相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求在2014年12月18日提交的美國臨時專利申請第62/093,458號的優(yōu)先權(quán),其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
本公開總體涉及飛行器和其他移動平臺的噪聲衰減,并且更具體地,涉及吸聲器以及包含此類吸聲器的機(jī)身部件。
背景技術(shù):
降低飛行器噪聲對航空運輸?shù)脑鲩L以及改善住在機(jī)場附近的人們的生活質(zhì)量是重要的。與飛行器有關(guān)的噪聲可以由飛行器上的各種來源和通過各種機(jī)制產(chǎn)生。例如,飛行器發(fā)動機(jī)可能是飛行器起飛和降落期間的噪聲的主要來源,而機(jī)身噪聲可能是在進(jìn)場和降落期間當(dāng)展開高升力裝置和起落架時的飛行器噪聲的顯著分量。
和發(fā)動機(jī)短艙一起使用噪聲衰減裝置,以及也在一些機(jī)身部件上使用噪聲衰減裝置是所公知的。然而,用于衰減由機(jī)身部件所產(chǎn)生的噪聲的現(xiàn)有技術(shù)可能對此類機(jī)身部件的空氣動力特性具有不利的影響。
因此需要進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在一個方面,本公開描述了飛行器的機(jī)身部件,其中該機(jī)身部件包括:
具有側(cè)邊緣的空氣動力表面;以及
吸聲器,其包括:
在空氣動力表面的側(cè)邊緣處或鄰近該側(cè)邊緣設(shè)置的穿孔面板,該穿孔面板具有暴露于機(jī)身部件外面周圍環(huán)境的正面和相對的背面,該面板包括延伸穿過面板的厚度以用于允許聲波從中通過的穿孔;以及
與該穿孔面板間隔開的邊界表面,該邊界表面和穿孔面板的背面至少部分地在機(jī)身部件中限定空腔,以用于衰減一些經(jīng)由穿孔面板中的穿孔進(jìn)入空腔的聲波。
在邊界表面和穿孔面板的背面之間的距離可以在約1cm與約10cm之間。
穿孔面板的厚度可以在約0.5mm與約3mm之間。
穿孔的平均橫截面尺寸可以小于1mm。
穿孔面板可以具有在約0.5%與約10%之間的穿孔百分比。
空腔可以沒有蜂窩結(jié)構(gòu)。
穿孔面板可以橫向于空氣動力表面定向。
穿孔面板可以大體上平行于空氣動力表面定向。
穿孔面板可以限定至少部分空氣動力表面。
穿孔面板可以在離空氣動力表面的前緣的某一距離處。
機(jī)身部件可以包括高升力裝置。
機(jī)身部件可以包括襟翼。
機(jī)身部件可以包括縫翼。
機(jī)身部件可以是可展開的。
機(jī)身部件可以包括固定的前緣。
穿孔面板可以設(shè)置在縫翼的凹口內(nèi)。
穿孔面板可以包括高升力裝置的關(guān)閉板。
穿孔面板可以是高升力裝置的端部翼肋的一部分。
邊界表面可以是高升力裝置的翼肋的一部分。
邊界表面可以由附接至穿孔面板的壁限定。
在壁和穿孔面板之間可以設(shè)置大體上氣密的密封件。
壁和穿孔面板可以具有一體構(gòu)造。
穿孔面板可以為第一穿孔面板且機(jī)身部件可以包括設(shè)置在第一穿孔面板與邊界表面之間的第二穿孔面板以在第一穿孔面板的背面與邊界表面之間形成兩個串聯(lián)的內(nèi)部聲音衰減空腔。
在另一個方面,本公開描述了飛行器的機(jī)身部件,其中該機(jī)身部件包括:
限定空氣動力表面的外殼;
支撐該外殼的端部翼肋,該端部翼肋包括延伸穿過端部翼肋的厚度以用于允許聲波從中通過的穿孔;以及
與該端部翼肋間隔開的邊界表面,該邊界表面和端部翼肋至少部分地在機(jī)身部件中限定空腔,以用于衰減一些經(jīng)由端部翼肋中的穿孔進(jìn)入空腔的聲音。
機(jī)身部件可以包括設(shè)置在端部翼肋與邊界表面之間的穿孔面板以在端部翼肋與邊界表面之間形成兩個串聯(lián)的內(nèi)部聲音衰減空腔。
機(jī)身部件可以包括高升力裝置。
機(jī)身部件可以包括固定的前緣。
空腔可以沒有蜂窩結(jié)構(gòu)。
在另一個方面,本公開描述了飛行器的機(jī)身部件,其中該機(jī)身部件包括:
限定具有側(cè)邊緣的空氣動力表面的外殼;以及
在空氣動力表面的側(cè)邊緣處或鄰近該側(cè)邊緣設(shè)置的關(guān)閉板,該關(guān)閉板具有暴露于機(jī)身部件外面周圍環(huán)境的正面和背面,該關(guān)閉板包括延伸穿過關(guān)閉板的厚度以用于允許聲波從中通過的穿孔;以及
