一种抗声疲劳的多频吸声装置及具有该装置的飞行器的制作方法

本申请涉及吸声结构领域，尤其是涉及吸收多频段声能的吸声装置；本申请还涉及飞行器的吸声降噪领域，具体如飞机短舱声衬结构、ap声衬结构、舱内吸声面板等。

背景技术：

1、蜂窝夹芯结构由于其强度高、质量轻等特性，被广泛应用于飞机中，同时，若在蜂窝夹芯结构上面板进行开孔处理，可以用于吸收声能同时提高结构声疲劳寿命。

2、例如发动机短舱进气道声衬结构通常使用穿孔板与蜂窝腔结合类型的结构，其主要功能是当噪声传播过程中通过穿孔板表面进入腔体时，蜂窝壁附近的质点将黏着于壁面，速度为零，而远离壁面的点，受到壁面的约束越小，速度越大，此时，空腔内部出现速度梯度，这样各媒质之间产生相对运动，这种现象称为内摩擦力或者空气的粘滞作用。由于空气的粘滞作用，部分噪声的声能可以转化为热能并消耗掉，可以同时起到吸收声能并且对结构的声疲劳寿命有积极的影响。

3、但是，传统的吸声结构虽然可以针对特定频带进行定制化设计，但是其有效降噪频带一般呈现窄带特性。

4、现有技术已有多种吸声结构，如cn113734453a提出一种蜂窝隔音结构。所述蜂窝隔音结构包含隔膜，且隔膜包括至少一个孔口、封盖、以及孔口至少一根管，这种蜂窝结构使得能够处理较宽声学频谱，但其制造工艺复杂，同时这种蜂窝结构虽然能够处理较宽声学频谱，但吸声频段仍较为固定且单一。再如cn114080353 a涉及具有蜂窝结构的隔音覆盖层，具有截面逐步变窄直至其封闭的第一腔室，以及通过底部通道连接的第二腔室，由此实现低频的宽带隔音覆盖，但是制造工艺复杂，吸收声能的频带较窄。现有技术cn112776995a提出用于飞行器发动舱的多频吸收声学板，其包含第一衰减级微穿孔抵抗性蒙皮，第二衰减级穿有孔的隔片、背部蒙皮结构，可以通过调节隔片的厚度、隔片中孔的尺寸、隔片的孔隙率以及第二衰减级的高度以使平均被衰减的低频与飞行器发动机的振动频率匹配。然而，隔片的厚度较大，会带来较大的重量成本，同时隔片一经固定，仅可实现特定频率的吸声功能。

技术实现思路

1、本申请旨在提供一种抗声疲劳的多频吸声装置，其结构制造工艺简单，能够多频段吸收声能。进一步地，本申请的抗声疲劳的吸声装置还能够提高所应用结构的声疲劳寿命。本申请还旨在提供一种具有上述抗声疲劳的多频吸声装置。

2、为此，本申请提供了一种抗声疲劳的多频吸声装置，包括开孔面板和底板，在所述开孔面板和底板之间有第一级吸声芯体和第二级吸声芯体，所述第一级吸声芯体和所述第二级吸声芯体之间设有第一夹层开孔板，其特征在于，所述第一夹层开孔板是相对于所述底板倾斜的，所述第一级吸声芯体的厚度沿着所述第一夹层开孔板的倾斜方向增加或减小，所述第二级吸声芯体的厚度沿着所述第一夹层开孔板的倾斜方向减小或增加。

3、藉由上述技术方案，本申请在传统的单层吸声板的基础上增加可以调节倾斜角度的夹层开孔板，实现多频段的吸声功能。此外，在面板和夹层开孔板上合理地开孔，可以实现提升结构声疲劳寿命的功能；双层或更多层吸声芯体结构能增强吸声功能；双层蜂窝夹芯结构具备较优的承载能力。

4、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，还包括第三级吸声芯体，其与所述第二级吸声芯体之间设有第二夹层开孔板，所述第二夹层开孔板是相对于所述底板倾斜的，其倾斜方向或角度与所述第一夹层开孔板的所述倾斜方向或角度相同或不同，所述第二级吸声芯体和所述第三级吸声芯体的厚度分别沿所述第二夹层开孔板的倾斜度增加或减少。

5、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，还包括第四级吸声芯体，其与所述第三级吸声芯体之间设有第三夹层开孔板，所述第三夹层开孔板是相对于所述底板倾斜的，其倾斜方向与所述第一夹层开孔板、第二夹层开孔板的倾斜方向或角度相同或不同，所述第三级吸声芯体和所述第四级吸声芯体的厚度分别相对于所述第三夹层开孔板的倾斜度增加或减少。

