[发明专利]用于喷气发动机机舱的结构板的蜂窝芯体结构

说明书

本发明涉及一种用于喷气发动机机舱的结构板的蜂窝芯体结构。

本发明还涉及一种包括这种蜂窝芯体结构的板和机舱，以及一种制造该结构的方法。

飞机的涡轮喷气发动机由机舱环绕，以保护它们并确保它们正常运转。该机舱由非结构板和结构板构成的壁组成。结构板保证机舱具有足够的刚度。为此，结构板通常含有一层或多层蜂窝芯体结构(俗称“蜂窝”结构)。这些层一般在其所谓外表面和内表面上覆盖有表层，该外表面即距发动机轴线的径向距离最远的表面，该内表面即距离发动机轴线的径向距离最近的表面。

该结构板通过如下方式组装而成：布置不同的表层和层，然后将这些表层和层粘贴于具有所需形状的模子中。将该组件在炉子中固化以压紧各层且聚合粘结剂。

同时，涡轮发动机产生大量的噪声污染。因此强烈需要减少该污染。所使用的涡轮喷气发动机的功率越来越大使得更有必要减少该污染。

为此，使用的部分板是吸音结构板，其各层通常在外表面覆盖不透气的表层(被称为“实心的”)，在内表面覆盖可透气的穿孔表层(被称为“吸音的”)。

吸音结构板还能够包括多层蜂窝芯体结构，在该多层蜂窝芯体结构间放置了一层称为“隔板”的多孔表层。在板组装/胶合阶段时，通过加热将该表层粘结于蜂窝芯体结构之间。

这种板构成了声谐振器，能够“吸收”噪音，因此能够降低传向机舱外的噪声。

按已知的方式，蜂窝芯体结构包括至少一个蜂窝芯体块，该蜂窝芯体块包括中央部分和两个侧部，该中央部分具有蜂窝芯体单元，每一个侧部具有多个蜂窝连接单元。

吸音结构板的吸音性质，即基于噪声频率和级别的噪声吸收率，特别依赖于蜂窝芯体块的连接。

蜂窝连接单元的连接通常通过使用具有极强膨胀能力的发泡粘合剂(比如FM410粘合剂)来实现。蜂窝芯体块的相邻的边缘被涂上粘合剂，当它膨胀时会通过生成过大的厚度来阻塞蜂窝单元。

从工业角度看，使用粘合剂需要太长的布置时间和裁剪过大厚度的时间。

进一步地，过大的厚度有下列缺点：减小蜂窝芯体结构的有效吸音面，以及会导致阻抗的突然间断，这造成吸音板在涡轮发动机运行时的吸音性能的下降。

从申请EP 1 889 713也已知一种蜂窝芯体结构，其蜂窝连接单元包括附加的连接壁。所述“蜂窝连接壁”不参与蜂窝单元的形成，其连接通过如下的方式实现：叠加属于两个不同连接区的蜂窝连接单元的附加连接壁，并且螺旋扭转如此叠加的所述两个附加的连接壁。

然而，这种蜂窝芯体结构制造很复杂。

所以，本发明的一个目的是提供一种容易制造且有效的、具有连接区的蜂窝芯体结构。

为此，根据第一方面，本发明涉及一种用于喷气发动机机舱的结构板的蜂窝芯体结构，该结构包括至少一个具有蜂窝芯体的块体，所述蜂窝芯体具有中央部分和至少两个侧部，所述中央部分具有蜂窝芯体单元，每个侧部包括多个蜂窝连接单元，至少一部分所述蜂窝连接单元具有至少一个附加壁以形成连接，其特征在于，所述蜂窝芯体块通过至少一个连接区连接，所述连接区通过对彼此叠加且由属于不同侧部的蜂窝连接单元提供的两个附加壁进行穿孔而形成。

本发明结构包括至少一个连接区，该连接区通过对彼此叠加且由属于不同侧部的蜂窝连接单元提供的两个附加壁进行穿孔而形成。因此，该连接区易于实现，因为其通过对两个蜂窝连接单元的两个壁进行穿孔形成。与现有技术相比，该结构的生产时间也降低了，且本发明结构不需要精加工，比如切削。

而且，如本发明中通过穿孔实现连接确保了所述结构的有效连接，同时可节约包括本发明结构的板的质量。

从声学角度看，根据本发明的形成结构的连接不需要使用粘合剂或其他任何阻塞蜂窝单元的材料。因此，当这些板具有声学吸音功能时，连接区的阻抗间断被减弱甚至消除。

根据本发明，通过穿孔连接也可以不影响蜂窝单元的完整性，因此不影响所得到的蜂窝芯体结构的结构性能。

此外，这种连接能够用于由蜂窝芯体块构成的蜂窝芯体结构，该蜂窝芯体块由不同的尺寸和形状的蜂窝单元构成。

根据本发明的其他特征，本发明结构包括一个或多个下列可选特征，它们可以单独地或根据所有可能的组合加以考虑：

-该附加壁是展开的，这使得穿孔更容易实施，

-该附加壁的长度大于穿孔的直径而小于或等于蜂窝芯体的蜂窝单元的边的长度，

-该蜂窝连接单元和芯体单元由金属、合金或一种可以制造该蜂窝芯体单元和连接单元的复合材料构成，