發動機消聲短艙（Engine nacelle）一般指發動機結構上的短艙進氣道。作為動力裝置重要組成部分的短艙進氣道，對於整個動力裝置的性能起著重要的作用。消聲短艙結構設計中，應運用聲學處理技術，以最大程度減小發動機外傳噪聲，使飛機複合適航標準的要求。
基本介紹
- 中文名：發動機消聲短艙
- 外文名：Engine nacelle
- 別名：短艙進氣道
- 套用技術：聲學處理技術等
- 作用：減小發動機外傳噪聲
- 套用對象：渦輪風扇發動機
簡介,短艙消聲設計,聲學處理,
簡介
現代民用高亞音速客機都為高涵道比渦輪風扇發動機，對總噪聲級影響最大、最突出的是風扇/壓氣機噪聲。發動機短艙消聲設計的目的就是通過設計風扇前後短艙內的聲襯結構及其分布以及短艙結構來實現最優消聲特性，即抑制風扇激波噪聲、干涉噪聲、寬頻噪聲沿進氣道和風扇排氣管道向前和向後傳播。目前，短艙內所使用的聲襯大多為單層或多層蜂窩夾層微穿孔板吸聲結構。
短艙消聲設計
發動機短艙消聲設計主要套用於渦輪風扇發動機上，所謂短艙消聲就是在發動機短艙的進、排氣管道內壁四周鋪設吸聲襯層(或叫消聲襯套)以降低風扇噪聲、噴流噪聲、渦輪噪聲、燃燒噪聲等向外傳播。消聲襯套是短艙消聲的基本結構控制元件，僅在進氣道內鋪設吸聲襯層，當它的軸向長度相當於發動機的進氣面直徑時，可降低向外輻射的噪聲級達5dB的效果，在風扇排氣管道和燃氣排氣管道內壁鋪設吸聲襯層時降噪量可達10dB。
目前在發動機短艙內採用的吸聲襯層有兩種基本形式：
①多孔面板、蜂窩結構芯體和實體的底板所組成的聲學襯層，目前已廣泛使用；
②多孔面板、纖維狀疏鬆材料和實體的底板所組成的聲學襯層，也在套用。
這兩種吸聲襯層對高頻聲的吸聲降噪效果明顯，第二種襯層效果優於第一種。如果蜂窩芯體的多孔面板是微穿孔結構，則對中低頻也具一定的降噪效果。
聲學處理
消聲短艙的聲學處理應遵循以下步驟：
圖1
①先估算發動機所輻射的噪聲級和噪聲譜，以及整體飛機的噪聲級；
②根據降噪要求，提出短艙聲學處理方案，確定吸聲襯層的構型和相應位置；
③估算聲學處理方案對發動機推力、油耗的影響；
④對吸聲襯層的工藝、環境條件、可靠性等因素綜合考慮；
⑤在試驗驗證基礎上進行反覆修改完善。
圖1為鋪設在發動機短艙上不同結構形式的襯層。在新近研製的動力裝置中，還使用大量的複合材料，其中芳綸(Kevlar)材料不僅具有較好的聲學性能，而且能耐惡劣的環境。
當今高涵道比渦扇發動機與早期的渦噴或低涵道比渦扇發動機相比，通過利用綜合控制技術使發動機噪聲降低20多分貝，其中有大約10dB系採用吸聲襯層獲得的降噪效益。