支撐外殼的翼肋,該翼肋包括與該關(guān)閉板間隔開的邊界表面,該邊界表面和關(guān)閉板的背面至少部分地在機(jī)身部件中限定空腔,以用于衰減一些經(jīng)由關(guān)閉板中的穿孔進(jìn)入空腔的聲音。
機(jī)身部件可以包括高升力裝置。
機(jī)身部件可以包括固定的前緣。
空腔可以沒有蜂窩結(jié)構(gòu)。
在另一個方面,本公開描述了飛行器的機(jī)身部件,其中該機(jī)身部件包括:
空氣動力表面;以及
吸聲器,其包括:
鄰近空氣動力表面設(shè)置或限定該空氣動力表面的部分的穿孔面板,該穿孔面板具有暴露于機(jī)身部件外面周圍環(huán)境的正面和相對的背面,該面板包括延伸穿過面板的厚度以用于允許聲波從中通過的穿孔;以及
與穿孔面板間隔開的邊界表面,該邊界表面和穿孔面板的背面至少部分地在機(jī)身部件中限定空腔,以用于衰減一些經(jīng)由穿孔面板中的穿孔進(jìn)入空腔的聲波,該空腔沒有蜂窩結(jié)構(gòu)。
在邊界表面和穿孔面板的背面之間的距離可以在約1cm與約10cm之間。
穿孔面板的厚度可以在約0.5mm與約3mm之間。
穿孔的平均橫截面尺寸可以小于1mm。
穿孔面板可以具有在約0.5%與約10%之間的穿孔百分比。
穿孔面板可以橫向于空氣動力表面定向。
穿孔面板可以大體上平行于空氣動力表面定向并限定部分空氣動力表面。
穿孔面板可以在離空氣動力表面的前緣的某一距離處。
機(jī)身部件可以包括高升力裝置。
穿孔面板可以設(shè)置在高升力裝置的側(cè)邊緣處或者在高升力裝置的側(cè)邊緣附近。
機(jī)身部件可以包括襟翼。
機(jī)身部件可以包括縫翼。
機(jī)身部件可以是可展開的。
機(jī)身部件可以包括固定的前緣。
穿孔面板可以設(shè)置在固定的前緣的側(cè)邊緣處或者在固定的前緣的側(cè)邊緣附近。
穿孔面板可以包括高升力裝置的關(guān)閉板。
穿孔面板可以設(shè)置在縫翼的凹口內(nèi)。
穿孔面板可以是高升力裝置的端部翼肋的一部分。
邊界表面可以是高升力裝置的翼肋的一部分。
邊界表面可以由附接至穿孔面板的壁限定。該壁可以大體上以穿孔面板密封。壁和穿孔面板可以具有一體構(gòu)造。
機(jī)身部件可以包括起落架艙門。
穿孔面板可以為第一穿孔面板且機(jī)身部件可以包括設(shè)置在第一穿孔面板與邊界表面之間的第二穿孔面板以在第一穿孔面板的背面與邊界表面之間形成兩個串聯(lián)的內(nèi)部聲音衰減空腔。
在另一方面,本公開描述了用于飛行器的起落架艙門。該起落架艙門包括:
在起落架艙門的第一側(cè)面上限定空氣動力表面的外殼;以及
吸聲器,其包括:
設(shè)置在與空氣動力表面相對的起落架艙門的第二側(cè)面上的穿孔面板,該穿孔面板具有暴露于飛行器外面周圍環(huán)境的正面和相對的背面,該面板包括延伸穿過面板的厚度以用于允許聲波從中通過的穿孔;以及
與穿孔面板間隔開的邊界表面,該邊界表面和穿孔面板的背面至少部分地在起落架艙門中限定空腔,以用于衰減一些經(jīng)由穿孔面板中的穿孔進(jìn)入空腔的聲波。
邊界表面可以由與空氣動力表面相對的外殼的側(cè)面限定。
空腔可以沒有蜂窩結(jié)構(gòu)。
限定邊界表面的壁可以附接至穿孔面板以形成具有一體構(gòu)造的吸聲器。
在另一方面,本公開描述了包括一個或多個如本文所述的起落架艙門的飛行器。
在另一方面,本公開描述了用于并入移動平臺的部分作為單元的一體構(gòu)造的吸聲器。吸聲器包括:
穿孔面板,該穿孔面板具有暴露于移動平臺外面周圍環(huán)境的正面和相對的背面,該面板包括延伸穿過面板的厚度以用于允許聲波從中通過的穿孔;以及
壁,該壁限定與穿孔面板間隔開的邊界表面,該邊界表面和穿孔面板的背面至少部分地限定空腔,以用于衰減一些經(jīng)由穿孔面板中的穿孔進(jìn)入空腔的聲波,該壁附接至穿孔面板以形成一體構(gòu)造。
在邊界表面和穿孔面板的背面之間的距離可以在約1cm與約10cm之間。
穿孔面板的厚度可以在約0.5mm與約3mm之間。
穿孔的平均橫截面尺寸可以小于1mm。
穿孔面板可以具有在約0.5%與約10%之間的穿孔百分比。
空腔可以沒有蜂窩結(jié)構(gòu)。
在壁和穿孔面板之間可以設(shè)置大體上氣密的密封件。
在另一方面,本公開描述了包括一個或多個如本文所述的機(jī)身部件的飛行器。
在另一方面,本公開描述了包括一個或多個如本文所述的吸聲器的飛行器。
由包含在下文中的具體實施方式及附圖,本申請主題的這些以及其他方面的進(jìn)一步細(xì)節(jié)將是顯而易見的。
附圖說明
現(xiàn)在參考附圖,其中:
