[發明專利]用于飛行器結構的聲波吸收層壓復合材料結構

在審

• 申請號: 202010713687.9
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN112407233A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 勞·奧爾默莫拉;塔馬拉·布蘭科巴雷拉
• 申請（專利權）人: 空中客車西班牙運營有限責任公司
• 主分類號: B64C1/40
• 分類號: B64C1/40;B32B9/00;B32B9/04;B32B5/02;B32B5/12;B32B5/26;B32B17/04;B32B17/10;B32B17/12;B32B27/06;B32B7/12;B32B7/08;B32B7/02;B32B33/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;孫雅雯

本發明屬于飛行器結構和這些飛行器的結構材料的領域，尤其屬于用于飛行器結構的噪聲吸收材料的領域。本發明提供了一種用于飛行器結構的聲波吸收層壓復合材料結構，一種用于制造聲波吸收層壓復合材料結構的方法以及一種飛行器。

技術領域

本發明屬于飛行器結構和這些飛行器的結構材料的領域，尤其屬于用于飛行器結構的噪聲吸收材料的領域。

背景技術

在飛行器的普通結構件中，現有的碳纖維增強聚合物(CFRP)結構不具有吸收噪聲(例如，來自飛行器發動機的噪聲)的能力。在大多數情況下，需要降低這些結構的噪聲影響，附加吸收材料層被定位在這種CFRP結構的關鍵點上，以實現降噪。

關于將吸收材料整合到CFRP結構中的現有方案是基于通過粘合連接將彈性體材料的連續鋪層粘合至碳鋪層。由于缺乏剪切荷載傳遞，以及還由于材料的應變不相容性，這種解決方案降低了此類結構的結構強度。

為了減少對特定飛行器結構(即，客艙)的噪聲影響，而不影響結構效率(重量/強度)，并且需要容易地將材料整合到特定的飛行器結構。

因此，本發明提供一種用于飛行器結構的層壓復合材料結構，該層壓復合材料結構吸收聲波并且解決上述缺點。

發明內容

本發明針對上述問題，通過聲波吸收層壓復合材料結構、用于制造聲波吸收層壓復合材料結構的方法、以及飛行器提供一種替代性的解決方案。在本文中，還限定了本發明的優選實施例。

在第一發明方面，本發明提供了一種用于飛行器結構的聲波吸收層壓復合材料結構，所述層壓復合材料結構包括混合復合材料的至少三個堆疊鋪層，每個混合復合材料鋪層包括以下組合：

-多個第一聚合物材料絲束，其布置成平行于經線方向，其中，每個第一聚合物材料絲束具有第一寬度W₁，

-多個第二聚合物材料絲束，其布置成平行于緯線方向，其中，每個第二聚合物材料絲束具有第三寬度W₃，以及

-多個吸收材料絲束，其布置成平行于所述經線方向，其中，每個吸收材料絲束具有第二寬度W₂，

其中，

所述聚合物材料絲束是碳纖維增強聚合物(CFRP)或玻璃纖維增強聚合物(GFRP)絲束；并且

所述多個第一聚合物材料絲束和所述多個第二聚合物材料絲束以及所述多個吸收材料絲束布置成在它們之間互相交織形成每個混合材料鋪層的圖案，使得所述聲波吸收層壓復合材料結構對于具有符合以下公式的波長λ的聲波實現改善的吸收水平：

λ＜(2×W₂+W₁)。

混合復合材料將被理解為不同性質的材料的組合，尤其是塑料材料和吸收材料的組合。聚合物材料絲束和吸收絲束的這種交織提供了有利地增加聲音吸收效率而對剪切載荷傳遞影響低的混合復合材料鋪層。

聲波吸收層壓復合材料結構有利地將力轉移至相鄰的混合復合材料鋪層，并且能夠減少引入飛行器結構的噪聲(即，引入飛行器機艙的馬達噪聲和湍流噪聲)。

本層壓復合材料結構包括至少三個堆疊的混合復合材料鋪層，這是層壓復合材料結構吸收幾乎整個波長而不降低結構的機械性能所需要的最小鋪層數量。

第一聚合物材料絲束和第二聚合物材料絲束是由碳纖維(CF)或玻璃纖維(GF)增強的塑料材料。這些聚合物材料絲束為混合復合材料提供機械性能，并且充當混合材料的主要基材。

本發明的層壓復合材料結構歸功于這種至少三個混合復合材料鋪層的組合而會以同一結構表現來吸收噪聲和傳遞剪切力。