片。使用编织纤维声学隔板为优选的。这些声学材料通常被提供作为专门设计成提供噪声衰减的开放性网格织物的较薄片。优选的是，声学材料是用单丝纤维编织的开放网格织物。纤维可以由玻璃、碳、陶瓷或聚合物构成。由聚酰胺、聚酯、聚乙烯氯三氟乙烯(ECTFE)、乙烯四氯乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚氟乙烯丙烯(FEP)、聚醚酮醚(PEEK)，聚酰胺6(尼龙6，PA6)和聚酰胺12(尼龙12，PA12)制成的单丝聚合物纤维，仅仅只是几个例子。由PEEK制成的开放网格织物优选用于高温应用场合，诸如用于喷气发动机的短舱。在美国专利N0.7,434,659,7,510,052和7，854，298中描述了示例性隔板。这些文献的内容通过引用而被包含在本申请中。还可以使用由激光钻孔塑料片或薄膜制成的隔板。
[0029]波导可以由多种材料制成，只要这些材料与用来制成蜂巢的材料兼容即可。优选的是，用于在制造声学隔板中使用的相同类型的上述材料也用来制造波导。波导壁优选由实心材料制成，使得不存在横向传播通过波导的声音。使用实心波导确保了进入声学单元格的所有声波在进入外声波室之前必须完全经过内声波室。若需要，则用来制造波导的材料可以是开孔的或材料可以是网，使得一些有限数量的声波可以横向通过波导壁传播。使用透声的波导壁为改变声学单元格的声衰减性质提供了另一个选项。
[0030]截锥形波导的进口，其形状做成匹配声学单元格的壁。例如，在具有六边形横截面的声学单元格中使用的波导，将具有匹配单元格的六边形形状的六边形形状。这允许波导进口牢固地结合到声学单元格的壁。可以使用包括热粘合等已知粘接技术将波导进口结合到声学单元格壁。可以包括凸缘作为波导的一部分，用以为结合到蜂巢壁提供增加的表面面积。可以以与上述美国专利N0.7,434,659、No7 ,510,052和No7，854，298中的声学隔板相同的方式，制造波导，将波导插入到声学单元格中，并且以相同的方式结合就位。这些文献的内容通过引用并入在本申请中。主要的差别在于，截锥形管道被插入并且结合到声学单元格中，而非平面声学隔板。
[0031]波导进口不必匹配声学单元格的截面形状。进口可以具有更小的横截面积和/或不同的形状。在这些情况下，可以在进口的周边与单元格壁之间设置肩部或连接件。肩部优选由不透声材料制成，使得所有声波定向通过进口。若需要，则肩部或连接件可以由透声材料制成，诸如网或开孔的隔板材料。
[0032]波导出口可以具有各种截面形状。圆形波导出口是优选的。然而，椭圆形出口和多边形出口也是可以的。出口的截面形状不必匹配波导进口的形状。在一个优选实施例中，波导进口具有匹配单元格形状的六边形截面，波导出口具有圆形截面。波导进口优选大于出口。然而，有一些情况是波导进口可以小于出口。
[0033]用来制造蜂窝的材料可以是通常使用在声学结构中的那些材料中的任一种，包括金属、陶瓷和复合材料。示例性金属包括招和招合金。示例性复合材料包括玻璃纤维、诺梅克斯(Nomex)和石墨或陶瓷纤维与适当的基体树脂的各种组合。能够抵抗较高温(300 °F至400 7 )的基体树脂是优选的。用来制造实心表皮16的材料也可以是通用于声学结构的实心表皮材料中的任一种，这些材料通常包括与用来制造蜂窝状结构相同类型的材料。用来制造多孔表皮14的材料也可以说通用于这种多孔结构的任意一种材料，只要结构中的孔隙或穿孔足以允许来自喷气发动机或其它源的声波进入声学单元格或谐振腔即可。
[0034]对于喷气式发动机短舱，蜂巢单元格将通常具有在约0.1平方英寸至0.5平方英寸之间的横截面积和在约1.0英寸与2.0英寸之间的深度。使用根据本发明的波导，允许人们制造出的短舱其蜂巢单元格深度落在厚度范围的下限(1.0英寸)，这样的短舱所提供的低频噪声衰减或抑制与深度落在深度范围上限(2.0英寸)的短舱所提供的低频噪声衰减或抑制相同。
[0035]有能力获得具有一定厚度但增加了有效谐振腔长度而不增加谐振腔的厚度或使有效声学单元格的数量减少的短舱，是一个非常有意义的优点，因为它允许将短舱制得尽可能薄且重量尽可能轻，同时仍然能够对由当今喷气式发动机设计产生的相对较低频率噪声提供阻尼。
[0036]如前所述，优选的是用实心表皮16作为隔音器来封堵蜂巢的第二边缘17，以形成声谐振腔。在这种情形下，隔音器都沿着蜂巢的第二边缘被定位。若需要，可以通过使用单独的隔音器代替表皮来，来改变各单元格的声学深度。将单独的隔音器插入并结合在单元格内适当的位置，以提供期望的声学谐振腔深度。
[0037]上面已经描述了本发明的示例性实施例，本领域的技术人员应注意，本申请公开的内容仅仅是示例性的，在本发明的范围内可以做出各种其它替代方案、变动和修改。因此，本发明不受上文描述的实施例的限制，而是仅受到所附权利要求的限制。
【主权项】