圖1示出了根據(jù)本公開的包括一個或多個機(jī)身部件的示范性飛行器的頂部平面圖;
圖2是可以結(jié)合到圖1的飛行器的一個或多個機(jī)身部件的示范性吸聲器的示意圖;
圖3是可以結(jié)合到圖1的飛行器的一個或多個機(jī)身部件的另一示范性吸聲器的示意圖;
圖4是圖1的飛行器的襟翼的透視圖,顯示了襟翼的側(cè)邊緣;
圖5是圖1的飛行器的縫翼的透視圖,顯示了縫翼的側(cè)邊緣;
圖6是圖5的縫翼的透視圖,顯示了縫翼的凹口;
圖7是圖1的飛行器的機(jī)翼的固定的前緣的透視圖,顯示了機(jī)翼的固定的前緣的側(cè)邊緣;
圖8a-8c是結(jié)合在圖4的襟翼的側(cè)邊緣處或側(cè)邊緣附近的示范性吸聲器沿圖4中的線8-8截取的橫截面圖;
圖9是圖8c的吸聲器的示范性穿孔面板的平面圖;
圖10是包括吸聲器的示范性機(jī)身部件的透視圖,該吸聲器具有大體上平行于機(jī)身部件的空氣動力表面的穿孔面板;
圖11是圖10的機(jī)身部件移除了穿孔面板以例示吸聲器的示范性空腔的透視圖;
圖12是圖10的機(jī)身部件沿圖10中的線12-12截取以例示吸聲器的其他示范性空腔的橫截面圖;
圖13是圖1的飛行器的示范性起落架組件和相關(guān)的起落架艙門的透視圖;
圖14是圖13的起落架艙門沿圖13中的線14-14截取的橫截面圖;
圖15a和15b是各自具有一體構(gòu)造的示范性吸聲器的橫截面圖;以及
圖16示出了對于根據(jù)本公開的三種不同的吸聲器構(gòu)造,吸收系數(shù)隨頻率變化的曲線圖。
具體實施方式
本公開涉及用于移動平臺的吸聲器和包含此類吸聲器的部件。在各種實施例中,本文所公開的吸聲器適于在飛行器、火車、船只、汽車、防御以及其他應(yīng)用中使用。例如,本文所公開的吸聲器可以結(jié)合到諸如機(jī)身、機(jī)翼、尾翼以及起落架組件的機(jī)身部件,并且可以適用于相對高的氣流環(huán)境。此類機(jī)身部件可以包括飛行器除了發(fā)動機(jī)之外的部件。在各種實施例中,本文所公開的吸聲器可以配置為衰減一些由氣體(例如,空氣)流與諸如例如空氣動力表面的固體目標(biāo)相互作用所產(chǎn)生的聲音。因此,包含一個或多個吸聲器的機(jī)身部件還可以限定一個或多個空氣動力表面。在一些實施例中,本文所公開的吸聲器可以配置為衰減一些由起落架組件、起落架艙門和/或用于空氣動力控制包括已知為“高升力”裝置(比如襟翼和縫翼)的其他裝置所產(chǎn)生的聲音。例如,本文所公開的吸聲器可以用于衰減在此類高升力裝置的邊緣處或邊緣附近產(chǎn)生的聲音。在一些實施例中,本文所公開的吸聲器可以不顯著地影響其所被整合到的機(jī)身部件的空氣動力特性。
通過參考附圖來描述各種實施例的方面。
圖1示出了根據(jù)本公開的包括一個或多個機(jī)身部件12的示范性飛行器10的頂部平面圖,該機(jī)身部件具有一個或多個整合的吸聲器。飛行器10可以是任何飛行器,比如公司用、私用、商用或任何其他類型的飛行器,包括適用于民航的客運飛機(jī)或無人飛行器。例如,飛行器10可以是窄體雙引擎噴氣客機(jī)。飛行器10可以是固定翼飛行器或旋翼飛行器。機(jī)身部件12可以包括任何合適的部件或者是任何合適的部件的部分,該任何合適的部件包括飛行器10除了發(fā)動機(jī)14之外的可以包含一個或多個空氣動力表面的基本結(jié)構(gòu)。例如,機(jī)身部件12可以包括以下的一個或多個或者是以下的一個或多個的部分:機(jī)翼16、機(jī)身18、水平穩(wěn)定器20、升降舵22、垂直穩(wěn)定器24、方向舵26、襟翼28、副翼30、縫翼32、擾流器34,以及固定的前緣52。如以下所解釋的,機(jī)身部件12可以包括一個或多個起落架艙門36(參見圖13)。
圖2是可以結(jié)合到飛行器10的一個或多個機(jī)身部件12的示范性吸聲器38的示意圖;在一些實施例中,機(jī)身部件12可以包括一個或多個吸聲器38。例如,高升力裝置(例如,襟翼28和/或縫翼32)可以包括設(shè)置在其一個或多個側(cè)邊緣處或者附近的一個或多個吸聲器38。吸聲器38可以是已知為微穿孔面板(mpp)吸收器的類型。吸聲器38可以包括一個或多個穿孔面板40以及一個或多個邊界表面42。穿孔面板40可以具有暴露于飛行器10外面周圍環(huán)境的正面40a和相對的背面40b。盡管穿孔面板40可以暴露于周圍環(huán)境,在一些實施例中,穿孔面板40可以不被認(rèn)為是與空氣流相互作用以為了生成升力或控制飛行器10運行的方面的空氣動力表面。替代地,在一些實施例中,穿孔面板40可以限定機(jī)身部件12的至少部分空氣動力表面。
