基本介紹
- 中文名:座艙消音器
- 外文名:cabin silencer
- 方法:加阻尼、反射、互相干涉
- 作用:降低座艙環境噪聲
- 針對對象:座艙增壓器、渦輪冷卻器等的噪聲
- 噪聲分類:A計權聲級和語言干擾級SIL評定
飛機艙內噪聲,A 計權聲壓級,語言干擾級SIL,艙內噪聲特性,消音器隔聲,艙門隔聲設計,舷窗聲學設計,消音器吸聲,減振隔振系統,
飛機艙內噪聲
飛機艙內噪聲評定參數
民機噪聲影響民機的安全性、適航性及舒適性,民機艙內噪聲是影響民機舒適性的主要因素之一。雖然國際上沒有統一的標準,但新研製的民機都制定有自己的艙內噪聲指標,目的是營造一個安靜舒適的客艙環境,滿足乘客的需求,同時讓自己的產品在市場上具有競爭力。
為了能夠客觀、綜合地反映艙內的噪聲狀況,參照國際標準化的建議,艙內噪聲通常用 A 計權聲級dB(A)和語言干擾級 SIL 評定。
A 計權聲壓級
A 計權聲級(A -weighted sound pressure level)是對頻率進行計權後求得的總聲壓級,它是根據人耳對聲音的靈敏程度提出的,用 A 計權對連續寬頻帶噪聲所做的回響測試,能很好地反應人耳對聲音的主觀反應。
語言干擾級SIL
語言干擾級 SIL(speech interference level)是描述語言清晰度指數的一個噪聲評價指標,用其衡量艙內混響聲對人員交談的影響。
艙內噪聲特性
從艙內噪聲的特性上來講,可分為以下幾種。
(1)空氣聲:直接由發動機及機體噪聲通過機身側壁透射傳入座艙的噪聲;![座艙消音器 座艙消音器](/img/5/5ff/gZjJTOmNDMyEDM5MTOlJGMlZDOiRTN1QzYjNTYkRWZyYWYjFmNzEGNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![座艙消音器 座艙消音器](/img/5/5ff/gZjJTOmNDMyEDM5MTOlJGMlZDOiRTN1QzYjNTYkRWZyYWYjFmNzEGNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖1
(2)結構聲:由各種聲源、振源包括發動機和機體氣動力及飛機內部振源激起機體和座艙結構振動而輻射到座艙內的噪聲;
(3)艙內發聲系統及管道產生的噪聲;
(4)艙內混響聲:各聲源的聲波在艙內反射加上座艙空間布局而產生的附加混響聲。
艙內主要噪聲及傳播途徑如圖1所示。
消音器隔聲
飛機艙內相當一部分噪聲是由外部傳遞進來,壁板隔聲量的大小直接影響艙內噪聲級,因此有必要對壁板結構的隔聲性能進行研究,遵循等透聲量、重量分配和重量控制原則,對飛機的蒙皮+絕熱隔聲層+裝飾板的組合結構進行篩選最佳化,確定符合重量分配要求的最佳隔聲結構,這是進行座艙舒適性設計的重要一環。![座艙消音器 座艙消音器](/img/5/69c/QY2kjY1ImY1I2MzAjY5U2MhRDNxEWMmRGZyUjM5UDM2EmM3QWOmhDZvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![座艙消音器 座艙消音器](/img/5/69c/QY2kjY1ImY1I2MzAjY5U2MhRDNxEWMmRGZyUjM5UDM2EmM3QWOmhDZvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖2.壁板阻尼減振
根據試驗測試數據與經驗,飛機座艙最薄弱的隔聲部件是門、窗,特別是飛機舷窗。在設計過程中等隔聲量設計原則是非常關鍵的,因為只有當門窗的隔聲能力與機身蒙皮區域隔聲能力基本相等時,平均隔聲效應才與機身結構相一致。為此,針對飛機門、窗的設計提出幾點設計參考建議。
艙門隔聲設計
