Вентилируемая многослойная панель с сотовым заполнителем - RU2154133C2

Чертежи

Показать все 14 чертежа(ей)

Описание

Предлагаемое изобретение касается вентиляции достаточно большого числа многослойных панелей с сотовым заполнителем, то есть панелей ячеистой структуры. В данном случае речь идет, в частности, о многослойных панелях или панелях слоистой структуры с сотовым заполнителем, используемых в конструкции мотогондол турбореактивных двигателей летательных аппаратов, например, для создания неподвижных частей таких мотогондол, в частности в зоне расположения устройств реверсирования тяги, охватывающих данный двигатель. Однако предлагаемое изобретение может применяться и в любых других областях техники, где практикуется использование подобных многослойных панелей с сотовым заполнителем, в частности в сложных по тепловым характеристикам условиях окружающей среды, например в энергетике, в автомобилестроении или при создании других типов транспортных средств.

Предшествующий уровень техники
В общем случае в авиационных двухконтурных турбореактивных двигателях два раздельных потока воздуха проходят через двигатель в его продольном направлении. Так называемый первичный, или горячий, поток проходит через двигатель, через его камеру сгорания, а так называемый вторичный, или холодный, поток подвергается сжатию посредством вентилятора, приводимого в движение энергией, развиваемой упомянутым первичным потоком. Таким образом, этот вторичный поток сжимается и ускоряется в так называемом "канале вторичного контура" или "канале холодного контура", который охватывает первичный горячий поток. Центральная, или внутренняя, часть этого кольцевого вторичного канала охватывает собственно турбореактивный двигатель и образует наружный кожух этого двигателя, выполняя при этом следующие четыре функции:
- управление направлением перемещения холодного вторичного газового потока;
- отведение теплового потока, излучаемого собственно турбореактивным двигателем, путем его передачи в результате форсированной конвекции холодному газовому потоку;
- обеспечение возможности отбора небольшой части холодного газового потока для осуществления вентиляции отсека двигателя;
- снижение уровня акустического шума собственно турбореактивного двигателя и его вентилятора при помощи перфораций обшивки многослойной панели с сотовым заполнителем, которая находится в контакте с холодным газовым потоком.

Вследствие своего положения и условий функционирования в составе данной силовой установки эта конструкция должна успешно противостоять разности давлений, существующей между холодным вторичным газовым потоком и отсеком двигателя. Это обстоятельство заставляет придавать упомянутой конструкции повышенную механическую прочность. С этой целью часто прибегают к использованию многослойных панелей с сотовым заполнителем.

Такие многослойные панели образованы обычно двумя стенками или обшивками, изготовленными из металла или из композиционных материалов, и центральной, или внутренней, зоной, занимаемой сотовым заполнителем, также изготовленным из металла или из композиционных материалов. В некоторых специфических случаях реализации таких панелей ячейки этого сотового заполнителя служат в качестве резонаторов Гельмгольца, когда они сообщаются с окружающей средой. При этом можно получить акустическую панель, которая обеспечивает поглощение шума в определенном диапазоне частот.

В рамках использования таких многослойных акустических панелей с сотовым заполнителем для построения перегородки между горячим и холодным газовыми потоками двухконтурного турбореактивного двигателя эта перегородка не охлаждается специально и ее механическая целостность обеспечивается только соответствующей тепловой защитой, устанавливаемой внутри отсека двигателя.

На фиг. 1 схематически представлена такая многослойная конструкция с сотовым заполнителем, содержащая первую, или наружную, стенку 11E, вторую, или внутреннюю, стенку 11I и перегородки 12, располагающиеся перпендикулярно по отношению к двум этим внутренней 11I и наружной 11E стенкам. Эти стенки обозначены позициями 11E и 11I потому, что они образуют соответственно наружную и внутреннюю обшивку данной панели в ее применении в качестве перегородки, разделяющей холодный вторичный поток газов и отсек, в котором располагается собственно турбореактивный двигатель. Специальные отверстия 13 предусмотрены в первой, или наружной, стенке 11E этой многослойной панели для того, чтобы сделать ее так называемой акустической панелью, то есть панелью, обеспечивающей поглощение акустических шумов. Внутренняя тепловая защита 14 этой многослойной панели размещена против наружной поверхности ее внутренней стенки 11I.

