聲多孔介質(zhì)材料進一步集成，從而在獲得等效隔音效果的同時減少空間占用量。
[0011]還可設(shè)想包覆膜的內(nèi)表面與所述聲學功能材料以及吸聲多孔介質(zhì)材料至少部分地間隔開，以使得在包覆膜之內(nèi)存在一部分空氣來阻隔熱量和聲波，從而進一步提高隔聲效果。
【附圖說明】
[0012]圖1示出根據(jù)本實用新型的飛機隔聲壁板的飛機隔音隔熱層的示意立體圖；
[0013]圖2示出聲音傳遞損耗的示意原理圖；以及
[0014]圖3示出飛機隔聲效果的對比示意曲線圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型涉及用于飛機艙內(nèi)降噪的隔聲壁板1。一般來說，飛機包含蒙皮10，蒙皮的作用是維持飛機外形，使其具有很好的空氣動力特性。蒙皮承受空氣動力作用后將作用力傳遞到相連的機身和機翼的骨架上。
[0016]為了產(chǎn)生期望的隔音隔熱的效果，在飛機隔聲壁板1內(nèi)可安裝有隔音隔熱層。隔音隔熱層包括呈聲子晶體形式的聲學功能材料20以及吸聲多孔介質(zhì)材料30。優(yōu)選地，所述隔音隔熱層作為一個整體能直接放置于飛機隔聲壁板1中。
[0017]吸聲多孔介質(zhì)材料30可以為一層或多層，并且包含諸如玻璃纖維、開孔泡沫等材料，以提高吸聲效率。尤其是，吸聲多孔介質(zhì)材料30可構(gòu)造成隔音棉。
[0018]可以設(shè)想聲學功能材料20與吸聲多孔介質(zhì)材料30之間的多種布置形式。例如，聲學功能材料20可直接嵌入到吸聲多孔介質(zhì)材料30內(nèi)。又例如，聲學功能材料20可與吸聲多孔介質(zhì)材料30并排(沿飛機橫向)放置。
[0019]尤其是，吸聲多孔介質(zhì)材料30位于飛機隔聲壁板的蒙皮10與聲學功能材料20之間，從而確保蒙皮與聲學功能材料之間存在一定距離。借助兩者之間的距離可形成一種聲空腔，從而達到削弱蒙皮10與聲學功能材料20之間的耦合作用，從而增強聲學功能材料20的隔聲性能。
[0020]吸聲多孔介質(zhì)材料30也可與蒙皮10間隔開一定距離，但也可以直接鄰抵于飛機壁板的蒙皮10內(nèi)側(cè)。
[0021]此外，由于吸聲多孔介質(zhì)材料的介入，可將從聲學功能材料反射回的大量聲能進行二次吸收消耗，從而增加了隔音隔熱層的有效吸收厚度，由此進一步提高整體壁板的隔聲水平。
[0022]具體來說，如圖2中所示，聲波從位于蒙皮外側(cè)的艙外傳遞至艙內(nèi)。聲波透射通過諸如隔音棉的吸聲多孔介質(zhì)材料30、然后在聲學功能材料20處形成反射，從而使聲波再次穿過吸聲多孔介質(zhì)材料30。隨后，一部分聲波傳遞到艙外，而另一部分聲波在蒙皮處反射回到吸聲多孔介質(zhì)材料30，然后再此重復(fù)上述過程，直至聲波完全消散為止。通過這樣反復(fù)多次透射與反射，增加了隔音隔熱層的有效吸聲厚度，提高了隔音隔熱的效果。
[0023]另外，特別有利的是，在聲學功能材料20以及吸聲多孔介質(zhì)材料30外包覆有膜40，從而構(gòu)成一個系統(tǒng)。換言之，采用包覆膜40將聲學功能材料20以及吸聲多孔介質(zhì)材料30部分地或者完全地包裹于其內(nèi)。
[0024]在圖1中示意地示出這種包覆膜40。例如，包覆膜可采用沿邊緣熱粘合的方式包裹在聲學功能材料20以及吸聲多孔介質(zhì)材料30之外(在圖中示出包覆膜熱裙邊50)。本實用新型不限于包覆膜40的該連結(jié)方式，還可設(shè)想其它的方式、諸如采用封條、縫線等進行密封。
[0025]包覆膜40 —方面承擔了一部分聲音隔離的作用，另一方面，聲音通過包覆膜40進入由聲學功能材料20以及吸聲多孔介質(zhì)材料30構(gòu)成的內(nèi)部空間，受到聲子晶體反射與諸如隔音棉的雙重作用，顯著提高了隔音隔熱層的總體隔聲效果。
[0026]此外，采用包覆膜40對聲學功能材料以及吸聲多孔介質(zhì)材料進行包裹之后，隔音隔熱層可不受到外部環(huán)境、例如飛機壁板內(nèi)部或外部的環(huán)境影響，因為包覆膜40將這兩者隔開，以避免水汽、灰塵等進入聲學功能材料20以及吸聲多孔介質(zhì)材料30內(nèi)從而造成降低吸聲、消聲性能，從而保障整個系統(tǒng)更耐久并且隔聲效果更佳。
