[发明专利]用于吸声的表面衬里

说明书

表面衬里构件(10)包括设有多个孔(2)的外壁(1)、间隔物结构和分别与外壁中的孔相关联的管子(3)。表面衬里构件旨在施加于基础表面，以便通过吸声减少在该基础表面上反射的声波。通过改变外壁中孔的形状，使得孔周长与孔面积的比率变化，提高了吸声效率，特别是对于低于500Hz的频率。这种表面衬里构件可适于形成飞机发动机机舱的表面部分或者飞机机翼的前缘的表面部分。

技术领域

本发明涉及一种表面衬里构件，通常称为“衬里”，其旨在施加于基础表面以产生吸声效果。本发明还涉及一种制造这种表面衬里的方法。

背景技术

众所周知，将衬里施加于基础表面，以便通过吸声减少穿过衬里在基础表面上反射的声波。衬里具有外壁，该外壁通过刚性间隔物，例如通过蜂窝结构，保持在基础表面前方一定距离处。吸声基本上是由外壁产生的，该外壁具有孔，以允许声波在衬里的外侧和外壁与基础表面之间的中间空间之间穿过该外壁。这种衬里具体用于形成飞机发动机机舱的表面部分或飞机机翼前缘的部分。典型地，外壁与基础表面之间的间隙大约是对应于最大吸收效率的声波波长的四分之一，以便产生加剧声波吸收的共振效应。然而，这种衬里对于低于500Hz(赫兹)的声音频率不是非常有效。

然而，UHBR(超高旁通比)型飞机发动机的舱更短更薄，因此需要在500Hz以下具有改进的吸声效率的衬里。

在另一应用领域中，文献CN2527764提出：在鼓风气装置内部的导管壁上设置类似于上述衬里外壁的孔，并从与鼓风气通道相对的每个孔中另外设置管子，从而增加导管壁的吸声率。这些管子填充用于鼓风气的导管壁与装置外壳之间的中间空间。由于声波在每个管子中传播路径的长度，吸声率增加。然而，没有实现由深度约为待吸收声波波长四分之一的空腔获得的共振效果。

最后，还有人提出将共振腔效应和吸收效应结合起来，吸收效应通过管子内的声波的传导得到增加，具体是F.Simon在题为“Low frequency sound absorption ofresonators with flexible tubes”(Proceedings of ICA，2013年6月)的文章中，以及在题为“'Low Frequency'Acoustic Resonators for Aircraft Engine NacelleApplication”(CFA 2016，Le Mans)的演讲中提出的。具体地，有人建议，管子的单个长度小于共振腔的深度。这种表面衬里构件包括：

-设有多个孔的外壁，每个孔均单独形成穿过该外壁的开放通道；

-间隔物结构，其连接至外壁的内表面，并且适于在外壁的内表面与上面施加了衬里的基础表面之间建立间隙，以便在外壁的内表面与该基础表面之间形成至少一个声腔；以及

-管子，其连接至外壁，并从外壁的内表面在基础表面方向上延伸到声腔中，每个管子均在该管子的两个相对端开放，并专用于外壁中的孔中的一个，孔的截面包含在外壁处的管子的内截面中。

另外，在垂直于外壁内表面的方向上测量的、每个管子的长度小于外壁和基础表面之间的间隙，使得该间隙的至少10％没有抵靠基础表面的管子。

发明内容

基于这种情况，本发明的目的是进一步增加表面衬里构件的吸声率，尤其是对于小于500Hz的声波频率。

本发明的另一目的是提出一种用于这种增加了吸声率的表面衬里构件的制造方法。

为此，本发明的第一方面提出了如上所述的表面衬里构件，但是其中，外壁中的孔中的几个具有不同的横截面形状，使得孔横截面周长除以孔横截面面积的商在孔的至少一些之间变化。

事实上，在相等的孔横截面积处，穿过外壁的孔引起低频吸声，当其横截面周长较长时，低频吸声率更大。具体地，随着孔横截面周长除以孔横截面积的商增加，低频主吸收峰移动到较低的声频值。使用具有不同该商值的孔使得有可能加宽表面衬里构件的表观总吸声峰，这在低频下有效。