[發(fā)明專利]一種降低內(nèi)埋艙氣動噪聲的阻尼層與后壁泄壓管組合式結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108482641B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊黨國;周方奇;王顯圣;王建明;劉俊;施傲;楊野
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: B64C1/40
• 分類號: B64C1/40
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 沈強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種降低內(nèi)埋艙氣動噪聲的阻尼層與后壁泄壓管組合式結(jié)構(gòu)，包括阻尼層和后壁泄壓管，所述阻尼層為孔類、槽類或孔槽組合類的平板結(jié)構(gòu)，所述泄壓管為孔類、槽類或孔槽組合類；采用本方案的組合式結(jié)構(gòu)，對艙內(nèi)高強(qiáng)度噪聲的抑制效果顯著；結(jié)構(gòu)簡單且位于內(nèi)埋艙內(nèi)，對飛行器的氣動布局、結(jié)構(gòu)形式和飛行性能影響較小，具有較高的可實(shí)現(xiàn)性和可操作性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及航空航天與交通運(yùn)輸交叉領(lǐng)域，具體是指一種降低內(nèi)埋艙氣動噪聲的阻尼層與后壁泄壓管組合式結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，飛行器和磁懸浮高鐵等高速交通工具成為國防建設(shè)、民航運(yùn)輸以及陸路交通中的重點(diǎn)研究項(xiàng)目。外露的艙體、腔體等結(jié)構(gòu)（如飛機(jī)起落架艙體結(jié)構(gòu)等）是常見的內(nèi)埋艙結(jié)構(gòu)，高速氣流作用于上述結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很強(qiáng)烈的氣動噪聲。氣動噪聲不僅對結(jié)構(gòu)造成破壞，而且對周圍電子設(shè)備、人員產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。因此，如何控制內(nèi)埋艙的氣動噪聲顯得尤為重要。

目前內(nèi)埋艙氣動噪聲常用的控制方法有被動控制和主動控制。其中，被動控制方法包括后壁倒角或倒圓弧，前緣立齒，前后緣平齒，前緣剪切層內(nèi)懸掛細(xì)圓桿和底面泄壓管等；主動控制方法包括低頻活塞式和高頻聲激勵式零質(zhì)量射流等。這些控制方法具有一定的內(nèi)埋艙降噪效果，不過也存在問題，其中被動控制方法的缺點(diǎn)在于：被動控制裝置通常破壞了飛行器外形，增加了飛行阻力，并且其適用范圍較小，在超聲速飛行條件下，裝置的降噪能力顯著下降甚至失效；主動控制方法的缺點(diǎn)在于：射流需要額外高壓氣源供氣，高壓氣源不僅不便于攜帶，而且射流出口流量受到氣源影響，導(dǎo)致降噪裝置的使用時間受到限制，降噪力度并不夠，并且目前這些控制方法在工程上不易實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述缺點(diǎn)，提供一種可以明顯降低氣動噪聲并且實(shí)施起來相對較為簡單的阻尼層與后壁泄壓管組合式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要是通過減弱剪切層碰撞后壁面的能量及反饋聲波的強(qiáng)度，改變內(nèi)埋艙內(nèi)部的流動結(jié)構(gòu)，最終達(dá)到降低噪聲的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種降低內(nèi)埋艙氣動噪聲的阻尼層與后壁泄壓管組合式結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在內(nèi)埋艙內(nèi)的阻尼層和設(shè)置在內(nèi)埋艙壁面上的泄壓管。

在上述技術(shù)方案中，所述阻尼層為單層阻尼結(jié)構(gòu)，其阻尼層為孔類、槽類或孔槽組合類的平板結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案中，所述孔類的孔型為方孔、圓孔、蜂窩孔的一種或者幾種任意組合，所述槽類為直線槽或曲線槽的一種或者其組合。

在上述技術(shù)方案中，孔類阻尼層、槽類阻尼層、孔槽組合類阻尼層的開度為20%到80%，所述開度是指孔類或槽類的總面積與平板總面積的比值。

在上述技術(shù)方案中，所述泄壓管為孔類、槽類或孔槽組合類，所述孔類的孔型為方孔、圓孔、蜂窩孔的一種或者幾種任意組合，所述槽類為直線槽或曲線槽的一種或者其組合。

在上述技術(shù)方案中，所述孔類型的泄壓管的排布方式為叉排，或者為順排。

在上述技術(shù)方案中，所述孔類泄壓管、槽類泄壓管、孔槽組合類泄壓管的開度為30%到70%，所述開度是指孔類或槽類的泄壓管總面積與壁面總面積的比值。

在上述技術(shù)方案中，所述阻尼層位于內(nèi)埋艙內(nèi)后壁面的前方，所述泄壓管位于內(nèi)埋艙的后壁面上。

在上述技術(shù)方案中，所述阻尼層和泄壓管的位置可以調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的工作原理為：在高速來流條件下，外部氣流經(jīng)過內(nèi)埋艙開口部分并且撞擊到內(nèi)埋艙固壁時，由于高速氣流與內(nèi)埋艙固壁的相互作用，艙內(nèi)會形成較強(qiáng)氣動噪聲。本發(fā)明所述內(nèi)埋艙后壁附近的阻尼層能夠?qū)ν獠繗饬餍纬勺璧K作用，降低了外部氣流的速度，同時減弱了氣流與內(nèi)埋艙固壁的相互作用。與此同時，當(dāng)氣流通過阻尼層以后，本發(fā)明所述泄壓管能夠?qū)⒏邏旱臍饬鲝膬?nèi)埋艙內(nèi)部導(dǎo)出到內(nèi)埋艙外部，進(jìn)一步減弱了氣流與內(nèi)埋艙固壁的相互作用，從而降低內(nèi)埋艙氣動噪聲。