專利名稱：用于提高飛行器動(dòng)力裝置腔道中聲音處理有效性的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提高飛行器動(dòng)力裝置腔道中聲音處理有效性的設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖1上IO表示飛行器的一套推進(jìn)裝置，也被稱作渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，它通過一些連接件，尤其是機(jī)翼14下的支柱12與飛行器連接。推進(jìn)裝置包括一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)16,其一方面具有帶槳葉的轉(zhuǎn)子18和帶葉片的定子20的進(jìn)氣裝置；另一方面還具有一個(gè)第一腔道22，在其中根據(jù)空氣的流動(dòng)方向24裝配有壓氣機(jī)26、燃燒室28和渦輪機(jī)30。發(fā)動(dòng)機(jī)16裝配在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙32內(nèi)，該機(jī)艙在進(jìn)氣裝置的進(jìn)口處有進(jìn)氣道34，在進(jìn)氣裝置定子出口處有一個(gè)第二腔道36。
一般來說，至少一個(gè)也被稱作導(dǎo)流板的支撐件38連接著發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)艙，并在第二腔道的內(nèi)腔壁40和外腔壁42之間延伸，該支撐件按氣流方向24和徑向方向裝配在第二腔道36中，形成了一道隔板。
根據(jù)一種實(shí)施方式，動(dòng)力裝置部分有兩個(gè)處在垂直平面上的徑向支撐件38和38，，相互之間的角度位置大于時(shí)鐘12小時(shí)位置和小于時(shí)鐘6小時(shí)位置。這些支撐件形成了兩個(gè)導(dǎo)流板，依照發(fā)動(dòng)機(jī)的橫向剖面圖來看，這些支撐件將第二腔道36分成兩個(gè)C型的平行腔道。一般來說，動(dòng)力裝置處在機(jī)翼下時(shí)，上部的導(dǎo)流板38延伸至支柱12，以便加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)和飛行器其余部分的連接強(qiáng)度。
每個(gè)導(dǎo)流板上具有第一表面，即左表面44和第二表面，即右表面46。
為了不影響推進(jìn)裝置的性能，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)，這些導(dǎo)流板38提供的表面44和46大致是平面的，且尺寸受到空氣動(dòng)力學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)
的限制。推進(jìn)裝置IO發(fā)出的噪聲一方面包括噴氣噪聲，它是各種不同的氣
流與廢氣混合后在各腔道的外部生成的噪聲；另一方面是內(nèi)部部件產(chǎn)
生的噪聲，被稱作內(nèi)部噪聲，它包括在各腔道內(nèi)部由進(jìn)氣裝置、壓縮機(jī)、渦輪機(jī)和燃燒過程產(chǎn)生的噪聲。
無論聲源發(fā)出什么樣的噪聲，腔道內(nèi)的聲場是以一種被稱作音調(diào)的"基礎(chǔ)音"的組合形式出現(xiàn)的，各種音調(diào)沿著腔道，順著優(yōu)選的方向傳播。幾乎全部音調(diào)在腔道中以回旋方式傳播著，并且從相關(guān)腔道
的內(nèi)腔壁、外腔壁和導(dǎo)流板的壁上反射回來。舉例說明，圖2和圖3上示有一個(gè)與某個(gè)既定音調(diào)相關(guān)的聲束48,該聲束在離開腔道之前在第二腔道36中傳播，同時(shí)還伴有兩個(gè)在內(nèi)腔壁40和外腔壁42上的反射束50.1和50.2， 一個(gè)在上部的導(dǎo)流板左表面44上生成的反射束50.3,隨后是兩個(gè)在內(nèi)腔壁40和外腔壁42上生成的反射束50.4和50.5。
為了限制機(jī)場附近噪聲污染的沖擊，國際標(biāo)準(zhǔn)對噪聲源的限制越來越嚴(yán)謹(jǐn)。已經(jīng)開發(fā)了某些技術(shù)來降低內(nèi)部噪聲，主要是在腔道和導(dǎo)流板的壁面上做隔音層處理來吸收部分聲能，尤其可以使用亥姆霍茲共鳴器的原理來進(jìn)行消音。
