飞机隔声壁板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种特别是用于飞机降噪的包含隔音隔热层的飞机隔声壁板。
【背景技术】
[0002]随着环保要求以及对乘坐舒适度等要求的不断提高，飞机舱内降噪技术的研发越来越受到广泛关注。通常，飞机舱内降噪技术基本上采用吸声、隔声、隔振以及上述组合技术手段等。
[0003]然而，对于飞机而言，重量和空间都是在飞机设计时需要严格控制的敏感参数，所以在飞机上开展降噪措施就受到空间和重量的严格限制。换言之，飞机舱内降噪的各种手段与对空间和重量的需求是一对矛盾，因此长久以来都期望能够突破这一技术瓶颈。
[0004]目前，现有技术中大多通过填充吸引材料来实现例如飞机壁板等飞机结构的隔音隔热，但这在达到期望的效果的同时却会付出较大的空间和重量的代价，而这些都是是在飞机设计过程中尽量要避免的问题。
[0005]换言之，目前期望由一种能够避免牺牲一定的空间或牺牲一定的重量来实现期望的降噪效果的包含新型隔音隔热层的飞机隔声壁板。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供一种飞机隔声壁板，该飞机隔声壁板包括位于最外侧的蒙皮，该飞机隔声壁板还包括隔音隔热层，该隔音隔热层包括集成在一起的呈声子晶体形式的声学功能材料以及吸声多孔介质材料，其中，隔音隔热层能直接放置于飞机隔声壁板中。通过集成在一起的声学功能材料与吸声多孔介质材料可以大幅提升整个飞机壁板的隔声能力。
[0007]优选地，采用包覆膜将所述声学功能材料以及所述吸声多孔介质材料部分地或者完全地包裹于其内。这种包覆膜承担一部分声音隔离的作用，且声音通过包覆膜进入由声学功能材料以及吸声多孔介质材料构成的内部空间，由于受到声子晶体反射与诸如隔音棉的吸声多孔介质材料的双重作用，显著提高了隔音隔热层的总体隔声效果
[0008]有利地，可将吸声多孔介质材料使所述声学功能材料与所述蒙皮间隔开，从而借助两者之间的距离可形成一种声空腔，达到削弱蒙皮与声学功能材料之间的耦合作用，进而增强声学功能材料的隔声性能，同时还可削减由蒙皮施加于声学功能材料的振动等关联作用。
[0009]例如，吸声多孔介质材料包括玻璃纤维或开孔泡沫，从而实现特别良好的多孔(开孔)特性。
[0010]特别有利地，声学功能材料安装成嵌入吸声多孔介质材料内，以实现声学功能材料与吸声多孔介质材料进一步集成，从而在获得等效隔音效果的同时减少空间占用量。
[0011]还可设想包覆膜的内表面与所述声学功能材料以及吸声多孔介质材料至少部分地间隔开，以使得在包覆膜之内存在一部分空气来阻隔热量和声波，从而进一步提高隔声效果。
【附图说明】
[0012]图1示出根据本实用新型的飞机隔声壁板的飞机隔音隔热层的示意立体图；
[0013]图2示出声音传递损耗的示意原理图；以及
[0014]图3示出飞机隔声效果的对比示意曲线图。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型涉及用于飞机舱内降噪的隔声壁板1。一般来说，飞机包含蒙皮10，蒙皮的作用是维持飞机外形，使其具有很好的空气动力特性。蒙皮承受空气动力作用后将作用力传递到相连的机身和机翼的骨架上。
[0016]为了产生期望的隔音隔热的效果，在飞机隔声壁板1内可安装有隔音隔热层。隔音隔热层包括呈声子晶体形式的声学功能材料20以及吸声多孔介质材料30。优选地，所述隔音隔热层作为一个整体能直接放置于飞机隔声壁板1中。
[0017]吸声多孔介质材料30可以为一层或多层，并且包含诸如玻璃纤维、开孔泡沫等材料，以提高吸声效率。尤其是，吸声多孔介质材料30可构造成隔音棉。
[0018]可以设想声学功能材料20与吸声多孔介质材料30之间的多种布置形式。例如，声学功能材料20可直接嵌入到吸声多孔介质材料30内。又例如，声学功能材料20可与吸声多孔介质材料30并排(沿飞机横向)放置。
[0019]尤其是，吸声多孔介质材料30位于飞机隔声壁板的蒙皮10与声学功能材料20之间，从而确保蒙皮与声学功能材料之间存在一定距离。借助两者之间的距离可形成一种声空腔，从而达到削弱蒙皮10与声学功能材料20之间的耦合作用，从而增强声学功能材料20的隔声性能。
[0020]吸声多孔介质材料30也可与蒙皮10间隔开一定距离，但也可以直接邻抵于飞机壁板的蒙皮10内侧。
[0021]此外，由于吸声多孔介质材料的介入，可将从声学功能材料反射回的大量声能进行二次吸收消耗，从而增加了隔音隔热层的有效吸收厚度，由此进一步提高整体壁板的隔声水平。
[0022]具体来说，如图2中所示，声波从位于蒙皮外侧的舱外传递至舱内。声波透射通过诸如隔音棉的吸声多孔介质材料30、然后在声学功能材料20处形成反射，从而使声波再次穿过吸声多孔介质材料30。随后，一部分声波传递到舱外，而另一部分声波在蒙皮处反射回到吸声多孔介质材料30，然后再此重复上述过程，直至声波完全消散为止。通过这样反复多次透射与反射，增加了隔音隔热层的有效吸声厚度，提高了隔音隔热的效果。
