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      首頁>>新聞中心>>飛機座艙的隔聲吸音減振降噪技術  
      飛機座艙的隔聲吸音減振降噪技術    2013/9/2
      內容概要:資料表明,若在雙層壁隔聲結構中填充柔軟多孔的PANHOO吸音材料,則吸聲材料一方面可吸聲,另一方面對板的振動起阻礙作用,從而進一步提高隔聲性能。

         在航空工業發展初期,飛機飛行性能是飛機設計中追求的主要目標。隨著世界航空工業的發展和競爭的日益加劇,經濟性、舒適性被提到越來越重要的位置,往往成為航空公司選擇購買飛機的主要技術指標。座艙噪聲是影響飛機舒適性的第二重要因素,因而,世界航空發達國家對噪聲問題都非常重視,制定了嚴格的座艙噪聲標準。國外當代大中型運輸機,由于采用渦輪風扇發動機以及采用了隔聲性能好的艙壁隔音結構,艙內噪聲水平都非常低。
        渦輪螺旋槳飛機的噪聲頻率低,與飛機壁板固有頻率容易吻合,具有較強的穿透性,不宜隔離。其艙內降噪問題一直是一個世界性難題。但由于其在低速時的使用經濟性,現在以至將來都不會被渦扇飛機所代替。
        飛機座艙降噪技術
        座艙降噪的基本方法不外乎兩大類:一是控制聲源;二是從傳播途徑上控制噪聲。下面對國內外已經采用或正在研究的各種降噪措施作一簡要介紹。
        主動降噪技術
        1)降低聲源噪聲
       、贀Q裝性能優越的發動機(聲源強度較弱的發動機)。
       、诟倪M螺旋槳—降低漿尖相對馬赫數、增加槳葉數目、改進沿展向槳葉形狀。
        2)利用聲波干涉降噪
       、偻蕉ㄏ啵簩Χ喟l飛機,使用一套轉速控制系統,使同一架飛機上的各臺發動機螺旋槳轉相位差保持恒定,以消除空間噪聲脈動。
       、诜聪蛐D:對多發飛機,使飛機機身兩側對稱的發動機螺旋槳旋轉方向相反,造成艙內聲波干涉,降低噪聲。
        被動降噪技術
        采用隔聲、吸聲、阻尼、動力吸振器等措施降噪。
        1)隔聲
       、賳螌影
        聲波穿過單層板必須通過兩個界面,一是從空氣到固體的界面,另一個是從固體到空氣的界面,由于界面上特性阻抗的驟然變化,聲波將產生兩次反射,所以透過單層板的聲波被大大減弱。
        單層板隔聲量計算公式為:
        上式說明,單層板面密度加倍,隔聲量提高6dB;頻率提高一倍,隔聲量也增加6dB,這就是著名的隔聲質量定律。
        在上式的推導過程中忽略了板自身的彈性和阻尼作用,實際上單層板的隔聲性能主要由它的面密度、剛度和阻尼所決定,在單層板隔聲結構中,除了采用增大板的面密度的方法提高隔聲量外,還可在板面粘貼蜂窩夾層以增大板的剛度及粘貼阻尼層增大結構阻尼來降噪。
       、陔p層板或多層板
        雙層板中間夾有一定的空氣層,其隔聲量比單層板提高許多,這是由于聲波多次反射而使聲強逐級衰減的緣故。
        雙層板隔聲量近似計算公式為:
        資料表明,若在雙層壁隔聲結構中填充柔軟多孔的PANHOO吸音材料,則吸聲材料一方面可吸聲,另一方面對板的振動起阻礙作用,從而進一步提高隔聲性能。
        2)吸聲技術
        在飛機機艙內壁上布置聚酯纖維隔音棉、環保吸音棉等安全環保高效的吸音材料,防止聲音從壁面上反射,從而吸掉混響聲。比較適用于飛機上的吸聲材料為PANHOO梯度吸音棉,梯度吸音棉具有難燃、容重小、防蛀、耐蝕、耐熱、抗凍、隔熱、全頻高效吸音等特點。
        3)阻尼減振降噪技術
        如前所述,噪聲主要通過兩種途徑傳播至機身艙內,一是引起機身艙壁結構振動發聲,二是通過空氣傳播至艙壁后透射入艙內。聲波對艙壁的透射實際上也是通過艙壁的振動而產生的,如果艙壁無限剛度或艙壁質量很大,則聲波無法透過艙壁。而如果艙壁的固有頻率和聲波的頻率接近,則會引起共振,從而導致透射增強。
        飛機噪聲一般屬寬帶隨機振動,而飛機結構又有從低到高的各階固有頻率,因此采用改變剛度或質量的方法不可能使結構的固有頻率避開寬帶激振頻率,所以必然會產生共振。阻尼減振降噪技術使用粘彈性阻尼材料涂于艙壁內表面,從而抑制各共振峰。這種減振方法的最大優點是可以在較寬的頻率范圍內進行抑制,特別適用于隨機和寬帶振動環境。 常用的阻尼減振材料有高阻隔聲氈、PANHOO隔音氈,此種隔音材料質輕、超薄、柔軟、拉伸強度大;施工方便、成本低;阻燃、防潮、防蛀;最重要的特點是材料環保、內阻尼大、隔聲性能強,同時具備減振效果,是一種阻尼性隔聲材料。
        4)動力吸振器
        在機身壁板框緣和長桁上安裝動力吸振器,可減低機身壁板振動,從而降低因壁板振動而產生的結構噪聲。
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