Аналогичным образом выполняются все многослойные панели с сотовым заполнителем, подвергающиеся воздействию мощного теплового потока и требующие вследствие этого применения специальной тепловой защиты. Это обстоятельство приводит к увеличению общей массы конструкции и связано в ряде случаев с выполнением сложных и специфических операций. Кроме того, следует иметь в виду, что эта тепловая защита многослойных панелей с сотовым заполнителем является достаточно дорогостоящей.

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы устранить отмеченный выше недостаток и предложить многослойную панель с сотовым заполнителем, например акустическую панель такого типа, но с охлаждением, или вентилируемую сотовую панель.

Краткое изложение существа изобретения
Для достижения поставленной задачи предложен способ вентиляции многослойной панели с сотовым заполнителем, содержащей ячейки, который состоит в обеспечении циркуляции воздуха через некоторые из упомянутых ячеек данной панели.

Другим главным объектом предлагаемого изобретения является многослойная панель с сотовым заполнителем, которая содержит:
- две параллельные друг другу наружные стенки;
- внутренние перегородки, прикрепленные к упомянутым наружным стенкам и размещенные между этими двумя стенками панели для того, чтобы образовать ячейки.

В соответствии с предлагаемым изобретением каждая ячейка, подлежащая вентиляции, содержит, по меньшей мере, два отверстия, которые обеспечивают аэравлическую связь этой ячейки с окружающей данную панель средой.

В первом возможном варианте реализации многослойной панели с сотовым заполнителем в соответствии с предлагаемым изобретением ячейки, подлежащие вентиляции, содержат одно отверстие на каждой наружной стенке этой панели.

Во втором возможном варианте реализации многослойной панели с сотовым заполнителем в соответствии с предлагаемым изобретением некоторая первая ячейка имеет первое отверстие в первой наружной стенке данной панели и второе отверстие, выполненное во внутренней перегородке, отделяющей эту первую ячейку от соседней ячейки, которая имеет, по меньшей мере, одну аэравлическую или воздушную связь с окружающей средой. В этом последнем случае первая возможность состоит в том, что упомянутая аэравлическая или воздушная связь достигается посредством отверстия, выполненного в перегородке, отделяющей эту ячейку от некоторой третьей соседней ячейки или n-ной соседней ячейки, которая также имеет аэравлическую или воздушную связь с окружающей средой для того, чтобы сформировать циркуляцию воздуха между двумя стенками данной многослойной панели с сотовым заполнителем.

Эта принудительная циркуляция воздуха обеспечивается либо в результате разности давлений в канале вторичного контура и в моторном отсеке данного турбореактивного двигателя, либо в результате разности давлений между двумя отверстиями входа и выхода, каждое из которых открывается в этот канал вторичного контура этого турбореактивного двигателя. В этом последнем случае достаточно большое число перегородок между отдельными ячейками имеют соответствующие отверстия таким образом, чтобы использовать градиент давления вдоль вторичного газового потока в упомянутых выше целях.

Вторая возможность состоит в том, что упомянутая аэравлическая или воздушная связь может быть обеспечена посредством отверстия в первой наружной стенке данной панели.

Третья возможность состоит в том, что эта аэравлическая или воздушная связь может быть обеспечена отверстием во второй наружной стенке панели.

В третьем варианте реализации предлагаемого изобретения многослойная панель с сотовым заполнителем может содержать дополнительную деталь, присоединенную к данной панели и имеющую две наружные стенки, заменяющие наружные стенки этой панели, причем, по меньшей мере, две внутренние перегородки заменяют внутренние перегородки этой панели и определяют, по меньшей мере, одну подлежащую вентиляции ячейку, которая имеет отверстие на каждой наружной стенке в этой вентилируемой ячейке.

Специфическая реализация отверстий в наружных стенках панели в соответствии с предлагаемым изобретением состоит в том, чтобы сделать их наклонными в каждой из наружных стенок этой многослойной панели.

