[发明专利]封堵的隔音蜂窝体

说明书

隔音蜂窝板用隔音蜂窝封堵件封堵。使用蜂窝接缝将隔音蜂窝封堵件胶合至板。蜂窝接缝由粘合剂和位于接缝通道中的蜂窝载体构成。使用蜂窝接缝将隔音蜂窝封堵件胶合至隔音蜂窝板可用于修复位于喷气式发动机的隔音处理物中的隔音蜂窝板的损坏区域。

技术领域

本发明总体上涉及在现有隔音蜂窝板中形成隔音蜂窝封堵件。隔音蜂窝封堵件最常用于修复现有板的损坏区域。然而，隔音蜂窝封堵件也可用于替换板的非损坏区域，以提供对板的隔音性质的所需改变。本发明特别涉及下述方法，其包括去除隔音蜂窝体的损坏段和以限制经修复的隔音蜂窝体的隔音性质变化的方式插入替换隔音蜂窝段或封堵件。本发明可用于修复在喷气式发动机的声音阻尼结构中使用的隔音蜂窝板。

背景技术

众所周知，处理由特定源产生的过量噪声的最佳方式是处理该源处的噪声。这通常是通过向噪声源处的结构添加隔音处理物来实现的。一种特别棘手的噪声源为用于推进飞机的喷气式发动机。通常在发动机的进气、短舱和排气结构中加入隔音处理物。这些隔音处理物包括声学谐振器，该声学谐振器包括相对较薄的隔音材料或具有数百万个孔的栅格，这些孔对由发动机产生的声能产生声阻抗。工程师所面临的基本问题是如何将这些薄且柔性的隔音材料添加到喷气式发动机和周围短舱的结构元件中，从而提供所需的噪声衰减。

蜂窝一直是用于飞机和航空航天器的流行材料，因为它相对牢固且轻质，并且每个蜂窝单元都可以用作声学谐振器。隔音应用的目标为以某种方式将薄的隔音材料结合到蜂窝结构中，以封闭或覆盖所述蜂窝单元。用隔音材料封闭该单元会产生谐振器所基于的声阻抗。

主要的设计考量是将隔音蜂窝体形成为发动机短舱所需的复杂的曲面结构。很难在不显著改变蜂窝体及其隔音性质的情况下将单个蜂窝形成为发动机短舱。因此，通常将弯曲或略微弯曲的隔音蜂窝段的众多区段拼接在一起，从而形成圆柱形的短舱结构。

蜂窝中的拼接在一起的侧面由众多突出的单元壁构成，其通常称为“狗耳朵”。构成狗耳朵的突出的单元壁具有的末端呈现出相对较小的表面积，用于将两个蜂窝段结合在一起。另外，很难将蜂窝段定位成使相对的蜂窝段上的狗耳朵的末端对齐并足够近以进行结合。

通常，已经通过用粘合剂填充接缝线和与接缝线接壤的部分单元来解决前述的结合/拼接问题。使用粘合剂来完全填充沿着接缝线的所有开放空间，以提供牢固和可靠的结合。对于航空航天应用，粘合剂通常是泡沫型粘合剂，从而使接缝的重量保持最小。用粘合剂填充接缝线和周围的部分单元的优点是，蜂窝体的可用于结合的表面积比由狗耳朵的末端提供的表面积大得多。由于蜂窝体的与粘合剂相互作用以形成接缝的表面积相对较大，因此实现了牢固的结合。此外，可使用泡沫型粘合剂将弯曲的和/或蜿蜒的蜂窝体侧面结合在一起。由于结合是通过简单地用粘合剂填充接缝线来完成的，因此狗耳朵和部分单元沿接缝线的形状和方向可变化，而不会影响接缝的整体性能。

使用胶粘性接缝线的确有缺点。例如，这会显著地改变或破坏填充有粘合剂的蜂窝单元的隔音性质。实心胶粘性接缝往往是宽的且相对较重，这对于限制重量是重要设计考量的航空航天应用而言是不期望的。同样，接缝的强度可根据接缝线的相对侧上的狗耳朵的方向变化。此外，相对较宽的胶粘性接缝往往是刚性的，且可限制将整个结合的蜂窝体弯曲或以其它方式成形为弯曲结构(例如发动机短舱)的能力。

一种成功将隔音蜂窝段缝接在一起的方式涉及使用一种由带状物形状的蜂窝载体支撑的粘合剂。已发现的是，当将带状物形状的蜂窝载体与粘合剂组合使用时，在蜂窝段之间可提供窄且牢固的接缝。美国专利8,579,076B2中描述了使用蜂窝体负载的胶粘性接缝将隔音蜂窝段结合在一起，该专利的内容通过引用并入本申请中。蜂窝体负载的接缝比现有的泡沫型胶粘性接缝薄得多，且不管该蜂窝体的突出端是否沿接缝对齐都可使用。蜂窝体负载的粘合剂所提供的较薄的接缝还可使对拼接蜂窝体的隔音性质的任何干扰降至最低。蜂窝体负载的胶粘性接缝是柔性的，因此它们可用于将弯曲的蜂窝段结合在一起。