面板40可以包括延伸穿過面板40的厚度t以允許聲波從中通過的穿孔44。邊界表面42可以與穿孔面板40間隔開,以使得邊界表面42和穿孔面板40的背面40b可以至少部分地限定內(nèi)部空腔46,以用于衰減一些經(jīng)由穿孔面板40中的穿孔44進(jìn)入空腔46的聲波。在一些實施例中,內(nèi)部空腔46可以是共振腔,并且如以下所解釋的,吸聲器38可以基于亥姆霍茲共振現(xiàn)象衰減聲音。在一些實施例中,穿孔面板40的正面40a和/或背面40b可以大體上是平坦的并且穿孔44(其可以具有亞毫米級尺寸)可以與空腔46相配合來衰減聲音。替代地,在一些實施例中,至少部分穿孔面板40可以是彎曲的。在一些實施例中,吸聲器38可以是相對重量輕的并且易于清潔/維護(hù)。
當(dāng)聲波通過具有相對小的橫截面積的穿孔44穿透穿孔面板40時,可能發(fā)生由于粘性摩擦而引起的一些聲波衰減。例如,穿孔面板40可以是聲阻的。在各種實施例中,穿孔44可以具有大體上圓形的橫截面形狀或者可以具有其他合適的橫截面形狀。例如,至少一些穿孔44可以具有大體上圓形的橫截面形狀,該橫截面形狀具有在約0.2mm與約2mm之間的平均直徑。在附圖中穿孔44不一定按比例繪制。在一些實施例中,穿孔面板40可以為包括穿孔44的微穿孔面板(例如,板),該穿孔具有大體上圓形的橫截面并且具有小于1mm的平均直徑(即,亞毫米直徑)。例如,在一些實施例中,穿孔44可以具有在約0.05mm與約0.5mm之間的直徑。替代地,至少一些穿孔44可以具有非圓形的橫截面形狀,該橫截面形狀具有在約0.2mm與約2mm之間的平均橫截面尺寸。例如,穿孔44可以包括具有在約0.2mm與約2mm之間的寬度的狹縫。
在各種實施例中,穿孔面板40可以具有在約0.5%與約10%之間的穿孔百分比(即,穿孔44的面積除以穿孔面板40的面積)。在一些實施例中,穿孔44可以具有相對一致的尺寸和形狀。替代地,穿孔44可以具有不一致的尺寸和形狀。
空腔46可以具有深度d,該深度被選定為在感興趣的波長(即,頻率)上引起至少一些進(jìn)入空腔46的聲波的衰減(例如,至少部分消除)。在一些實施例中,空腔46的深度d可以大體上一致,以使得穿孔面板40的背面40b和邊界表面42大體上平行。替換的,空腔46的深度d可以不一定是一致的。例如,空腔46的不同部分可以具有不同的深度d,以便衰減不同頻率的聲音。深度d在圖2中示出為表示在穿孔面板40的背面40b與邊界表面42之間的距離。
空腔46可以含有空氣,但是可以以其他方式是中空的。例如,在一些實施例中,空腔46可以是大體上為空。例如,空腔46其中可以不包含(例如,沒有)任何蜂巢或其他蜂窩(小孔狀)結(jié)構(gòu)。在一些實施例中,空腔46可以不包含本文所公開的任何其他吸聲物質(zhì)。
邊界表面42可以包括相對硬的表面,其可以反射至少一些進(jìn)入空腔46的聲波。因此,空腔46的深度d可以選擇為使得已經(jīng)從邊界表面42反射并朝向穿孔面板40行進(jìn)的聲波可以引起已經(jīng)穿透穿孔面板40并向邊界表面42行進(jìn)的后續(xù)聲波的衰減。根據(jù)可用空間,可以有利地選擇空腔46的深度d為待衰減的波長的四分之一的倍數(shù)以為了改善衰減。在各種實施例中,空腔46的深度d可以在約1cm與約25cm之間,取決于待衰減的感興趣的頻率。例如,在一些實施例中,空腔46的深度d可以在約1cm與約10cm之間。
吸聲器38可以調(diào)諧為在期望頻率范圍內(nèi)提供衰減。例如,可以基于待衰減的期望頻率或頻率范圍來選擇參數(shù),比如空腔46的深度d、穿孔面板40的厚度t、穿孔44的直徑,以及穿孔百分比。在各種實施例中,穿孔面板40的厚度t可以在約0.5mm與約3mm之間。
穿孔面板40可以包括聚合物、諸如鋁或(例如,不銹)鋼的金屬材料或纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。穿孔44可以使用激光鉆孔、常規(guī)鉆孔或其他合適的材料移除工藝來制造。
