[发明专利]蜂窝芯的隔膜化

说明书

本发明涉及蜂窝芯的隔膜化。复合材料声学衬里(32)具有隔膜化的蜂窝芯(34)。在形成单独的蜂窝芯隔室(42)时，将隔膜(46)安装在所述蜂窝芯(34)中。使用单独的工具(54)来形成所述蜂窝芯(34)的所述隔室(42)，并且使所述隔膜(46)在所述隔室(42)内变址。使所述隔膜(46)和所述蜂窝芯(34)共固化。

技术领域

本发明大体上涉及用于降低噪声的声学处理，更具体地涉及蜂巢状的蜂窝芯的隔膜化(septumization)。

背景技术

飞行器发动机主要由于压缩气流的旋转叶片以及通过排气喷嘴从气流和高速气流吸取能量的旋转叶片而产生噪声。为了减少噪声并满足管理商业飞行器的噪声规定，飞行器发动机可以在发动机的各种部件(例如短舱进气道、以及尾部旁通管和主喷嘴)中结合有声学面板。这些声学面板(有时被称为声学处理或声学衬里)可以包括被夹在穿孔的内蒙皮与未穿孔的外蒙皮之间的蜂窝芯。蜂窝芯通常具有被称为隔膜(septum)的多孔材料中间层，隔膜用于提高衬里的声学性能。在蜂窝芯的隔室中的隔膜的设计参数通常包括层的孔隙率以及相对于穿孔的内蒙皮的深度或位置。由隔膜形成的腔用作用于衰减发动机噪声的亥姆霍兹共振器。

存在至少三种已知方法用于蜂窝芯的隔膜化，每种方法均需要在已制造蜂窝芯之后在单独工艺中将隔膜安装在蜂窝芯中。第一种方法需要使所述芯裂开并且使用粘合剂将隔膜层结合到裂开的芯之间，但是这种方法耗费时间且劳动强度大，而且因为需要使所述芯裂开所以会使所述芯的机械性能降低。第二种方法涉及失蜡工艺(lost wax process)，其创建被掩埋的隔膜，其中蜂窝芯被挤压到蜡中。液体树脂的薄层在蜡的顶部浮动，其然后固化而形成固体层，并且蜡熔融而离开蜂窝芯。该掩埋隔膜工艺需要额外的步骤，其中使用激光器使固体隔膜层穿孔至期望的孔隙率。第三种方法涉及使用自动化机器人工艺，其中带有翼片的各隔膜件被插入每个蜂窝隔室中。通过将蜂窝板仔细浸渍到液体粘合剂中达到某一深度来使各隔膜件的翼片结合到蜂窝隔室壁。安装各隔膜件的工艺会是耗时且昂贵的。因而，需要一种使用于声学夹层结构的蜂窝芯隔膜化的方法，该方法不需要将各隔膜件安装在蜂窝芯隔室中、或使芯裂开以允许安装隔膜层、或不需要在失蜡工艺中为建立实心隔膜层然后使用激光器以使实心隔膜层穿孔而使用的许多步骤。

发明内容

本公开的实施方式提供了用于使蜂窝芯隔膜化的方法，该蜂窝芯可以在用于声学处理的夹层面板中采用。所公开的方法避免了在隔膜安装期间使蜂窝芯裂开的必要，而且也避免了在使用失蜡工艺或使用自动化机器人设备以将单独隔膜插入各蜂窝芯中所需的许多制造步骤。可以快速且容易地使大量的蜂窝芯隔室隔膜化。在制造蜂窝芯的隔室时实现了蜂窝芯的隔膜化，从而消除了将隔膜放置并固定在蜂窝芯隔室内的单独步骤。隔膜形成了蜂窝芯的一体部分。

根据一个公开的实施方式，提供了一种制造隔膜化声学芯的方法。形成多个单独的复合材料隔膜，并将单独的隔膜分别安装在多个工具上。通过在所述工具的周围包裹复合材料片材而形成隔室。通过使所述蜂窝芯和所述隔膜共固化而将所述隔膜固定于所述蜂窝芯内的变址位置。在共固化之后从所述蜂窝芯移除所述工具。通过将单独的隔膜套在阳工具构件上，之后将阴工具构件套在所述隔膜上，使得隔膜被保持在所述阳工具构件与所述阴工具构件之间，借此安装所述单独的隔膜。通过在所述工具的周围编织片材，使得所述复合材料片材与所述隔膜的露出段接触，而执行包裹复合材料片材的步骤。形成蜂窝芯的步骤包括组装所述工具的阵列，相对于片材使各所述工具变址，以将隔膜定位在蜂窝芯的隔室内。形成蜂窝芯的步骤进一步包括抵靠所述工具压实所述片材。