然而，盡管采用了隔音層，且這些隔音層是按照聲束對上述隔音層限定的反射次數(shù)而形成，內(nèi)部噪聲主要是由進(jìn)氣裝置的噪聲組成，該噪聲的大部分是在第二腔道中傳播，并在該腔道的出口處擴(kuò)散開來，形成了噪聲源的主要成分。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的宗旨是消除現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠提高飛行器動(dòng)力裝置在腔道中聲音處理有效性的設(shè)備。
為此，本發(fā)明涉及一種用于提高飛行器推進(jìn)裝置中一種或多種聲音處理有效性的設(shè)備。該設(shè)備包括一個(gè)氣流通過的腔道，該腔道由兩個(gè)基本上同心的內(nèi)腔壁和外腔壁限定。該設(shè)備的特征在于它至少有一個(gè)隔板，且沿著腔道的至少一部分長度，在上述的內(nèi)腔壁和外腔壁之
間延伸；其特征還在于上述至少 一個(gè)隔板中的至少 一個(gè)壁的型面被形成為能夠增加聲束對上述腔道的任一內(nèi)腔壁和/或外腔壁上的反射次數(shù)，和/或增加聲束對上述至少一個(gè)隔板的至少一個(gè)壁上的反射次數(shù)。
這種布局能夠提高聲音處理的有效性，并且能夠沿著腔道獲得較好的聲音衰減。


說明書中列舉的本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點(diǎn)，僅為參閱附圖的例證。
其中
-圖1是在一垂直平面內(nèi)的推進(jìn)裝置的縱向剖面圖；-圖2是推進(jìn)裝置的尾部透視圖，示出現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)流板中聲束的軌跡；
-圖3是推進(jìn)裝置的后視圖，示出現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)流板中聲束的軌
跡；
-圖4是推進(jìn)裝置尾部的透視圖，示出本發(fā)明的導(dǎo)流板的聲束軌
跡；
-圖5是推進(jìn)裝置的后視圖，示出本發(fā)明的導(dǎo)流板的聲束軌跡；-圖6A是一個(gè)后視圖，示出按照本發(fā)明的一個(gè)變例的導(dǎo)流板情況以及
-圖6B是一個(gè)后視圖，示出按照本發(fā)明另一個(gè)變例的導(dǎo)流板情況。
具體實(shí)施例方式
圖1上IO表示飛行器的一推進(jìn)裝置，也被稱作渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，它通過一些連接件，尤其是通過飛行器機(jī)翼14下的支柱12與飛行器連接。
然而，本發(fā)明并不局限于這種裝配，推進(jìn)裝置可以通過不同的連接件與飛行器的另外部分連接。
按照一種實(shí)施方式，推進(jìn)裝置10包括一發(fā)動(dòng)機(jī)16,其一方面具有帶槳葉的轉(zhuǎn)子18和帶葉片的定子20的進(jìn)氣裝置；另一方面還具有一個(gè)第一腔道22,在其中根據(jù)空氣的流動(dòng)方向24,通常稱為氣流方向裝配有壓氣機(jī)26、燃燒室28和渦輪機(jī)30。發(fā)動(dòng)機(jī)16裝配在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)
5艙32內(nèi)，該機(jī)艙在進(jìn)氣裝置的進(jìn)口處有進(jìn)氣道34,在進(jìn)氣裝置的定子20出口處有一個(gè)第二腔道36。
至少一個(gè)也被稱作導(dǎo)流板的支撐件38連接著發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)艙，并在第二腔道的內(nèi)腔壁40和外腔壁42之間延伸，該支撐件按空氣流動(dòng)方向24和徑向方向裝配在第二腔道36中，形成了一道隔板。
根據(jù)一種實(shí)施方式，動(dòng)力裝置部分包括兩個(gè)處在垂直平面上的徑向支撐件38和38，，相互之間的角度位置大于時(shí)鐘12小時(shí)位置和小于時(shí)鐘6小時(shí)位置。這些支撐件形成了兩個(gè)導(dǎo)流板，依照發(fā)動(dòng)機(jī)的橫向剖面圖來看，支撐件將第二腔道36分成兩條C型的平行腔道。 一般來說，動(dòng)力裝置處在機(jī)翼下時(shí)，上部的導(dǎo)流板38延伸至支柱12,以便加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)和飛行器其余部分的連接強(qiáng)度。