[0023]另外，特别有利的是，在声学功能材料20以及吸声多孔介质材料30外包覆有膜40，从而构成一个系统。换言之，采用包覆膜40将声学功能材料20以及吸声多孔介质材料30部分地或者完全地包裹于其内。
[0024]在图1中示意地示出这种包覆膜40。例如，包覆膜可采用沿边缘热粘合的方式包裹在声学功能材料20以及吸声多孔介质材料30之外(在图中示出包覆膜热裙边50)。本实用新型不限于包覆膜40的该连结方式，还可设想其它的方式、诸如采用封条、缝线等进行密封。
[0025]包覆膜40 —方面承担了一部分声音隔离的作用，另一方面，声音通过包覆膜40进入由声学功能材料20以及吸声多孔介质材料30构成的内部空间，受到声子晶体反射与诸如隔音棉的双重作用，显著提高了隔音隔热层的总体隔声效果。
[0026]此外，采用包覆膜40对声学功能材料以及吸声多孔介质材料进行包裹之后，隔音隔热层可不受到外部环境、例如飞机壁板内部或外部的环境影响，因为包覆膜40将这两者隔开，以避免水汽、灰尘等进入声学功能材料20以及吸声多孔介质材料30内从而造成降低吸声、消声性能，从而保障整个系统更耐久并且隔声效果更佳。
[0027]尤其较佳的是，使包覆膜40的内部不紧贴于内部的声学功能材料以及吸声多孔介质材料的外部轮廓、而是有意地与它们至少部分地间隔开，由此在它们之间留有空气等介质并由此加强隔音隔热效果。
[0028]图3示意性地示出多种隔音隔热层配置情况下的飞机隔声效果的对比。具体来说，根据图3中的三条对比曲线分别对应于仅在蒙皮内侧包含隔音棉的状况、在蒙皮内侧包含隔音棉以及其它形式的等密度或高密度的阻尼的状况、以及在第一种情况的基础上还包含有根据本实用新型的声学功能材料在内的隔音隔热层的状况。
[0029]由该曲线图，可清楚地看到在本实用新型的隔音隔热层的条件下，在一定的频率范围(例如，500到2500赫兹)内，相比于上述第一种情况，隔声量会有5-10dB的提高。
[0030]此外，根据本实用新型的隔音隔热层可直接放置于飞机壁板内部，其安装方式类似于整体隔音隔热层的铺设方式，不会对现有的施工过程带来任何负担，且声学功能材料20的加入也不会对整体隔音隔热层与蒙皮之间的空间布局带来不必要的干涉。
[0031]尽管示出和描述了目前被认为是本发明的较佳实施例，但本领域的技术人员应理解到受益于本发明可进行各种附加的改变和更改，而不偏离由所述权利要求书限定的本发明的范围。例如，尽管本说明书是参照飞机壁板来描述的，但本领域技术人员也可理解到，该隔声隔音隔热装置也可应用于飞机上的其它位置、甚至用于飞机以外的需要隔声的任何适当部位。
[0032]尽管本实用新型是基于飞机壁板的一种新型隔音隔热层，但本实用新型的应用不仅限于飞机的壁板，在飞机的其它区域，只要满足隔音隔热层的安装要求的区域，均可应用本实用新型达到隔声隔热的目的。
[0033]另外除了飞机领域之外，在其它领域，比如汽车侧壁，轮船舱室壁板等部位，同样可以通过应用本实用新型达到隔声降噪的要求。
【主权项】
1.一种飞机隔声壁板，所述飞机隔声壁板包括位于最外侧的蒙皮，其特征在于，所述飞机隔声壁板还包括隔音隔热层，所述隔音隔热层包括集成在一起的呈声子晶体形式的声学功能材料以及吸声多孔介质材料，其中，所述隔音隔热层能直接放置于所述飞机隔声壁板中。2.如权利要求1所述的飞机隔声壁板，其特征在于，采用包覆膜将所述声学功能材料以及所述吸声多孔介质材料部分地或者完全地包裹于其内。3.如权利要求1所述的飞机隔声壁板，其特征在于，所述吸声多孔介质材料使所述声学功能材料与所述蒙皮间隔开。4.如权利要求1到3中任一项所述的飞机隔声壁板，其特征在于，所述吸声多孔介质材料包括玻璃纤维或开孔泡沫。5.如权利要求1到3中任一项所述的飞机隔声壁板，其特征在于，所述声学功能材料安装成嵌入所述吸声多孔介质材料内。6.如权利要求2所述的飞机隔声壁板，其特征在于，所述包覆膜的内表面与所述声学功能材料以及所述吸声多孔介质材料至少部分地间隔开。
【专利摘要】本实用新型涉及一种飞机隔声壁板，其包括位于最外侧的蒙皮，该飞机隔声壁板还包括隔音隔热层，该隔音隔热层包括集成在一起的呈声子晶体形式的声学功能材料以及吸声多孔介质材料，其中，该隔音隔热层能直接放置于所述飞机隔声壁板中。通过集成在一起的声学功能材料与吸声多孔介质材料可以大幅提升整个飞机壁板的隔声能力。
【IPC分类】B64C1/40, B64C1/10
【公开号】CN204998750
【申请号】CN201520549096
【发明人】吕军, 孟庆功, 韩峰, 冯盟, 冯梓鑫, 何立燕, 胡莹
【申请人】中国商用飞机有限责任公司, 中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年7月27日