一种可变面板的低阻吸声装置

本发明涉及航空发动机短舱领域，尤其涉及一种可变面板的低阻吸声装置。

背景技术：

1、飞机是现代交通的重要组成部分，它使得人们可以快速、安全地到达世界各地；无论是商务出行还是旅游观光，飞机都是最快捷、最方便的交通工具之一。飞机不仅改变了人们的出行方式，还对经济、文化、科技等方面产生了深远的影响。其中，民用飞机具有速度快、舒适度高、安全性高、覆盖范围广等优点，但也存在一些缺点，其中之一就是噪声问题。

2、民用飞机完整的飞行航程包含起飞、巡航、降落阶段。其中在飞机起飞阶段，发动机需要满功率运行以提供起飞所需的推力，此时发动机产生的噪音，其声压级通常可达150分贝，这可能会对客舱旅客以及周围环境和居民产生影响，而在降落阶段，由于飞机距离地面较近，发动机产生的噪声对周围的影响同样不可忽视；现有技术中常见的降噪方法是在发动机短舱敷设吸声内衬，从而减少噪音。而在飞机巡航阶段，此时发动机推力仅需要平衡飞机所受阻力，因此发动机所需功率大大降低，发动机产生的噪音也大大降低，此时噪声对客舱的影响可忽略；但此时吸声内衬表面开孔特征产生了额外的阻力，导致了飞机油耗的增加。综上所述，现有技术中缺少既能实现飞机低噪声需求，又能实现低油耗需求的发动机附属装置。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种可变面板的低阻吸声装置。具体技术方案如下：

2、一种可变面板的低阻吸声装置，包括沿轴向依次布置且上表面平齐的：前缘连接器、柔性面板组件、吸声组件、锁紧装置、尾缘连接器；取平行于前缘连接器上表面且从前缘连接器指向尾缘连接器的方向为x轴正方向，垂直于前缘连接器上表面的方向为y轴；所述前缘连接器用于连接上游进气道，顺导上游气流；所述尾缘连接器用于连接下游风扇机匣，顺导气流至下游；

3、所述柔性面板组件包括柔性面板，所述柔性面板能沿x轴方向展开或收回，展开时所述柔性面板的另一端通过锁紧装置固定，柔性面板覆盖所述吸声组件的上表面；收回时所述吸声组件的上表面露出，用于吸收声音。

4、进一步地，所述柔性面板组件还包括：底座、壳体、电机一；所述电机一安装在底座的顶部，电机一的外周同轴布置中空的壳体，所述柔性面板的一端固连在壳体内部，且柔性面板沿周向缠绕收纳在壳体中，壳体的出口切线与前缘连接器的上表面平齐；若电机一正向转动，驱动柔性面板沿x轴正方向伸出，覆盖吸声组件的上表面；若电机一反向转动，驱动柔性面板沿x轴负方向收回至壳体中。

5、进一步地，所述壳体包括：保护壳、滚珠轴承、限位器；所述保护壳包裹在壳体最外侧，用于保护和承载其余部件；所述保护壳上设置有在空间中呈现放射状的滚珠轴承，所述滚珠轴承形成的通道用于限定柔性面板的行动轨迹，并减少摩擦；所述保护壳的出口处设置限位器，防止柔性面板过度收起；所述柔性面板的末端呈楔形状凸起，和所述限位器配合起到限位作用。

6、进一步地，所述电机一包括：三叶电机转轴、圆形旋转件、连接器；所述三叶电机转轴安装在壳体的轴心位置，圆形旋转件同轴布置在三叶电机转轴的外侧，连接器固连在圆形旋转件上；所述连接器和柔性面板的端点连接。

7、进一步地，所述吸声组件包括：吸声器、支撑平面、电机二、升降装置；所述支撑平面固连在升降装置上，且支撑平面平行于前缘连接器的上表面；所述电机二与升降装置连接，控制升降装置沿y轴方向上升或下降；所述吸声器固连在支撑平面的上表面，柔性面板在x轴方向的长度大于吸声器面板在x轴方向的长度。

8、进一步地，所述吸声器为三明治结构，包括：穿孔板、蜂窝芯、刚性背板；所述穿孔板和刚性背板均平行于支撑平面布置，蜂窝芯布置在穿孔板和刚性背板之间，且刚性背板与支撑平面的上表面固连。