Другой возможный вариант реализации отверстий в наружных стенках предлагаемой панели состоит в том, чтобы предусмотреть некоторые из них на уровне внутренней перегородки, разделяющей две различные ячейки.

В том случае, когда имеет место интенсивная продольная циркуляция воздуха с двух сторон данной многослойной панели с сотовым заполнителем, упомянутая аэравлическая связь первой наружной стенки со второй наружной стенкой осуществляется через отверстия в упомянутой первой стенке, которые располагаются по потоку выше, чем отверстия, предусмотренные во второй наружной стенке.

В соответствии с предлагаемым изобретением различным отверстиям, обеспечивающим вентиляцию многослойной панели с сотовым заполнителем, можно придать усовершенствованные формы. Действительно, можно предположить, что входные отверстия, предусмотренные в первой наружной стенке данной многослойной панели, будут выполнены расширяющимися для того, чтобы способствовать захвату потока воздуха.

В этом случае входные отверстия предпочтительно вырубаются или пробиваются, причем наружная стенка многослойной панели оказывается отогнутой в направлении внутрь панели.

Кроме того, может быть предусмотрено, чтобы отверстия во внутренних перегородках были расширяющимися для того, чтобы способствовать прохождению потока воздуха.

В этом случае отверстия в этих внутренних перегородках данной многослойной панели с сотовым заполнителем предпочтительно пробиваются или вырубаются для того, чтобы иметь небольшой задний по потоку выступ, способствующий циркуляции потока воздуха.

Может быть также предусмотрено, чтобы входные отверстия на первой наружной стенке данной многослойной панели имели форму ковша, причем в этом случае первая наружная стенка этой панели приподнимается в направлении наружу с передней по потоку стороны соответствующего входного отверстия.

Кроме того, аэравлические связи данной многослойной панели с окружающей ее средой могут представлять собой выходные отверстия в форме ковша, причем наружная стенка этой панели в данном случае приподнимается с задней по потоку стороны выходного отверстия.

Краткое содержание чертежей
Преимущества и характеристики предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже подробного описания примеров его практической реализации, где даются ссылки на приведенные в приложении чертежи, среди которых:
фиг. 1 представляет схематически вид в поперечном разрезе ячеистой многослойной панели в соответствии с существующим уровнем техники;
фиг. 2 - схематически вид в разрезе многослойной панели с сотовым заполнителем в соответствии с первым вариантом реализации предлагаемого изобретения;
фиг. 3 - схематически вид в разрезе второго варианта реализации многослойной панели с сотовым заполнителем в соответствии с предлагаемым изобретением;
фиг. 4 - схематически вид в разрезе третьего варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем;
фиг. 5 - схематически вид в разрезе четвертого варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем;
фиг. 6 - схематически вид в разрезе пятого варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем;
фиг. 7 - схематически вид в разрезе шестого варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем;
фиг. 8 - схематически вид в разрезе седьмого варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем;
фиг. 9 - схематически вид в разрезе восьмого варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем,
фиг. 10 - схематически вид в разрезе девятого варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем;
фиг. 11 - схематически вид в разрезе десятого варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем;
фиг. 12 - схематически вид в разрезе одиннадцатого варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем;
фиг. 13 - схематически вид в разрезе двенадцатого варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем;
фиг. 14 - схематически вид в разрезе тринадцатого варианта реализации предлагаемой многослойной панели с сотовым заполнителем;
фиг. 15 - схематически вид в изометрии ячейки многослойной панели с сотовым заполнителем в соответствии с предлагаемым изобретением, показанной на фиг. 14.

Подробное описание примеров реализации предлагаемого изобретения
Как это схематически показано на фиг. 2, наиболее простой вариант реализации многослойной панели с сотовым заполнителем в соответствии с предлагаемым изобретением состоит в сохранении отверстий 23 на первой наружной стенке 21E, причем такие отверстия в данном случае предусмотрены для каждой ячейки. Говоря другими словами, между каждыми двумя внутренними перегородками 22 на первой наружной стенке 21Е данной многослойной панели располагается соответствующее отверстие 23. Аналогичным образом на второй, внутренней, стенке 21I этой многослойной панели располагается отверстие 26, соответствующее каждому отверстию 23 на первой стенке 21E для каждой ячейки 25.