6、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，所述开孔面板的开孔总面积占所述开孔面板总面积的孔隙率在0-10％之间。

7、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，所述第一夹层开孔板的开孔总面积占所述第一夹层开孔板总面积的孔隙率在0-10％范围内。

8、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，所述开孔面板的厚度在0.05mm-5mm的范围内。

9、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，所述第一夹层开孔板的厚度在0.05mm-5mm的范围内。

10、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，所述第一夹层开孔板相对于所述底板的倾斜度为在0-90°范围内。

11、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，所述第一级吸声芯体、所述第二级吸声芯体分别是由蜂窝芯体构成。

12、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，所述第三级吸声芯体是由蜂窝芯体构成。

13、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，所述第四级吸声芯体是由蜂窝芯体构成。

14、依据本申请的抗声疲劳的多频吸声装置，较佳地，所述蜂窝芯体是大致六边形蜂窝结构。

15、本申请还旨在提供一种具有上述抗声疲劳的多频吸声装置。

技术特征：

1.一种抗声疲劳的多频吸声装置，包括开孔面板和底板，在所述开孔面板和底板之间有第一级吸声芯体和第二级吸声芯体，所述第一级吸声芯体和所述第二级吸声芯体之间设有第一夹层开孔板，其特征在于，所述第一夹层开孔板是相对于所述底板倾斜的，所述第一级吸声芯体的厚度沿着所述第一夹层开孔板的倾斜方向增加或减小，所述第二级吸声芯体的厚度沿着所述第一夹层开孔板的倾斜方向减小或增加。

2.如权利要求1所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，还包括第三级吸声芯体，其与所述第二级吸声芯体之间设有第二夹层开孔板，所述第二夹层开孔板是相对于所述底板倾斜的，其倾斜方向或角度与所述第一夹层开孔板的所述倾斜方向或角度相同或不同，所述第二级吸声芯体和所述第三级吸声芯体的厚度分别沿所述第二夹层开孔板的倾斜度增加或减少。

3.如权利要求2所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，还包括第四级吸声芯体，其与所述第三级吸声芯体之间设有第三夹层开孔板，所述第三夹层开孔板是相对于所述底板倾斜的，其倾斜方向与所述第一夹层开孔板、第二夹层开孔板的倾斜方向或角度相同或不同，所述第三级吸声芯体和所述第四级吸声芯体的厚度分别相对于所述第三夹层开孔板的倾斜度增加或减少。

4.如权利要求1所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，所述开孔面板的开孔总面积占所述开孔面板总面积的孔隙率在0-10％之间。

5.如权利要求1所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，所述第一夹层开孔板的开孔总面积占所述第一夹层开孔板总面积的孔隙率在0-10％范围内。

6.如权利要求1所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，所述开孔面板的厚度在0.05mm-5mm的范围内。

7.如权利要求1所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，所述第一夹层开孔板的厚度在0.05mm-5mm的范围内。

8.如权利要求1所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，所述第一夹层开孔板相对于所述底板的倾斜度为在0-90°范围内。

9.如权利要求1所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，所述第一级吸声芯体、所述第二级吸声芯体分别是由蜂窝芯体构成。

10.如权利要求2所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，所述第三级吸声芯体是由蜂窝芯体构成。

11.如权利要求3所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，所述第四级吸声芯体是由蜂窝芯体构成。

12.如权利要求9-11中任一项所述的抗声疲劳的多频吸声装置，其特征在于，所述蜂窝芯体是大致六边形蜂窝结构。

13.一种具有如权利要求1所述抗声疲劳的多频吸声装置的飞行器。

技术总结一种抗声疲劳的多频吸声装置，包括开孔面板和底板，在所述开孔面板和底板之间有第一级吸声芯体和第二级吸声芯体，所述第一级吸声芯体和所述第二级吸声芯体之间设有第一夹层开孔板，其特征在于，所述第一夹层开孔板是相对于所述底板倾斜的，所述第一级吸声芯体的厚度沿着所述第一夹层开孔板的倾斜方向增加或减小，所述第二级吸声芯体的厚度沿着所述第一夹层开孔板的倾斜方向减小或增加。本申请的结构制造工艺简单，能够多频段吸收声能，还能够提高所应用结构的声疲劳寿命。本申请还涉及具有上述抗声疲劳的多频吸声装置的飞行器。技术研发人员：李若薇,龚胤文,王童受保护的技术使用者：中国商用飞机有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/3/24