圖3是可以結(jié)合到一個或多個機(jī)身部件12的另一示范性吸聲器38的示意圖。圖3所示的吸聲器38的實施例可以根據(jù)和圖2的那些相同的原理操作,但是可以包括功能性串聯(lián)設(shè)置的兩個共振腔46-1和46-2。根據(jù)圖3,吸聲器38可以包括第一穿孔面板40-1和設(shè)置在第一穿孔面板40-1與邊界表面42之間的第二穿孔面板40-2,以在第一穿孔面板40-1的背面40-1b與邊界表面42之間形成兩個串聯(lián)的內(nèi)部聲音衰減空腔46-1、46-2。第一穿孔面板40-1的正面40-1a可以暴露于飛行器10外面的周圍環(huán)境。第二穿孔面板40-2的正面40-2a可以用作與第一穿孔面板40-1的背面40-1b一起限定具有深度d1的第一空腔46-1的邊界表面。類似地,第二穿孔面板40-2的背面40-2b和邊界表面42可以限定具有深度d2的第二空腔46-2。
使用兩個空腔46-1和46-2來代替一個可以修改/改善吸聲器38的吸收特性。例如,與如圖2所示僅僅使用一個空腔46相比,使用兩個空腔46-1和46-2可以用于拓寬待吸聲器38衰減的頻率范圍(例如,如圖16的曲線圖所示出的)。吸聲器38的聲學(xué)特性可以通過選擇參數(shù)來修改,比如空腔46-1的深度d1、空腔46-2的深度d2、第一穿孔面板40-1的厚度t1、第二穿孔面板40-2的厚度t2、每個穿孔面板40-1、40-2中的穿孔44的橫截面積和形狀,以及每個穿孔面板40-1、40-2中的穿孔百分比。針對圖2所示的吸聲器38的實施例所提供的數(shù)值范圍同樣可以適用于圖3所示的吸聲器38的實施例。而且,在一些實施例中,吸聲器38可以包括比兩個共振腔46-1和46-2更多的共振腔。
圖4是飛行器10的襟翼28的透視圖,顯示了襟翼28的側(cè)邊緣28a。襟翼28可以相對于機(jī)翼16可展開和可縮回,該襟翼28可以安裝至機(jī)翼16。襟翼28可以包括一個或多個外殼48,該外殼48限定一個或多個空氣動力表面,該一個或多個空氣動力表面可以用于在一些飛行階段期間改變機(jī)翼16的空氣動力特性。例如,襟翼28可以被認(rèn)為是“高升力”后緣裝置,其在飛行器10的起飛和/或降落階段期間被展開。應(yīng)當(dāng)注意,在本公開中附圖標(biāo)記“48”被用來表示在飛行器10的不同部件上限定不同類型的空氣動力表面的外殼,并且其與氣流相互作用以執(zhí)行不同的功能,比如產(chǎn)生升力和/或控制飛行器10的飛行的一些方面。因此,對外殼48的參考不應(yīng)當(dāng)限制為那些限定執(zhí)行特定空氣動力功能的表面的外殼。
如圖4所示,穿孔面板40可以暴露于飛行器10外面的周圍環(huán)境。穿孔面板40可以設(shè)置為鄰近由外殼48限定的一個或多個空氣動力表面。例如,穿孔面板40可以包括關(guān)閉板或者是用于襟翼28的端部翼肋的部分,且可以設(shè)置在襟翼28的側(cè)邊緣28a處或附近。相應(yīng)地,穿孔面板40可以橫向于外殼48定向。在一些實施例中,穿孔面板40可以大體上正交于外殼48。
圖5是飛行器10的縫翼32的透視圖,顯示了縫翼32的的側(cè)邊緣32a??p翼32可以相對于機(jī)翼16可展開和可縮回,該縫翼32可以安裝至機(jī)翼16??p翼32可以包括一個或多個外殼48,該外殼48限定一個或多個空氣動力表面,該一個或多個空氣動力表面可以用于在一些飛行階段期間改變機(jī)翼16的空氣動力特性。例如,縫翼32可以被認(rèn)為是“高升力”前緣裝置,其在飛行器10的起飛和/或降落階段期間被展開。穿孔面板40可以暴露于飛行器10外面的周圍環(huán)境。穿孔面板40可以設(shè)置為鄰近由外殼48限定的一個或多個空氣動力表面。例如,穿孔面板40可以包括關(guān)閉板或者是用于縫翼32的端部翼肋的部分,且可以設(shè)置在縫翼32的側(cè)邊緣32a處或附近。相應(yīng)地,穿孔面板40可以橫向于外殼48定向。在一些實施例中,穿孔面板40可以大體上正交于外殼48。
圖6是飛行器10的縫翼32的透視圖,顯示了縫翼32的凹口50。吸聲器38可以設(shè)置在縫翼32的凹口50的區(qū)域內(nèi)。例如,穿孔面板40可以包括縫翼32的面板或覆蓋物,其設(shè)置在凹口50的區(qū)域內(nèi)。合適的邊界表面42(圖6中未示出)可以如以上所解釋的設(shè)置在穿孔面板40后面。
圖7是飛行器10的機(jī)翼16的固定前緣52的透視圖。吸聲器38可以設(shè)置在機(jī)翼10的固定前緣52的側(cè)邊緣52a的區(qū)域內(nèi)。固定前緣52可以包括一個或多個外殼48,其限定一個或多個空氣動力表面。穿孔面板40可以鄰近空氣動力表面。例如,穿孔面板40可以包括關(guān)閉板或者是用于固定前緣52的端部翼肋的部分,且可以設(shè)置在固定前緣52的側(cè)邊緣52a處或附近。相應(yīng)地,穿孔面板40可以橫向于空氣動力表面定向。在一些實施例中,穿孔面板40可以大體上正交于空氣動力表面。
