聲襯件及其制造方法、動力推進系統、以及蜂窩芯初始件與流程

本發明涉及聲襯件及其制造方法、動力推進系統、以及蜂窩芯初始件。

背景技術：

1、動力推進系統，例如燃氣渦輪發動機中常見的作為民用航空發動機的渦輪風扇發動機，隨著大涵道比發動機的應該，風扇產生的噪聲尤為明顯。目前，航發發動機的降噪手段是在短艙進氣道、反推及噴管等處設置聲襯件以進行消聲降噪。

2、聲襯是常見的葉輪機噪聲的控制手段。典型的聲襯件，以單自由度聲襯為例，包括穿孔板(porous?face?sheet)、蜂窩芯(honeycomb?core)以及剛性背板(imperviousbacking?sheet)。聲襯的消聲原理以最簡單的自由度聲襯為例，可以看作大量赫姆霍茲共振腔的排列組合。其中聲阻由微孔決定，共振腔尺寸決定了其共振頻率，即聲抗，特定頻率的聲波通過穿孔板上的小孔進入蜂窩腔后會產生共振，使得聲能轉化成內能消耗掉，這樣兩者配合，達到對特定頻率下噪聲降噪的目的。

3、目前，聲襯的制造方法的方案包括，先在一側面板上打好聲學小孔制備成穿孔板，然后將蜂窩芯表面鋪貼一層膠膜并在一定的壓力和溫度下經過熱破膜工藝(例如熱空氣吹出)，及即將蜂窩芯格子中的膠膜經溫度和壓力的作用破裂，從而只粘在蜂窩芯格的壁上，之后再鋪放好穿孔板和背板(背板與蜂窩芯之間鋪覆一層膠膜)進入熱壓罐完成蜂窩夾芯聲襯板的固化成型。

4、發明人發現，穿孔板上開有很多直徑φ1mm-3mm(例如2mm)左右的穿孔，所以聲襯板在膠結成型過程中很容易產生膠膜堵孔的問題。為了解決聲襯結構在制備過程中發生穿孔板堵孔的問題，傳統聲襯板的制備方法是先在一側面板上打好聲學小孔得到穿孔板，然后在蜂窩的一側鋪貼好無載體膠膜并在一定的壓力和溫度下經過熱破膜工藝，及即將蜂窩芯格子中的膠膜經溫度和壓力的作用破裂，從而只粘在蜂窩芯格的壁上。之后將穿孔板鋪放在蜂窩經過熱破膜的一側，將背板鋪放在蜂窩的另一側(背板與蜂窩之間鋪有一層膠膜)，最后進入熱壓罐完成蜂窩夾芯結構聲襯板的固化成型。

5、然而，膠膜的熱破膜工藝對膠膜材料，工藝溫度，時間及壓力的要求都非常高，且需要特制的熱破膜設備，成本很高，工藝復雜難以控制，且工藝周期較長。

6、因此，本領域需要一種聲襯件及其制造方法、動力推進系統、以及蜂窩芯初始件，進一步簡化聲襯件的加工制造工藝，使得聲襯件的加工制造成本進一步降低。

技術實現思路

1、本發明的一個目的在于提供一種聲襯件的制造方法。

2、本發明的另一個目的在于提供一種聲襯件。

3、本發明的還一個目的在于提供一種動力推進系統。

4、本發明的再一個目的在于提供一種蜂窩芯初始件。

5、根據本發明的一個方面的一種聲襯件的制造方法，包括：獲得穿孔板、蜂窩芯初始件、背板；其中，所述蜂窩芯初始件包括多個相互隔離的蜂窩單元；每個所述蜂窩單元包括多個壁面圍繞限定形成的共振腔，所述壁面包括在軸向相鄰設置的壁面本體區域以及第一壁面連接區域，所述壁面本體區域以及第一壁面連接區域均為壁面結構；所述第一壁面連接區域的材料為樹脂膠粘劑，所述壁面本體區域的材料與所述第一壁面連接區域的材料不同；所述穿孔板、背板分別位于所述蜂窩芯初始件的軸向兩端與所述蜂窩芯初始件連接；所述穿孔板置于所述蜂窩單元具有第一壁面連接區域的軸向一側，使得所述穿孔板與所述第一壁面連接區域連接，所述背板置于所述蜂窩單元的軸向另一側，形成中間體；將所述中間體熱固化，使得所述第一壁面連接區域的樹脂膠粘劑熔融，形成所述穿孔板與所述壁面本體區域通過樹脂膠粘接地連接的聲襯件。

6、以上介紹的聲襯件的制造方法的方案中，通過在蜂窩單元的壁面設置壁面本體區域以及第一壁面區域，第一壁面區域采用樹脂膠粘劑，使得蜂窩芯與穿孔板之間無膠膜即可實現牢固地連接，即第一壁面區域的樹脂膠粘劑在熱固化的作用下熔融實現粘接，克服了現有技術中膠膜的熱破膜工藝對膠膜材料，工藝溫度，時間及壓力的要求都非常高，且需要特制的熱破膜設備，成本很高，工藝復雜難以控制，且工藝周期較長的缺陷，簡化聲襯件的加工制造工藝，使得聲襯件的加工制造成本進一步降低。