Понятно, таким образом, что циркуляция воздуха может иметь место по одну и по другую стороны этой многослойной панели с сотовым заполнителем, как это схематически показано стрелками на упомянутой фиг. 2. Действительно, отсек двигателя обычно находится под несколько меньшим давлением, чем давление, имеющее место в канале вторичного контура. Кроме того, если в данном случае речь идет о перегородке, разделяющей в турбореактивном двигателе холодный вторичный поток и первичный горячий поток, два продольных течения воздуха имеют место по одну и по другую стороны от данной многослойной панели с сотовым заполнителем и может оказаться предпочтительным небольшое смещение отверстий 23 и 26 друг относительно друга в каждой ячейке этой панели.

Действительно, если предположить, что два упомянутых течения потоков воздуха вдоль данной многослойной панели с сотовым заполнителем направлены слева направо, как это схематически показано горизонтальной стрелкой на фиг. 2, и что циркуляция воздуха сквозь эту многослойную панель происходит в направлении сверху вниз, то есть в направлении от первой наружной стенки 21E в сторону второй наружной стенки 21I, то для содействия этой поперечной циркуляции воздуха отверстия 23 в первой наружной стенке 21E могут быть размещены на начальном участке этой стенки 21E для каждой ячейки 25. Соответственно отверстия 26 второй наружной стенки 21I размещены в конце каждого соответствующего участка этой второй наружной стенки для каждой ячейки 25. Понятно, таким образом, что циркуляция воздуха через эту многослойную панель с сотовым заполнителем в этом случае будет протекать в более благоприятных условиях в направлении сверху вниз, поскольку небольшая продольная составляющая, ориентированная в направлении слева направо, сохраняется в процессе прохождения потока воздуха через эту многослойную панель.

Как можно видеть на фиг. 3, второй вариант практической реализации предлагаемого изобретения состоит в сохранении отверстий 33 и 34 в первой наружной стенке 31E, по меньшей мере, для некоторых ячеек 35 и в выполнении дополнительных отверстий 38 в одной или нескольких внутренних перегородках 39 для того, чтобы вызвать аэравлическую циркуляцию между двумя примыкающими друг к другу ячейками 35 и 37, внутренняя перегородка 39 между которыми имеет отверстие 38. Понятно, таким образом, что поток воздуха может входить в ячейку 35 для того, чтобы пройти через совокупность нескольких последовательно расположенных ячеек и выйти наружу либо через отверстие 34, выполненное в первой наружной стенке 31E, либо через некоторое отверстие, не показанное на этой фиг. 3 и выполненное на второй наружной стенке 31I. В том случае, когда используют отверстия 38 связи между двумя соседними ячейками, тем самым способствуют поперечному дренированию этих ячеек. В этом варианте реализации предлагаемого изобретения некоторые внутренние перегородки 32 не имеют отверстий в наружной обшивке многослойной панели. Этот вариант реализации использует изменение статического давления вдоль стенок мотогондолы. Отверстия располагаются по потоку ниже входных отверстий, кроме специфической геометрической особенности.

Как показано на фиг. 4, третий вариант реализации многослойной панели с сотовым заполнителем в соответствии с предлагаемым изобретением сочетает в себе два описанных выше варианта, представленных соответственно на фиг. 2 и 3. Действительно, здесь имеются отверстия 43 на первой наружной стенке 41E, отверстия 46 на второй наружной стенке 41I и отверстия 48 в некоторых внутренних перегородках 49. Можно, таким образом, организовать несколько типов аэравлической циркуляции через данную многослойную панель.