1.一种声学结构，用于降低产生自源的噪声，所述声学结构包括: 蜂巢，其包括第一边缘和第二边缘，第一边缘定位成离所述源最近，所述蜂巢包括多个壁，所述多个壁在所述第一边缘与第二边缘之间延伸，所述壁限定多个单元格，其中，所述单元格中的每一个都具有垂直于所述壁测量的横截面积； 隔音器，其位于所述蜂巢的第二边缘处或在所述单元格中至少一个的内部，用以形成声学谐振腔，其中，所述声学谐振腔的深度等于所述蜂巢的第一边缘与所述隔音器之间的距离； 声波导，其位于所述声学谐振腔内，所述声波导包括声波导壁，所述声波导壁具有内表面和外表面，所述声波导壁包括限定波导进口的进口边缘和限定波导出口的出口边缘，其中，所述波导进口比所述波导出口更靠近所述蜂巢第一边缘，并且其中，所述声波导壁将所述蜂巢单元格划分成内声波通道和外声波室，所述内声波通道由所述声波导壁的内表面、所述波导进口、所述波导出口和所述单元格壁的在所述波导进口与所述蜂巢的第一边缘之间延伸的部分限定，所述外声波室由所述声波导壁的外表面、所述隔音器、所述波导出口和所述蜂巢壁限定。2.根据权利要求1所述的声学结构，其中，所述波导进口大于所述波导出口。3.根据权利要求2所述的声学结构，其中，所述波导进口的大小基本等于所述单元格的横截面积。4.根据权利要求2所述的声学结构，其中，所述声波导壁的形状是截锥形。5.根据权利要求1所述的声学结构，其中，所述声波导壁在所述进口边缘处的外表面结合到所述单元格壁。6.根据权利要求2所述的声学结构，其中，所述波导进口的形状为六边形，所述波导出口的形状为圆形。7.根据权利要求1所述的声学结构，其中，所述声波导壁由塑料膜制成。8.根据权利要求7所述的声学结构，其中，所述塑料膜是开孔的。9.一种发动机短舱，包括根据权利要求1所述的声学结构。10.一种飞机，包括根据权利要求9的短舱。11.一种用于制造声学结构的方法，该声学结构用于降低产生自源的噪声，所述方法包括如下步骤: 提供蜂巢，所述蜂巢包括第一边缘和第二边缘，第一边缘定位成离所述源最近，所述蜂巢包括多个壁，所述多个壁在所述第一边缘与第二边缘之间延伸，所述壁限定多个单元格，其中，所述单元格中每一个都具有垂直于所述壁测量的横截面积； 将隔音器定位在所述蜂巢的第二边缘处或所述单元格中至少一个的内部，以形成声学谐振腔，其中，所述声学谐振腔的深度等于所述蜂巢的第一边缘与所述隔音器之间的距离； 将声波导定位在所述声学谐振腔内，所述声波导包括声波导壁，所述声波导壁具有内表面和外表面，所述声波导壁包括限定波导进口的进口边缘和限定波导出口的出口边缘，其中，所述波导进口比所述波导出口更靠近所述蜂巢第一边缘，并且其中，所述声波导壁将所述蜂巢单元格划分成内声波通道和外声波室，所述声波通道由所述声波导壁的内表面、所述波导进口、所述波导出口和所述单元格壁的在所述波导进口与所述蜂巢的第一边缘之间延伸的部分限定，所述外声波室由所述声波导壁的外表面、所述隔音器、所述波导和所述蜂巢壁限定。12.根据权利要求11所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述波导进口大于所述波导出口。13.根据权利要求12所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述波导进口的大小基本等于所述单元格的横截面积。14.根据权利要求12所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述声波导壁的形状是截锥形。15.根据权利要求14所述的用于制造声学结构的方法，其中，将所述波导定位在所述声学谐振腔内的步骤包括将所述声波导壁在所述进口边缘处的外表面结合到所述单元格壁。16.根据权利要求11所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述波导进口的形状为六边形，所述波导出口的形状为圆形。17.根据权利要求11所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述声学结构是用于喷气式发动机的短舱。18.—种用于降低产生自噪声源的噪声的方法，所述方法包括用根据权利要求1所述的声学结构至少部分地包围所述噪声源的步骤。19.根据权利要求18所述的用于降低产生自噪声源的噪声的方法，其中，所述噪声源是喷气式发动机，所述声学结构是短舱。
【专利摘要】通过将声波导定位在声学单元格内，可以增加声学结构的带宽或声学范围。波导将单元格划分成两个声学室。这两个室使得单元格的谐振腔长度有效地增加。
【IPC分类】G10K11/172
【公开号】CN105493176
【申请号】CN201480043712
【发明人】市桥文隆
【申请人】赫克赛尔公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月17日
【公告号】CA2917694A1, EP3033746A1, US8997923, US20150041247, WO2015023389A1