9、进一步地，所述穿孔板和刚性背板的材料均为航空铝合金，所述蜂窝芯的材料为树脂基复合材料。

10、进一步地，所述柔性面板采用聚酯材料，表面具有自润滑特氟龙耐磨层。

11、本发明的有益效果是：

12、本发明能根据飞机的飞行工况调整面板，既可采用吸声器满足飞机在起飞阶段和降落阶段时的降噪需求，又可采用低阻的柔性面板规避飞机在巡航阶段时由吸声器带来的额外飞行阻力，实现了飞机低噪声和低油耗的兼顾。

技术特征：

1.一种可变面板的低阻吸声装置，其特征在于，包括沿轴向依次布置且上表面平齐的：前缘连接器、柔性面板组件、吸声组件、锁紧装置、尾缘连接器；取平行于前缘连接器上表面且从前缘连接器指向尾缘连接器的方向为x轴正方向，垂直于前缘连接器上表面的方向为y轴；所述前缘连接器用于连接上游进气道，顺导上游气流；所述尾缘连接器用于连接下游风扇机匣，顺导气流至下游；

2.根据权利要求1所述的可变面板的低阻吸声装置，其特征在于，所述柔性面板组件还包括：底座、壳体、电机一；所述电机一安装在底座的顶部，电机一的外周同轴布置中空的壳体，所述柔性面板的一端固连在壳体内部，且柔性面板沿周向缠绕收纳在壳体中，壳体的出口切线与前缘连接器的上表面平齐；若电机一正向转动，驱动柔性面板沿x轴正方向伸出，覆盖吸声组件的上表面；若电机一反向转动，驱动柔性面板沿x轴负方向收回至壳体中。

3.根据权利要求2所述的可变面板的低阻吸声装置，其特征在于，所述壳体包括：保护壳、滚珠轴承、限位器；所述保护壳包裹在壳体最外侧，用于保护和承载其余部件；所述保护壳上设置有在空间中呈现放射状的滚珠轴承，所述滚珠轴承形成的通道用于限定柔性面板的行动轨迹，并减少摩擦；所述保护壳的出口处设置限位器，防止柔性面板过度收起；所述柔性面板的末端呈楔形状凸起，和所述限位器配合起到限位作用。

4.根据权利要求2所述的可变面板的低阻吸声装置，其特征在于，所述电机一包括：三叶电机转轴、圆形旋转件、连接器；所述三叶电机转轴安装在壳体的轴心位置，圆形旋转件同轴布置在三叶电机转轴的外侧，连接器固连在圆形旋转件上；所述连接器和柔性面板的端点连接。

5.根据权利要求1所述的可变面板的低阻吸声装置，其特征在于，所述吸声组件包括：吸声器、支撑平面、电机二、升降装置；所述支撑平面固连在升降装置上，且支撑平面平行于前缘连接器的上表面；所述电机二与升降装置连接，控制升降装置沿y轴方向上升或下降；所述吸声器固连在支撑平面的上表面，柔性面板在x轴方向的长度大于吸声器面板在x轴方向的长度。

6.根据权利要求5所述的可变面板的低阻吸声装置，其特征在于，所述吸声器为三明治结构，包括：穿孔板、蜂窝芯、刚性背板；所述穿孔板和刚性背板均平行于支撑平面布置，蜂窝芯布置在穿孔板和刚性背板之间，且刚性背板与支撑平面的上表面固连。

7.根据权利要求6所述的可变面板的低阻吸声装置，其特征在于，所述穿孔板和刚性背板的材料均为航空铝合金，所述蜂窝芯的材料为树脂基复合材料。

8.根据权利要求1所述的可变面板的低阻吸声装置，其特征在于，所述柔性面板采用聚酯材料，表面具有自润滑特氟龙耐磨层。

技术总结本发明公开了一种可变面板的低阻吸声装置，包括沿轴向依次布置且上表面平齐的：前缘连接器、柔性面板组件、吸声组件、锁紧装置、尾缘连接器；取平行于前缘连接器上表面且从前缘连接器指向尾缘连接器的方向为x轴正方向，垂直于前缘连接器上表面的方向为y轴；前缘连接器用于连接上游进气道，顺导上游气流；尾缘连接器用于连接下游风扇机匣，顺导气流至下游；柔性面板组件包括柔性面板，柔性面板能沿x轴方向展开或收回，展开时柔性面板的另一端通过锁紧装置固定，柔性面板覆盖吸声组件的上表面；收回时吸声组件的上表面露出，用于吸收声音。本发明能根据飞机的飞行工况调整面板，实现了飞机低噪声和低油耗的兼顾。技术研发人员：郑铭阳,谢海波,杨华勇,吕凯,周世琛受保护的技术使用者：浙江大学高端装备研究院技术研发日：技术公布日：2024/5/8