[发明专利]一种降低内埋舱气动噪声的阻尼层与后壁泄压管组合式结构

说明书

本发明公开了一种降低内埋舱气动噪声的阻尼层与后壁泄压管组合式结构，包括阻尼层和后壁泄压管，所述阻尼层为孔类、槽类或孔槽组合类的平板结构，所述泄压管为孔类、槽类或孔槽组合类；采用本方案的组合式结构，对舱内高强度噪声的抑制效果显著；结构简单且位于内埋舱内，对飞行器的气动布局、结构形式和飞行性能影响较小，具有较高的可实现性和可操作性。

技术领域

本发明专利涉及航空航天与交通运输交叉领域，具体是指一种降低内埋舱气动噪声的阻尼层与后壁泄压管组合式结构。

背景技术

随着现代工业的高速发展，飞行器和磁悬浮高铁等高速交通工具成为国防建设、民航运输以及陆路交通中的重点研究项目。外露的舱体、腔体等结构（如飞机起落架舱体结构等）是常见的内埋舱结构，高速气流作用于上述结构会产生很强烈的气动噪声。气动噪声不仅对结构造成破坏，而且对周围电子设备、人员产生极大的负面影响。因此，如何控制内埋舱的气动噪声显得尤为重要。

目前内埋舱气动噪声常用的控制方法有被动控制和主动控制。其中，被动控制方法包括后壁倒角或倒圆弧，前缘立齿，前后缘平齿，前缘剪切层内悬挂细圆杆和底面泄压管等；主动控制方法包括低频活塞式和高频声激励式零质量射流等。这些控制方法具有一定的内埋舱降噪效果，不过也存在问题，其中被动控制方法的缺点在于：被动控制装置通常破坏了飞行器外形，增加了飞行阻力，并且其适用范围较小，在超声速飞行条件下，装置的降噪能力显著下降甚至失效；主动控制方法的缺点在于：射流需要额外高压气源供气，高压气源不仅不便于携带，而且射流出口流量受到气源影响，导致降噪装置的使用时间受到限制，降噪力度并不够，并且目前这些控制方法在工程上不易实施。

发明内容

本发明的目的是针对上述缺点，提供一种可以明显降低气动噪声并且实施起来相对较为简单的阻尼层与后壁泄压管组合式结构，该结构主要是通过减弱剪切层碰撞后壁面的能量及反馈声波的强度，改变内埋舱内部的流动结构，最终达到降低噪声的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种降低内埋舱气动噪声的阻尼层与后壁泄压管组合式结构，包括设置在内埋舱内的阻尼层和设置在内埋舱壁面上的泄压管。

在上述技术方案中，所述阻尼层为单层阻尼结构，其阻尼层为孔类、槽类或孔槽组合类的平板结构。

在上述技术方案中，所述孔类的孔型为方孔、圆孔、蜂窝孔的一种或者几种任意组合，所述槽类为直线槽或曲线槽的一种或者其组合。

在上述技术方案中，孔类阻尼层、槽类阻尼层、孔槽组合类阻尼层的开度为20%到80%，所述开度是指孔类或槽类的总面积与平板总面积的比值。

在上述技术方案中，所述泄压管为孔类、槽类或孔槽组合类，所述孔类的孔型为方孔、圆孔、蜂窝孔的一种或者几种任意组合，所述槽类为直线槽或曲线槽的一种或者其组合。

在上述技术方案中，所述孔类型的泄压管的排布方式为叉排，或者为顺排。

在上述技术方案中，所述孔类泄压管、槽类泄压管、孔槽组合类泄压管的开度为30%到70%，所述开度是指孔类或槽类的泄压管总面积与壁面总面积的比值。

在上述技术方案中，所述阻尼层位于内埋舱内后壁面的前方，所述泄压管位于内埋舱的后壁面上。

在上述技术方案中，所述阻尼层和泄压管的位置可以调节。

本发明的工作原理为：在高速来流条件下，外部气流经过内埋舱开口部分并且撞击到内埋舱固壁时，由于高速气流与内埋舱固壁的相互作用，舱内会形成较强气动噪声。本发明所述内埋舱后壁附近的阻尼层能够对外部气流形成阻碍作用，降低了外部气流的速度，同时减弱了气流与内埋舱固壁的相互作用。与此同时，当气流通过阻尼层以后，本发明所述泄压管能够将高压的气流从内埋舱内部导出到内埋舱外部，进一步减弱了气流与内埋舱固壁的相互作用，从而降低内埋舱气动噪声。