類似地,吸聲器38可以設(shè)置在機(jī)翼10的固定后緣的側(cè)邊緣的區(qū)域內(nèi)。將吸聲器38如此安裝在固定后緣的側(cè)邊緣內(nèi)可以類似于圖7中所示和以上所述,因此此處不再專門進(jìn)行說明。例如,穿孔面板40可以包括關(guān)閉板或者是用于固定后緣的端部翼肋的部分,且可以設(shè)置在固定后緣的側(cè)邊緣處或附近。
圖8a-8c是襟翼28的側(cè)邊緣28a沿圖4中的線8-8截取的示范性橫截面圖。圖8a-8c顯示了吸聲器38的穿孔面板40和空腔46如何結(jié)合到襟翼28的不同實例。圖8a-8c中所示類型的示范性安裝還可以適用于將穿孔面板40和空腔46結(jié)合到其他機(jī)身部件12中,比如例如,機(jī)翼16、縫翼30、固定前緣52,以及固定后緣。圖8a-8c中所示的示范性安裝還可以用于形成具有圖3中所示構(gòu)造的吸聲器38。例如,可以在穿孔面板40與邊界表面42之間設(shè)置另一穿孔面板40-2以形成串聯(lián)排列的兩個空腔46-1和46-2。
參考圖8a,穿孔面板40可以是襟翼28的端部翼肋支撐外殼48的一部分并且空腔46可以限定在襟翼28內(nèi)側(cè)。相應(yīng)地,設(shè)置穿孔面板40的端部翼肋可以具有“c”通道構(gòu)造并且可以根據(jù)已知的或其他方法安裝到襟翼28上。在一些實施例中,在端部翼肋和外殼48之間的界面可以是大體上密封的以設(shè)置大體上氣密的界面。在一些實施例中,設(shè)置穿孔面板40的端部翼肋可以可拆卸地連接至襟翼28,以便允許拆卸端部翼肋以用于清潔空腔46或執(zhí)行其他維護(hù)程序。邊界表面42可以是在襟翼28內(nèi)側(cè)服務(wù)另一主要功能的物體的一部分。例如,邊界表面42可以是相鄰的結(jié)構(gòu)元件的一部分,比如另一翼肋支撐外殼48。替代地,邊界表面42可以是具有提供邊界表面42的唯一功能的物體(例如,板)的一部分。
參考圖8b,穿孔面板40可以是襟翼28的端部翼肋支撐外殼48的一部分并且空腔46可以限定在襟翼28內(nèi)側(cè)。相應(yīng)地,設(shè)置穿孔面板40的端部翼肋可以具有“c”通道構(gòu)造并且可以根據(jù)已知的或其他方法安裝到襟翼28上。圖8b的c通道可以與圖8a的c通道相反方向地進(jìn)行安裝。相應(yīng)地,與圖8a的空腔相比,圖8b的c通道可以提供增大深度(即,相對于邊界表面42)的空腔46。在一些實施例中,在端部翼肋和外殼48之間的界面可以是大體上密封的以提供大體上氣密的界面。在一些實施例中,設(shè)置穿孔面板40的端部翼肋可以可拆卸地連接至襟翼28,以便允許拆卸端部翼肋以用于清潔空腔46或執(zhí)行其他維護(hù)程序。邊界表面42可以是在襟翼28內(nèi)側(cè)服務(wù)另一主要功能的物體的一部分。例如,邊界表面42可以是相鄰的結(jié)構(gòu)元件的一部分,比如另一翼肋支撐外殼48。替代地,邊界表面42可以是具有提供邊界表面42的唯一功能的物體(例如,板)的一部分。
參考圖8c,穿孔面板40可以包括關(guān)閉板,且邊界表面42可以由設(shè)置在襟翼28和支撐外殼48內(nèi)側(cè)的翼肋來提供。相應(yīng)地,空腔46可以限定在襟翼28的內(nèi)側(cè)。限定邊界表面42的翼肋可以具有“c”通道構(gòu)造并且可以根據(jù)已知的或其他方法安裝到襟翼28上。設(shè)置穿孔面板40的關(guān)閉板也可以根據(jù)已知的或其他方法安裝到襟翼28上。在一些實施例中,在端部翼肋和外殼48之間的界面可以是大體上密封的以提供大體上氣密的界面。在一些實施例中,設(shè)置穿孔面板40的關(guān)閉板可以可拆卸地連接至襟翼28,以便允許拆卸關(guān)閉板以用于清潔空腔46或其他維護(hù)程序。在一些實施例中,在設(shè)置穿孔面板40的關(guān)閉板與提供邊界表面42的端部翼肋之間的界面可以是大體上密封的以提供大體上氣密的界面。
圖9是圖8c中所示吸聲器38的示范性穿孔面板40的平面圖。如以上所解釋的,穿孔面板40可以包括關(guān)閉板并且具有大體上符合側(cè)邊緣28a的形狀的外輪廓。例如,穿孔面板40可以具有大體上符合由側(cè)邊緣28a處或附近的外殼48所限定的內(nèi)部空間的形狀的外輪廓。例如,穿孔面板40可以可以具有翼型形狀。在一些實施例中,穿孔面板40可以包括一個或多個安裝孔54,安裝孔可以穿過其中容納合適的緊固件以為了將穿孔面板40附接至機(jī)身部件12。
