Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций - Крысин В.Н.
ISBN 5-217-00533-5
Скачать (прямая ссылка):
В США разработана конструкция 2-частотной резонансной акустической панели, предназначенной для обшивки внутренней поверхности наружного кольцевого канала воздухозаборника. Панель выполнена из двух перфорированных листов с множеством отверстий диаметром 1,27 мм для обеспечения естественного удаления влаги. Предусмотрена конструкция сотовых ячеек двух вариантов: с четырехгранным ромбовидным сечением и с шестигранным сечением.
В США по программе малошумного двигателя для изготовления воздухозаборника с шумопоглощающими устройствами используются ПКМ. Шумопоглощающие панели воздухозаборника состоят из алюминиевых сотовых ячеек, а обшивки — из ПКМ — полиарамидного волокна, пропитанного эпоксидной смолой.
Воздухозаборные каналы двигателей для Ил-86 выполнены из многослойных панелей с перфорированной обшивкой из сплава Д19. сотового заполнителя — стеклоткани.
На рис. 2.43 показан многослойный воздухозаборный канал с сотовым заполнителем самолета Ил-86, у которого для снижения уровня шума, генерируемого двигателем, внутренняя обшивка облицована перфорированным материалом. Геометрические параметры перфорации — диаметр отверстий, их расположение в обшивках — определяются диапазоном звуковых частот воздухозаборного канала. Сотовый заполнитель может быть стеклянным тканым, стеклянным клеевым и из полимерной бумаги. Результаты испытаний образцов шумопоглощающих конструкций с применением сотового заполнителя различных марок после пребывания их в условиях высокой влажности в течение 30 сут приведены в табл. 2.12.
Рис. 2.43. Многослойный воздухозаборный канал с сотовым заполнителем
UO
Таблица 2.12
Сотовый наполнитель Предел прочности при сжатии. МПа Плотность, кг/м3
при температуре, °С после термостатиро-вания при температуре 120 ° С в течение 500 ч и выдержке при температуре, ° С после выдержки в течение 30 сут при влажности 98 % и температуре, °С
20 120 20 120 20 120
Стеклосоты Соты из HO- 1,8 1,2 1,6 0,8 1,6 0,8 1,6 0,7 1,5 1,1 1,2 0,7 50 35
ли мерной бумаги
Из приведенных данных видно, что стабильный предел прочности при относительно невысокой плотности имеет сотовый заполнитель из стеклосот, поэтому он и используется для изготовления каналов шумопоглощающих конструкций.
Уменьшение шума в каналах со звукопоглощающей конструкцией происходит из-за того, что звуковые волны теряют часть энергии сразу же при проходе через перфорированные обшивки, а затем, пройдя сотовые ячейки (резонаторные камеры), еще более рассеиваются и гасятся в замкнутых лабиринтах между обшивками. Наиболее сложным моментом в создании шумопоглощающих конструкций из ПКМ методом намотки является перфорация внутренней обшивки с обеспечением
5 Б 7 8
Рис. 2.44. Типовая шумопоглощающая многослойная конструкция с сотовым заполнителем:
1 — пленка; 2 — стеклотекстолит; 3 - ткань капроновая; 4 — прзпрег-сетка; 5 -заполнитель сотовый из полимерной бумаги; 6 - наполнитель волокнистый; 7 -клей; 8 — препрег-ткань; h — высота сотовой ячейки; d - диаметр отверстия перфорации; A1, H2 - шаги перфорации
Ul
100 % открытых отверстий. Столько открытых отверстий не удается получить в металлических клеевых шумопоглощающих конструкциях, где около 30 % отверстий закрываются при растекании клея, что приводит к снижению эффективности шумопоглощающих конструкций.
Уровень шума в пассажирских салонах и пилотской кабине могут снизить шумопоглощающие конструкции, приведенные на рис. 2.44.
На рис. 2.45 представлены графики изменения коэффициентов
К,дБ_
0,2 0
/
/ У
1/
К,дб
200 500 1000 2000/, Гц
б а, мм
Рис. 2.45. Графики изменения коэффициента шумопоглощения К многослойной конструкции при изменении частоты шума /:
-»------ конструкция с перфорированными многослойными панелями;-----
конструкция с неперфорированными многослойными панелями; ----- конструкции с алюмининопластовыми панелями
Рис. 2.46. График изменения коэффициента шумопоглощения К многослойной панели при изменении длины стороны сотовой ячейки а
шумопоглощения конструкций с панелями интерьера различных типов, наиболее часто применяемых в современных самолетах. Преимущество конструкций с перфорированными сотовыми панелями очевидно. Исследования показали, что для панелей подобного типа площадь, занимаемая отверстиями, должна составлять 3...6 % от площади панели, диаметр отверстия равен 0,8...1,0 мм, шаг перфорации 4...7 мм. Увеличение диаметра отверстий и расстояния между ними при сохранении площади, занимаемой отверстиями, снижает коэффициент шумопоглощения. Зависимость коэффициента шумопоглощения многослойной панели от длины стороны сотовой ячейки при прочих одинаковых параметрах приведена на рис. 2.46. Оптимальная длина стороны сотовой ячейки составляет 3...5 мм. Коэффициент шумопоглощения связан также с высотой сотовых ячеек. Оптимальная высота сотовой ячейки 7...10 мм. Некоторого увеличения коэффициента шумопоглощения многослойных панелей на низких частотах можно добиться путем заполнения сотовых ячеек стекловолокном.
Шум в кабине экипажа и в пассажирских салонах является одим из основных факторов, определяющих условия жизнедеятельности экипажа и комфорт пассажиров. Особо важное значение этот фактор приобретает при создании широкофюзеляжных самолетов, которые принимают на борт сотни пассажиров.
