[發明專利]具有聲音可透過壁的渦輪機短艙

在審

• 申請號: 201980014271.3
• 申請日: 2019-02-19
• 公開（公告）號: CN111741899A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 諾曼·布魯諾·安德雷·若代;杰里米·保羅·弗朗西斯科·岡薩雷斯
• 申請（專利權）人: 賽峰飛機發動機公司
• 主分類號: B64D33/02
• 分類號: B64D33/02;F02C7/045;F02K1/82
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 張辛睿;李雪

本發明涉及一種用于渦輪機的短艙，所述短艙包括圍繞短艙的縱向軸線的環形內壁，所述環形內壁被設計成圍繞至少部分渦輪機，所述短艙進一步包括圍繞所述環形內壁的環形外壁，所述環形外壁包括第一聲音可透過部件，所述環形內壁包括第二聲音可透過部件，這兩個聲音可透過部件被配置成彼此朝向，以使容納在短艙內的渦輪機發出的聲波穿過所述環形內壁，然后穿過所述環形外壁，從而離開所述短艙。

技術領域

本發明屬于飛行器推進單元領域，尤其屬于飛行器渦輪機短艙領域。。

背景技術

飛行器推進單元的一個重要發展方向是降低發動機噪聲，發動機噪聲可以定義為渦輪噴氣發動機在其運行時空氣動力元件產生的噪聲。具體而言，渦輪噴氣發動機的實體旋轉部件，例如壓縮機轉子、渦輪轉子和風扇，產生形成產生聲波的壓力波動信號。需要尋求解決方案來衰減發動機噪聲，特別是機艙內的乘客和飛行器通過時地面人員所經歷的發動機噪聲。需要尋求對推進單元的機械尺寸、重量、能耗和效率具有有限影響的噪聲衰減解決方案。

降低發動機噪聲的一個已知解決方案是衰減短艙內部的聲波。通常的做法是在渦輪噴氣發動機短艙內壁上安裝“蜂窩”消聲板，該消聲板由剛性金屬板制成，具有規則的穿孔圖案。然而，這種處理的有效性僅針對相對較小的頻率范圍進行了優化，因此并不對應于所有可能的發動機噪聲源。此外，這些蜂窩板在短艙的內部空間中占據了額外的空間。

還提出了利用短艙內部的破壞性聲干擾現象，使得引起發動機噪聲的聲波相互補償。以申請人的名義提出的專利申請FR 2998267記載了一種技術，該技術來源于“HQ管”(Herschel-Quincke管)的已知概念，該管是一種彎曲的空心管，在聲波循環的導管(例如次級導管)中，構成空氣流的平行旁路。在該專利申請中，提出在將根據該原理的裝置安裝在渦輪噴氣發動機的空氣導管中，該渦輪噴氣發動機在其表面上裝備有蜂窩板，HQ管在其兩端開口通過穿過蜂窩板而通向導管的內部。因此，從導管中得到聲壓波動信號，并在另一點重新注入，其相移促進了所述信號和疊加在其上的非相移信號之間的破壞性干擾。

以申請人的名義提出的專利申請FR 2968048提出了一種用于主動控制由風扇尾流和出口導向葉片(也稱為OGV)之間的相互作用產生的噪聲的裝置。小尺寸的壓電致動器位于OGV上，其直接位于空氣動力表面上。這些靜電源產生的優選為偶極子的聲音信號要盡可能與風扇產生的噪聲相似，這種技術也是基于破壞性干擾的原理。然而，風扇噪聲很難達到功率水平。

發明內容

需要對由飛行器渦輪機的可移動部件產生的發動機噪聲進行衰減，并且特別是對機艙中的乘客以及飛行器通過時地面人員所感受的噪聲進行衰減。

具體而言，需要一種解決方案，其能夠限制短艙縱向軸線上的軸向端部向所有方向輻射的聲能，而在短艙的內部空間中幾乎不產生額外的空間占用。

附圖1示意性地表示了飛行器的前視圖。該飛行器包括左翼8，渦輪機短艙1固定在該左翼下方，覆蓋著運行的渦輪機。在圖中未示出渦輪機和用于將短艙1固定到機翼8的掛架。由渦輪機的旋轉部件產生的聲波，特別是由風扇葉片(其旋轉方向由圖中的箭頭R表示)產生的聲波，在渦輪機和短艙之間形成的次級導管中傳播。在這里，風扇葉片在機身9側的旋轉方向是下降的。在次級導管內產生的聲強流(acoustic intensity stream)與聲能E的輻射有關。在現有技術的短艙中，例如圖1所示的短艙，該聲能主要沿可以描述為下述三個分量的方向輻射到短艙的端部：

沿短艙的軸線X的軸向分量，該傳播方向未示出，

徑向分量，未示出，

方位角分量。

這三個分量對應于圓柱坐標系中相對于縱向軸線X的三個維度，其中，沿X軸的軸向分量對應于圓柱坐標系中的高度，方位角分量對應于模數，徑向分量對應于半徑。