圖10是包括吸聲器38的示范性機(jī)身部件12的透視圖,其中穿孔面板40大體上平行于機(jī)身部件12的空氣動力表面。機(jī)身部件12可以具有翼型形狀,其具有前緣12l和后緣12t。穿孔面板40可以與外殼48相配合來限定至少部分空氣動力表面,以使得穿孔面板40可以有效地取代外殼48的一部分并具有遵照空氣動力表面的輪廓的形狀。穿孔面板40可以設(shè)置成鄰近機(jī)身部件12的側(cè)邊緣12a。穿孔面板40可以設(shè)置在離前緣12l的某一距離處,以便不覆蓋前緣12l。例如,穿孔面板40可以設(shè)置在前緣12l與后緣12t之間。吸聲器38可以設(shè)置在機(jī)身部件12的一側(cè)或兩側(cè)上。例如,吸聲器38可以設(shè)置在翼型形狀的機(jī)身部件12的下側(cè)和/或上側(cè)上。
圖11是圖10的機(jī)身部件12移除了穿孔面板40以便例示吸聲器的示范性空腔46的透視圖。
圖12是圖10的機(jī)身部件12沿圖10中的線12-12截取以例示吸聲器38的其他示范性空腔的橫截面圖。在該特定實例中,吸聲器的空腔包括若干分別具有深度d1-d5的空腔46-1至46-5。吸聲器38可以包括相對于彼此串聯(lián)設(shè)置并由空腔46-1和46-3分隔的第一穿孔面板40-1和第二穿孔面板40-2。第一穿孔面板40-1可以包括多個面板部分或者可以包括延伸超過空腔46-1、46-3和46-5的單個面板部分。類似地,第二穿孔面板40-2可以包括多個面板部分或者可以包括延伸超過空腔46-2和46-4的單個面板部分。空腔46-1可以聲學(xué)上與空腔46-2串聯(lián)設(shè)置,且空腔46-3可以聲學(xué)上與空腔46-4串聯(lián)設(shè)置。限定一個或多個空腔46-1至46-5的壁可以與相應(yīng)的穿孔壁40-1和40-2密封,以便提供大體上氣密的界面,該界面大體上防止聲波經(jīng)由此類界面從空腔46-1至46-5逃逸。
空腔46-1至46-5可以具有不同的深度d1-d5并且相應(yīng)地調(diào)諧為衰減不同頻率的聲音。而且,由于機(jī)身部件12變化的總厚度,一個或多個空腔46-1至46-5可以具有非一致的深度d1-d5。例如,在一些實施例中,空腔46-1和46-3可以各自具有約13mm的平均深度d1、d3,空腔46-2和46-4可以各自具有約22.5mm的平均深度d2、d4,以及空腔46-5可以具有約20mm的平均深度d5。在各種實施例中,空腔36和/或空腔46-1至46-5的尺寸和構(gòu)造可以取決于機(jī)身部件12內(nèi)側(cè)的可用空間。
圖13是飛行器10的示范性起落架56和相關(guān)的起落架艙門36的透視圖。盡管所示出的特定起落架艙門36是主起落架56的艙門,本公開的方面將同樣適用于前起落架的艙門。起落架艙門36可以包括外殼48,該外殼在起落架艙門36的第一側(cè)面和吸聲器38上限定了空氣動力表面。吸聲器38可以包括穿孔面板40,該穿孔面板設(shè)置在與由外殼48限定的空氣動力表面相對的起落架艙門36的第二側(cè)面上。
圖14是圖13的起落架艙門沿圖13中的線14-14截取的橫截面圖。穿孔面板40可以具有暴露于飛行器10外面周圍環(huán)境的正面40a和相對的背面40b。穿孔面板40可以包括延伸穿過面板40的厚度以允許聲波從中通過的穿孔44。吸聲器38還可以包括與穿孔面板40間隔開的邊界表面42。邊界表面42和穿孔面板40的背面40b可以至少部分地在起落架艙門36內(nèi)側(cè)限定空腔46,以用于衰減一些經(jīng)由穿孔面板40中的穿孔44進(jìn)入空腔46的聲波。
在一些實施例中,邊界表面42可以由與空氣動力表面相對的外殼48的側(cè)面限定。例如,空腔46可以限定在穿孔面板40與外殼48之間。在一些實施例中,空腔46可以如以上所述分成多個空腔。空腔46可以含有空氣,但是可以以其他方式是中空的。例如,空腔46在其中可以沒有任何蜂巢或其他蜂窩(例如,小泡)結(jié)構(gòu)。在一些實施例中,空腔46可以不包含設(shè)置在其中的任何其他吸聲物質(zhì)。