每個(gè)導(dǎo)流板上具有第一表面，即左表面44和第二表面，即右表面46。
導(dǎo)流板38的裝配可以是不同的。這樣，推進(jìn)裝置可以擁有三個(gè)按照120。裝配的導(dǎo)流板，或者任何其他導(dǎo)流板的劃分方式。
氣流與進(jìn)氣裝置的相互作用產(chǎn)生的 一種噪聲叫噴氣噪聲，這種噪聲隨后在第二噴氣腔道內(nèi)傳播，同樣也在進(jìn)氣道內(nèi)傳播，隨后在第二腔道出口處擴(kuò)散到各個(gè)方向。本發(fā)明的宗旨是提高對噴氣噪聲的處理效果。不僅如此，這種方法還可以適用于處理其他的噪聲，例如，燃燒時(shí)產(chǎn)生的噪聲，或者氣流與渦輪機(jī)或壓氣機(jī)之間相互作用產(chǎn)生的噪聲。
無論聲源發(fā)出什么樣的噪聲，處在腔道中的聲場是以 一種被稱作音調(diào)的"基礎(chǔ)音"的組合形式出現(xiàn)的，各種音調(diào)在一優(yōu)選的方向上沿著腔道傳播。幾乎全部音調(diào)在腔道中以回旋的方式，大致為螺旋式軌跡傳播著，并且從相關(guān)腔道的內(nèi)腔壁、外腔壁和導(dǎo)流板的各個(gè)壁上反
射回來。
本發(fā)明尤其要減少地面對發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的承受量，該噪聲主要是具有至少一條噴氣腔道的推進(jìn)裝置發(fā)出的噴氣噪聲。燃燒噪聲和渦輪噪聲同樣可以適用，只要在相應(yīng)的腔道內(nèi)插接上至少一根支撐件。
通常，內(nèi)腔壁40和/或外腔壁42要具有，至少是部分要具有隔音層來吸收部分聲能，尤其可以使用亥姆霍茲共鳴器的原理來進(jìn)行消音。這種隔音層方式不再詳述，因?yàn)闃I(yè)內(nèi)人士了如指掌。
根據(jù)本發(fā)明，至少一個(gè)導(dǎo)流板38的至少一個(gè)壁的型面能夠增加第
二腔道36中至少一個(gè)內(nèi)腔壁40或外腔壁42的反射次數(shù)，和/或者至少增加導(dǎo)流板自身的一個(gè)壁上的反射次數(shù)，如果這個(gè)導(dǎo)流板被做過隔音處理，也就是說如果這個(gè)導(dǎo)流板已經(jīng)具備了吸收部分聲能的隔音層，這樣就提高了各種聲音處理的有效性。
通常，對于同一個(gè)導(dǎo)流板，左右壁幾乎是對稱的。然而左壁和右壁的型面可以不同，和/或壁的型面隨導(dǎo)流板的長度按照空氣流動(dòng)的方向24而變化。
根據(jù)各種變例，至少一個(gè)導(dǎo)流板中的至少一個(gè)壁，尤其是至少一個(gè)聲束在上面反射的那個(gè)壁有吸收部分聲能的隔音層，其采用的是用于第二腔道中內(nèi)腔壁和外腔壁的那種處理方式。然而，導(dǎo)流板的壁上可以不具備任何吸收部分聲能的隔音層。
為了簡化說明，導(dǎo)流板的左壁和右壁基本上是對稱的。
根據(jù)圖4，圖5和圖6A所示的第一種變例，壁的型面被形成為在上述導(dǎo)流板上至少反射一次之后，在第二腔道36中能夠增加腔壁40和/或腔壁42上反射次數(shù)，尤其是在有隔音層的區(qū)域里。由于采用增加反射次數(shù)的方式是增強(qiáng)聲音處理有效性的方法，本發(fā)明設(shè)備能提高聲音處理的有效性，并可沿腔道獲得良好的聲音衰減效果。
按照這種方案，壁的型面最好是凹形的，或者至少有一部分凹形曲面。
例如，在圖4和圖5中， 一個(gè)與某個(gè)既定的音調(diào)相關(guān)的聲束52在第二腔道36中傳播，在內(nèi)腔壁40和外腔壁42上產(chǎn)生兩個(gè)反射束54.1和54.2,在上部的導(dǎo)流板的左表面44上產(chǎn)生了反射束54.3，隨后在聲束離開腔道之前，在內(nèi)腔壁40和外腔壁42上又生成了許多的反射束54.4, 54.5， 54.6禾口 54.7。
圖6A中表示了另一種方案，聲束56在導(dǎo)流板38上有兩次反射。這樣，聲束56在第二腔道36中傳播并在導(dǎo)流板上生成第一反射束58.1，隨后是聲束在第二腔道36的任一腔壁上產(chǎn)生反射束58.2和在導(dǎo)
7流板上生成第二個(gè)反射束58.3。最后，聲束離開腔道之前在內(nèi)腔壁40和外腔壁42上又生成了許多反射束58.4, 58.5。
根據(jù)圖6B所示的另 一種變例，壁的型面被形成為能在導(dǎo)流板和第二腔道的任一內(nèi)腔壁或外腔壁之間通過多次反射來吸收聲能。這種方案比在第二腔道的腔壁和/或在導(dǎo)流板的壁的反射區(qū)交接處做隔音層來吸收部分聲能的方法更為有效。