艙門應作雙壁聲學設計,中間可加足夠的吸聲纖維層,兩壁間採用軟連線,周邊為壓力密封,同時內側應有吸聲處理。
舷窗聲學設計
![座艙消音器 座艙消音器](/img/7/e69/QNwUTMygTY4cTMlFzYmVzY4UTZiFWZ0YWN0cjY0MmYllTMzIWN1IGMvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖3隔振器
舷窗採用二層或三層窗聲學設計,每層材料厚度不相等,層間略有斜度(不平行) ,舷窗面積儘量小,層間周邊採用軟連線,周邊密封。如有必要,具體的設計參數可經過隔聲試驗優選。
消音器吸聲
飛機艙內吸聲設計目的是降低艙內的混響聲,使艙內的聲學環境和語言干擾級達到設計目標,保證客艙內人員交談順利。為此有必要利用吸聲測試手段對飛機艙內有可能使用的吸聲材料、吸聲體的吸聲特性進行全面了解,對局部部件進行適當的吸聲設計,這樣才能優選和設計出吸聲效果佳的飛機艙內布局。![座艙消音器 座艙消音器](/img/2/b05/gYyQGNxgzY2YmYjNGO1IGZjZGMhZWYjVWOwEDZ4UjM5UGN2UDN1MGZvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![座艙消音器 座艙消音器](/img/2/b05/gYyQGNxgzY2YmYjNGO1IGZjZGMhZWYjVWOwEDZ4UjM5UGN2UDN1MGZvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖4.減振系統
(1)穿孔板和微穿孔板正入射時吸聲的頻帶比較寬,在混響場中吸聲要更好些,利用這個特點可提議對座艙內的天花板、頂板、隔板等構件局部設計成適當的穿孔或微穿孔圖案,用於飛機設計階段的內裝飾設計,這樣既能吸聲又兼顧美觀。
(2)除地毯有吸聲要求外,可對地板進行軟安裝,周邊密封,並且在地板的下表面貼上吸聲材料層,能夠減少底艙噪聲及其對座艙的傳遞。
總之,根據需要對飛機艙內進行一系列的吸聲設計,使艙內的聲學環境和語言干擾級達到設計目標。
減振隔振系統
結構傳聲是機械振動源(如:發動機的振動) ,直接激髮結構振動(如:機翼、發動機架等) ,這種振動以彈性波的形式在結構中傳播,同時通過結構向艙內輻射聲能,這種聲能影響著艙內的聲環境產生。以發動機為例,由於發動機在整個飛行階段都處於工作狀態,因此結構聲一直伴隨著乘客的空中旅程。同時各種電子設備、儀器、儀表以及其它一些設備都只能耐受一定的振動量值,亦即它們都存在一定的振動閾值,一旦振動超過了閾值,其工作性能便會出現故障,直到振動減輕或停止才可以恢復正常。隔振技術是消除結構聲的有效方法,通過研製隔振器來消除結構聲,從而減少聲與振動的傳遞。![座艙消音器 座艙消音器](/img/9/fda/AO3MGZzIjN0QTYwITY0UDNjVTM1ImMzImYmJjYiZWN1QmNkNTZlhTNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![座艙消音器 座艙消音器](/img/9/fda/AO3MGZzIjN0QTYwITY0UDNjVTM1ImMzImYmJjYiZWN1QmNkNTZlhTNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖5.減振裝置
由各種聲源、振源,包括發動機和飛機內部振動源等都會激起機體及座艙結構振動而輻射入座艙,所以對大型客機而言,一般的機載特設系統均要求用減振系統進行安裝,特別是那些本身還會發生振動或噪聲的成品附屬檔案更應進行減振安裝,座艙壁的阻尼減振見圖2,飛機上使用隔振器見圖3,行李架、裝飾板、地板的減振系統見圖4,發動機的減振裝置見圖5。