[0027]尤其較佳的是，使包覆膜40的內(nèi)部不緊貼于內(nèi)部的聲學功能材料以及吸聲多孔介質(zhì)材料的外部輪廓、而是有意地與它們至少部分地間隔開，由此在它們之間留有空氣等介質(zhì)并由此加強隔音隔熱效果。
[0028]圖3示意性地示出多種隔音隔熱層配置情況下的飛機隔聲效果的對比。具體來說，根據(jù)圖3中的三條對比曲線分別對應(yīng)于僅在蒙皮內(nèi)側(cè)包含隔音棉的狀況、在蒙皮內(nèi)側(cè)包含隔音棉以及其它形式的等密度或高密度的阻尼的狀況、以及在第一種情況的基礎(chǔ)上還包含有根據(jù)本實用新型的聲學功能材料在內(nèi)的隔音隔熱層的狀況。
[0029]由該曲線圖，可清楚地看到在本實用新型的隔音隔熱層的條件下，在一定的頻率范圍(例如，500到2500赫茲)內(nèi)，相比于上述第一種情況，隔聲量會有5-10dB的提高。
[0030]此外，根據(jù)本實用新型的隔音隔熱層可直接放置于飛機壁板內(nèi)部，其安裝方式類似于整體隔音隔熱層的鋪設(shè)方式，不會對現(xiàn)有的施工過程帶來任何負擔，且聲學功能材料20的加入也不會對整體隔音隔熱層與蒙皮之間的空間布局帶來不必要的干涉。
[0031]盡管示出和描述了目前被認為是本發(fā)明的較佳實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解到受益于本發(fā)明可進行各種附加的改變和更改，而不偏離由所述權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍。例如，盡管本說明書是參照飛機壁板來描述的，但本領(lǐng)域技術(shù)人員也可理解到，該隔聲隔音隔熱裝置也可應(yīng)用于飛機上的其它位置、甚至用于飛機以外的需要隔聲的任何適當部位。
[0032]盡管本實用新型是基于飛機壁板的一種新型隔音隔熱層，但本實用新型的應(yīng)用不僅限于飛機的壁板，在飛機的其它區(qū)域，只要滿足隔音隔熱層的安裝要求的區(qū)域，均可應(yīng)用本實用新型達到隔聲隔熱的目的。
[0033]另外除了飛機領(lǐng)域之外，在其它領(lǐng)域，比如汽車側(cè)壁，輪船艙室壁板等部位，同樣可以通過應(yīng)用本實用新型達到隔聲降噪的要求。
【主權(quán)項】
1.一種飛機隔聲壁板，所述飛機隔聲壁板包括位于最外側(cè)的蒙皮，其特征在于，所述飛機隔聲壁板還包括隔音隔熱層，所述隔音隔熱層包括集成在一起的呈聲子晶體形式的聲學功能材料以及吸聲多孔介質(zhì)材料，其中，所述隔音隔熱層能直接放置于所述飛機隔聲壁板中。2.如權(quán)利要求1所述的飛機隔聲壁板，其特征在于，采用包覆膜將所述聲學功能材料以及所述吸聲多孔介質(zhì)材料部分地或者完全地包裹于其內(nèi)。3.如權(quán)利要求1所述的飛機隔聲壁板，其特征在于，所述吸聲多孔介質(zhì)材料使所述聲學功能材料與所述蒙皮間隔開。4.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的飛機隔聲壁板，其特征在于，所述吸聲多孔介質(zhì)材料包括玻璃纖維或開孔泡沫。5.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的飛機隔聲壁板，其特征在于，所述聲學功能材料安裝成嵌入所述吸聲多孔介質(zhì)材料內(nèi)。6.如權(quán)利要求2所述的飛機隔聲壁板，其特征在于，所述包覆膜的內(nèi)表面與所述聲學功能材料以及所述吸聲多孔介質(zhì)材料至少部分地間隔開。
【專利摘要】本實用新型涉及一種飛機隔聲壁板，其包括位于最外側(cè)的蒙皮，該飛機隔聲壁板還包括隔音隔熱層，該隔音隔熱層包括集成在一起的呈聲子晶體形式的聲學功能材料以及吸聲多孔介質(zhì)材料，其中，該隔音隔熱層能直接放置于所述飛機隔聲壁板中。通過集成在一起的聲學功能材料與吸聲多孔介質(zhì)材料可以大幅提升整個飛機壁板的隔聲能力。
【IPC分類】B64C1/40, B64C1/10
【公開號】CN204998750
【申請?zhí)枴緾N201520549096
【發(fā)明人】呂軍, 孟慶功, 韓峰, 馮盟, 馮梓鑫, 何立燕, 胡瑩
【申請人】中國商用飛機有限責任公司, 中國商用飛機有限責任公司上海飛機設(shè)計研究院
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年7月27日