根據(jù)這種方案，壁的型面最好是凸形的，或者至少有一部分凸形曲面。
在圖6B的例證中， 一個(gè)與某個(gè)既定音調(diào)相關(guān)的聲束60在第二腔道36內(nèi)傳播，并在第二腔道任一腔壁上和導(dǎo)流板上生成交替反射束。導(dǎo)流板的型面可以至少有部分是凹形的和/或至少有部分是凸形的。
在任何情況下，本發(fā)明造成的損失極小，甚至從重量的角度來看沒有損失，這與現(xiàn)有技術(shù)使用的設(shè)備完全相反，現(xiàn)有技術(shù)利用的現(xiàn)有物質(zhì)會(huì)增加飛行器的重量。
根據(jù)一種選擇方案，人們也可以在徑向或不是徑向的平面內(nèi)，沿著第二腔道的至少部分長度增加隔板，來增加上述腔道中至少一個(gè)腔壁的反射束，從而獲取較好的噪聲衰減，而無需如上述導(dǎo)流板38那樣提供結(jié)構(gòu)功能。
作為變例，本發(fā)明也可以應(yīng)用到第一腔道里。
總之，最適合采用的導(dǎo)流板幾何形狀取決于聲場在腔道中的傳播方向以及組成該聲場的音調(diào)。導(dǎo)流板的幾何形狀可以被形成來處理某些特別的音調(diào)，最主要的是那些形成腔道噪聲的音調(diào)，它們從回旋聲部的音頻過度到和聲聲部的音頻。
權(quán)利要求
1.一種飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙，包括一個(gè)氣流流動(dòng)通過的腔道(22，36)，該腔道(22，36)由兩個(gè)基本上同心的內(nèi)腔壁(40)和外腔壁(42)限定，至少部分腔壁被涂覆有用以吸收部分聲能的隔音層，其特征在于，至少一個(gè)隔板(38，38’)沿著腔道(22，36)的至少一部分長度，在所述內(nèi)腔壁和外腔壁(40，42)之間延伸；其特征還在于，至少一個(gè)所述隔板(38，38’)的至少一個(gè)壁(44，46)的型面被形成為能夠增加聲束在用于吸收部分聲能的隔音層上的反射次數(shù)。
2. —種飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙， 一方面其包括一個(gè)被稱作第二腔道的 氣流通過的腔道(36)，該腔道(36)由兩個(gè)基本上同心的內(nèi)腔壁(40) 和外腔壁(42)限定，至少部分腔壁被涂覆有用以吸收部分聲能的隔 音層；另一方面該機(jī)艙包括至少一個(gè)導(dǎo)流板(38， 38，)，其從徑向平 面沿著腔道(36)的至少一部分長度延伸；其特征在于，至少一個(gè)所 述導(dǎo)流板(38， 38，)的至少一個(gè)壁(44， 46)的型面被形成為能增加 聲束在用于吸收部分聲能的隔音層上的反射次數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙，其特征在于 至少一個(gè)壁(44， 46)的型面包括至少一部分凹形曲面。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙，其特 征在于至少一個(gè)壁(44， 46)的型面包括至少一部分凸形曲面。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙，其特 征在于隔板或者是導(dǎo)流板(38， 38，)的壁(44， 46)包括用以吸收 部分聲能的隔音層。
6. —種飛行器，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)搶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙，包括一個(gè)氣流通過的腔道(36)，該腔道(36)由兩個(gè)基本上同心的內(nèi)腔壁(40)和外腔壁(42)限定，至少部分腔壁涂覆有設(shè)計(jì)為吸收部分聲能的隔音層，且至少有一塊隔板(38，38’)沿著腔道(22，36)的至少一部分長度，在所述內(nèi)腔壁和外腔壁(40，42)之間延伸，其中，至少一個(gè)所述隔板(38，38’)的至少一個(gè)壁(44，46)的型面被形成為能夠增加聲束在設(shè)計(jì)為吸收部分聲能的隔音層上的反射次數(shù)。
文檔編號(hào)F02C7/24GK101558224SQ200780033311
公開日2009年10月14日 申請日期2007年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月7日
發(fā)明者楊·德呂翁, 法布里斯·岡蒂耶 申請人:法國空中巴士公司