圖15a和15b是各自具有一體構(gòu)造的示范性吸聲器38的橫截面圖。圖15a中所示的吸聲器38是圖2中所示的具有單個空腔46的類型。圖15b中所示的吸聲器38是圖3中所示的具有串聯(lián)設(shè)置的兩個空腔46-1和46-2的類型。圖15a和15b中所示的一體構(gòu)造的吸聲器38可以用于所示和/或本文所述的各種實施例。邊界表面42可以由后壁58限定。后壁58可以附接至穿孔面板40(或40-1和/或40-2)以形成具有一體構(gòu)造的吸聲器38。例如,后壁58可以直接地或者通過一個或多個側(cè)壁60附接至穿孔面板40。在一些實施例中,后壁58、穿孔面板40和/或側(cè)壁60可以整體形成。替代地,后壁58、穿孔面板40和/或側(cè)壁60可以包括單獨的不同部件,這些部件被組裝在一起以形成具有一體構(gòu)造的吸聲器38。
吸聲器38的一體構(gòu)造可以允許將吸聲器38作為單元安裝到本文提及的任何機(jī)身部件12內(nèi)和/或從其移除。在一些實施例中,側(cè)壁60可以粘結(jié)至或以其他方式緊固至穿孔面板40和/或后壁48。例如,在側(cè)壁60與穿孔面板40之間的界面可以設(shè)置大體上氣密的密封件。在側(cè)壁60與穿孔面板40之間的界面可以大體上防止聲波經(jīng)由此類界面從空腔46逃逸。
對于吸聲器38,可以基于機(jī)身部件12內(nèi)側(cè)的可用空間的形狀/尺寸/構(gòu)造來限定空腔46(或空腔46-1和46-2)。在一些情況下,本文所述類型的一個或多個吸聲器38可以改裝到現(xiàn)有的機(jī)身部件12內(nèi)。在此類情況下,可以測量用來在機(jī)身部件12上容納吸聲器38的可用空間,且可以將吸聲器38生產(chǎn)為適配在所分配的空間內(nèi)。例如,可以通過首先制造可用空間的模具來獲得此類測量值,并且吸聲器38可以制造為大體上符合該模具的形狀/尺寸/構(gòu)造,以使得吸聲器38可以適配在所分配的空間內(nèi)且還可以大體上最大化使用可用空間以用于聲音衰減。
圖16示出了對于根據(jù)本公開的三種不同的吸聲器38,吸收系數(shù)隨頻率變化的曲線62、64、66。曲線62、64、66提供三個不同構(gòu)造的吸聲器38的聲學(xué)性能的指示。橫坐標(biāo)(x軸)以對數(shù)標(biāo)度表示聲音的頻率(hz),且縱坐標(biāo)(y軸)表示吸收系數(shù),其中alpha是所吸收的聲音強(qiáng)度與入射聲音強(qiáng)度的比率。曲線62針對根據(jù)本公開的具有單個空腔46的示范性吸聲器38,示出了吸收系數(shù)與頻率之間的關(guān)系,其中空腔46具有約13mm的深度d。曲線64針對根據(jù)本公開的具有單個空腔46的示范性吸聲器38,示出了吸收系數(shù)與頻率之間的關(guān)系,其中空腔46具有約20mm的深度d。曲線66針對根據(jù)本公開的具有兩個串聯(lián)的空腔46-1、46-2(參見圖3)的示范性吸聲器38,示出了吸收系數(shù)與頻率之間的關(guān)系,其中第一空腔46-1具有約13mm的深度d1且第二空腔46-2具有約22.5mm的深度。
圖16的曲線62、64和66表明,與使用單個空腔46相比,使用串聯(lián)的兩個空腔46-1和46-2(即曲線66)具有更寬的吸收帶寬。曲線66顯示了從約900hz至約3000hz上的有效的0.55吸收系數(shù),該頻率范圍在典型的機(jī)翼尖端模型噪聲頻譜范圍內(nèi)。曲線62、64和66是基于擴(kuò)散入射場的聲音吸收計算值。
以上描述僅僅意在作為示范,并且相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認(rèn)識到,可以對所述的實施例做出改變而不偏離所公開的本發(fā)明的范圍。本公開可以以其他特定形式體現(xiàn)而不偏離權(quán)利要求書的主題。而且,相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,盡管本文所公開且示出的部件、裝置和組件可以包括特定數(shù)目的元件,可以對部件、裝置和組件進(jìn)行修改以包括附加的或更少的此類元件。本公開還旨在覆蓋和包含技術(shù)上的所有合適的改變。根據(jù)對本公開的回顧,落在本發(fā)明范圍內(nèi)的修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的,并且此類修改旨在落入所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。而且,權(quán)利要求書的范圍不應(yīng)由在本文所公開的實例中提出的優(yōu)選實施例所限制,而應(yīng)當(dāng)作為整體給予與說明書一致的最寬泛的解釋。