Так, например, первая линия циркуляции может начинаться через отверстие 43 в первой наружной стенке 41E, проходить через первую ячейку 45, которая сообщается при помощи отверстия 48 во внутренней перегородке 49 со второй ячейкой 47. Эта вторая ячейка 47 может одновременно иметь отверстие 46 во второй наружной стенке 41I для того, чтобы обеспечить выход воздуха и второе отверстие 48 во внутренней перегородке 49, выходящее в третью ячейку 40, которая имеет только одно отверстие 46 во второй наружной стенке. Здесь следует отметить, что вторая ячейка 47 может также содержать отверстие 43 в первой наружной стенке 41E для того, чтобы устроить второй вход воздуха в данную многослойную панель.

На фиг. 5 схематически представлен четвертый вариант реализации предлагаемого изобретения, который частично повторяет вариант, показанный на фиг. 4, но привносит в него дополнительное техническое решение о том, что касается возможной аэравлической траектории движения воздуха через эту многослойную панель.

Действительно, здесь имеются отверстия 53 в первой наружной стенке 51E, выходящие в ячейки 55, каждая из которых содержит отверстие связи 58 с соответствующими соседними ячейками. Здесь имеется также выходное отверстие 56 во второй наружной стенке 51I этой панели.

Зато несколько соседних ячеек 57 имеют отверстия 58 связи таким образом, что циркуляция воздуха через данную панель может продолжаться внутри этой панели вплоть до последней ячейки 50, которая имеет только одно отверстие 58 связи сзади по потоку относительно общей циркуляции воздуха вокруг данной панели, схематически обозначенной горизонтальной стрелкой снаружи этой панели. Зато эта последняя ячейка обладает также отверстием 54 в первой наружной стенке панели 51E, позволяющим некоторой части аэравлического потока выйти наружу с той стороны, с которой этот поток вошел в данную панель.

На фиг. 6 схематически представлен пятый вариант реализации предлагаемого изобретения, который представляет собой комбинацию различных описанных выше реализаций многослойной панели с сотовым заполнителем. Действительно, отверстия 63 выполнены в первой наружной стенке 61E для обеспечения входа и выхода аэравлического потока. Выходные отверстия 66 предусмотрены на второй наружной стенке панели 61I. Кроме того, отверстия 68 связи предусмотрены между двумя ячейками 65 и 67, которые являются смежными. Вторая ячейка 67 имеет в этом случае отверстие 63, предусмотренное в первой наружной стенке 61E для выхода воздуха или газа с той же стороны, с которой он вошел в данную панель.

Здесь следует отметить, что во всех этих вариантах реализации предлагаемого изобретения данная многослойная панель с сотовым заполнителем может содержать ячейки, в которых отсутствует всякая циркуляция воздуха.

Тот вариант реализации предлагаемого изобретения, который схематически представлен на фиг. 7, представляет собой реализацию другого типа, поскольку здесь используется дополнительная деталь 70. Действительно, в данном случае многослойная панель известным образом содержит первую наружную стенку 71E, в которой выполнены отверстия, предусмотренные обычно в такой панели. Перегородки 72, размещенные между первой наружной стенкой 71E и второй наружной стенкой 71I данной панели не являются, таким образом, средством циркуляции воздуха. Зато дополнительная присоединенная деталь 70 также имеет первую наружную стенку 78E и вторую наружную стенку 78I, заменяющие в той зоне, где эта дополнительная деталь 70 устанавливается в данную панель, наружные стенки 71E и 71I этой панели. Эти наружные стенки дополнительной детали 70 предусмотрены несколько более толстыми, чем наружные стенки собственно панели, но это всего лишь вариант реализации. Зато ячейки 75, располагающиеся внутри этой дополнительной присоединенной детали 70, имеют одновременно как входные отверстия 73 в первой наружной стенке 78E, так и выходные отверстия 76 во второй наружной стенке 78I.

В седьмом варианте реализации предлагаемого изобретения, схематически представленном на фиг. 8, используются две соседние ячейки 85 и 87. Первая ячейка 85 имеет входное отверстие 83 в первой наружной стенке 81E, тогда как вторая ячейка 87 имеет выходное отверстие 83 также в первой наружной стенке 81E. Этот вариант реализации предлагаемого изобретения отличается от предыдущих наличием выходного отверстия 86 во второй наружной стенке 81I на уровне размещения общей перегородки 89 между этими ячейками, в которой также выполнено отверстие 88 связи между двумя ячейками 85 и 87.