7、在所述制造方法的一個或多個實施例中，所述蜂窩單元還包括第二壁面連接區域，所述第二壁面連接區域與所述壁面本體區域軸向相鄰設置，并且第二壁面連接區域為壁面結構，所述第二壁面連接區域的材料為樹脂膠粘劑；所述制造方法還包括：在形成所述中間體的步驟還包括：所述背板與所述第二壁面連接區域連接；在形成所述聲襯件的步驟還包括：使得所述第二壁面連接區域的樹脂膠粘劑熔融，形成所述背板與所述壁面本體區域通過樹脂膠粘接地連接的聲襯件。

8、在所述制造方法的一個或多個實施例中，所述蜂窩單元的所述壁面由所述壁面本體區域、所述第一壁面連接區域組成。

9、在所述制造方法的一個或多個實施例中，所述第一壁面連接區域從所述壁面本體區域起軸向延伸的長度為0.5mm-4mm。

10、在所述制造方法的一個或多個實施例中，所述穿孔板具有的穿孔尺寸為1mm-3mm，一個或多個穿孔對應一個蜂窩單元設置，使得聲波進入所述蜂窩單元形成的共振腔。

11、在所述制造方法的一個或多個實施例中，所述蜂窩單元的多個壁面圍繞限定形成的共振腔的橫截面為六邊形。

12、在所述制造方法的一個或多個實施例中，所述壁面本體區域的材料為芳綸、玻璃纖維、金屬。

13、根據本發明的還一個方面的一種聲襯件，通過以上介紹的所述制造方法制造得到。

14、根據本發明另一個方面的一種動力推進系統，包括以上介紹的所述聲襯件。

15、在所述動力推進系統的一個或多個實施例中，所述動力推進系統為燃氣渦輪發動機，所述聲襯件設置于燃氣渦輪發動機的進氣道、反推裝置、和/或噴管。

16、根據本發明另一個方面的一種蜂窩芯初始件，用于如以上介紹的所述制造方法，所述蜂窩初始件包括：多個相互隔離的蜂窩單元；每個所述蜂窩單元包括多個壁面圍繞限定形成的共振腔，所述壁面包括在軸向相鄰設置的壁面本體區域以及第一壁面連接區域，所述壁面本體區域以及第一壁面連接區域均為壁面結構；所述第一壁面連接區域的材料為樹脂膠粘劑，所述壁面本體區域的材料與所述第一壁面連接區域的材料不同。

技術特征：

1.一種聲襯件(10)的制造方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述蜂窩單元(21)還包括第二壁面連接區域，所述第二壁面連接區域與所述壁面本體區域(2110)軸向相鄰設置，并且第二壁面連接區域為壁面結構，所述第二壁面連接區域的材料為樹脂膠粘劑；所述制造方法還包括：

3.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述蜂窩單元(21)的所述壁面(211)由所述壁面本體區域(2110)、所述第一壁面連接區域(2111)組成。

4.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一壁面連接區域(2111)從所述壁面本體區域(2110)起軸向延伸的長度為0.5mm-4mm。

5.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述穿孔板(1)具有的穿孔(11)尺寸為1mm-3mm，一個或多個穿孔(11)對應一個蜂窩單元(21)設置，使得聲波進入所述蜂窩單元(21)形成的共振腔(210)。

6.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述蜂窩單元(21)的多個壁面(211)圍繞限定形成的共振腔(210)的橫截面為六邊形。

7.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述壁面本體區域(2110)的材料為芳綸、玻璃纖維、金屬。

8.一種聲襯件(10)，其特征在于，通過如權利要求1-7任意一項所述的制造方法得到。

9.一種動力推進系統(100)，其特征在于，包括如權利要求8所述的聲襯件(10)。

10.如權利要求9所述的動力推進系統(100)，其特征在于，所述動力推進系統為燃氣渦輪發動機，所述聲襯件(10)設置于燃氣渦輪發動機的進氣道(103)、反推裝置(105)、和/或噴管(106)。

11.一種蜂窩芯初始件(2)，其特征在于，用于如權利要求1-7任意一項所述的制造方法，所述蜂窩初始件(2)包括：

技術總結
本發明涉及一種聲襯件及其制造方法、動力推進系統、以及蜂窩芯初始件。其中，所述制造方法包括獲得穿孔板、蜂窩芯初始件、背板；其中，所述蜂窩芯初始件包括多個相互隔離的蜂窩單元；每個所述蜂窩單元包括多個壁面圍繞限定形成的共振腔，所述壁面包括在軸向相鄰設置的壁面本體區域以及第一壁面連接區域，所述壁面本體區域以及第一壁面連接區域均為壁面結構；所述第一壁面連接區域的材料為樹脂膠粘劑，所述壁面本體區域的材料與所述第一壁面連接區域的材料不同。

技術研發人員：徐燕,劉釗,何寶明
受保護的技術使用者：中國航發商用航空發動機有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13