[发明专利]一种微小型航空发动机消声器

说明书

本发明涉及一种微小型航空发动机消声器，包括内部面板与外部面板，所述内部面板为穿孔板，消声器分为第一段消声区域、第二段消声区域、第三段消声区域，所述第一段消声区域接近航空发动机的尾喷管，所述第三段消声区域远离航空发动机的尾喷管，所述第二段消声区域位于第一段消声区域和第三段消声区域之间连接第一段消声区域和第三段消声区域，位于第二段消声区域内的内部面板与外部面板之间设有纤维层。本发明采用穿孔结构极大地降低了消声器重量，携带方便；相比传统的消声器结构，发明所述的消声器在高温、高速气流环境有着更好的降噪效果；本发明制造简单，在降噪领域有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于利用抗性消声器穿孔板结构和阻性消声器玻璃纤维吸声材料结合的阻抗复合式消声器，该发明可有效消除微小型航空发动机工作时产生的噪声，且该发明属于宽频带轻质降噪结构。

背景技术

微小型航空发动机是航空发动机的一个分支，是一种比较复杂和精密的热力机械，主要为无人机、巡航导弹等提供飞行所需动力，也可以为地面装置提供电力，与用于大型飞机的航空发动机有着明显区别。近年来随着微机电系统技术、微型传感器、微电子控制单元等多个学科领域技术的提升，微小型航空发动机也得到了快速发展，但由于微小型发动机转速较快，转速超过十万转每分钟，而且噪声频率范围较宽，在工作时会产生刺耳的噪声，甚至超过130dB，严重影响着周围人员的听感，因此需对其进行降噪设计。

安装消声器是降低噪声比较有效的降噪方法，利用穿孔板结构设计的抗性消声器通过空腔共振可有效地降低低频、中频的噪声，利用吸声材料玻璃纤维设计的阻性消声器通过吸收消耗声波能量有效地吸收高频噪声。将穿孔板结构和吸声材料结合设计的阻抗复合式消声器既可以降低中低频噪声，也可以吸收高频噪声。

穿孔板和纤维吸声材料形成的阻抗复合式消声器具有结构简单、重量轻、降噪效果显著等优点，而且可用于高速气流、高温环境的降噪，在航空、航天领域有着广泛的应用。

发明内容

本发明针微小型航空发动机的工作噪声，设计了一种阻抗复合式消声器，将穿孔板和玻璃纤维结合起来达到对微小型型航空发动机宽频带降噪的效果，结构采用310不锈钢制造，可适用于高温、高速气流的降噪，吸声、隔声一体化设计提高了结构降噪效果。

本发明通过如下技术方案实现。

一种微小型航空发动机消声器，包括内部面板与外部面板，所述内部面板为穿孔板，消声器分为第一段消声区域、第二段消声区域、第三段消声区域，所述第一段消声区域接近航空发动机的尾喷管，所述第三段消声区域远离航空发动机的尾喷管，所述第二段消声区域位于第一段消声区域和第三段消声区域之间连接第一段消声区域和第三段消声区域，位于第二段消声区域内的内部面板与外部面板之间设有纤维层。

作为优选的实施方案，消声器整体呈圆柱形。

作为优选的实施方案，位于第一段消声区域、第二段消声区域、第三段消声区域的内部面板的穿孔孔径依次减小。即位于第一段消声区域的内部面板的穿孔孔径略大，位于第二段消声区域的内部面板的穿孔孔径次之，位于第三段消声区域的内部面板的穿孔孔径最小。

作为优选的实施方案，位于第一段消声区域内的内部面板与外部面板之间为空气。利用赫姆霍兹共振腔原理吸收噪声。

作为优选的实施方案，位于第三段消声区域内的内部面板与外部面板之间为空气。利用赫姆霍兹共振腔原理吸收噪声。

作为优选的实施方案，所述纤维层为高硅氧玻璃纤维层。通过声波在纤维缝隙之间的摩擦降低噪声，高硅氧玻璃纤维层可适用于高温环境的降噪。

作为优选的实施方案，所述纤维层两侧面设置有穿孔挡板，用于将纤维层固定在第二段消声区域内的内部面板与外部面板之间。穿孔挡板设有穿孔，既可以让声波通过，又可以固定第二段消声区域的纤维层。

作为优选的实施方案，内部面板和外部面板采用301不锈钢材料制成。可适用于高温环境的降噪。