Этот вариант реализации предлагаемого изобретения особенно хорошо адаптирован к акустическим многослойным панелям с сотовым заполнителем, уже содержащим отверстия 83 в первой наружной стенке 81E. Действительно, в этом случае достаточно выполнить одно отверстие 86 между ячейками 85 и 87 во второй наружной стенке 81I на достаточно большую глубину для того, чтобы одновременно получить и отверстие 88 связи между двумя соседними ячейками 85 и 87 во внутренней перегородке 89.

Варианты реализации предлагаемого изобретения, схематически представленные на фиг. 6 и 8, применимы в том случае, когда первая наружная стенка 81E подвергается воздействию неоднородного внешнего давления. При этом поток вентиляции многослойной панели может выходить либо со стороны первой наружной стенки 61E или 81E, либо со стороны второй наружной панели 61I или 81I, используя изменение давления по одну и по другую стороны от данной многослойной панели.

Выполняемые в данной панели отверстия могут иметь одинаковые или различные размеры, причем их форма может быть цилиндрической, конической, зенкованной или эволютивной.

Как можно видеть на фиг. 9, ориентация отверстий в многослойной панели с сотовым заполнителем в соответствии с предлагаемым изобретением может быть перпендикулярной по отношению к наружным стенкам этой панели, как у отверстий 93 и 96, или наклонной по отношению к наружным стенкам панели, как у отверстий 90, для того, чтобы обеспечить оптимизацию ее вентиляции, а также акустических и/или аэродинамических характеристик этой панели.

В соответствии с вариантом реализации предлагаемого изобретения, схематически представленным на фиг. 10, выгодно раскрыть входные отверстия 103, предусмотренные на первой наружной стенке 101E, таким образом, чтобы эти отверстия приняли форму небольших ковшей. Говоря другими словами, эти входные отверстия 103 образованы небольшим поднятием части первой наружной стенки 101E с передней по потоку стороны каждого из этих входных отверстий 103 по отношению к направлению течения потока воздуха, символически обозначенному на фиг. 10 горизонтальной стрелкой.

Таким образом, каждое входное отверстие 103 имеет все шансы захватить наибольшую часть воздуха из потока, циркулирующего вплотную к поверхности первой наружной стенки 101E, для того, чтобы втянуть этот воздух во внутреннюю полость данной панели между ее первой и второй наружными стенками. Поток воздуха выходит из внутренней полости этой панели через выходные отверстия 104, предусмотренные на одной из двух этих наружных стенок 101E или 101I данной панели.

В соответствии с вариантом реализации предлагаемого изобретения, схематически представленным на фиг. 11, подобной фиг. 10, можно также предусмотреть, чтобы выходные отверстия 114 были выполнены аналогично входным отверстиям 113, то есть имели форму небольших ковшей. В этом случае направление ориентации этой ковшовой формы меняется на противоположное таким образом, чтобы раскрытие этого выходного отверстия 114 было выполнено с его задней по потоку стороны для того, чтобы способствовать выходу наружу из первой наружной стенки 111E потока воздуха из внутренней полости данной панели. Выходные отверстия 116 нормальной формы также могут быть предусмотрены в конструкции данной многослойной панели с сотовым заполнителем.

Как показывает вариант реализации предлагаемого изобретения, схематически представленный на фиг. 12, можно предусмотреть наличие выходных отверстий 126 с формой, аналогичной форме отверстий 114 на фиг. 11, на второй наружной стенке 120I данной многослойной панели.

В варианте реализации предлагаемого изобретения, схематически представленном на фиг. 13, входные отверстия 133, предусмотренные на первой наружной стенке 131E, имеют расширяющуюся форму, раскрытую в направлении наружу по отношению к данной панели таким образом, чтобы начало этих входных отверстий 133 имело больший диаметр и способствовало тем самым поступлению во внутреннюю полость данной панели части потока воздуха, циркулирующего вдоль этой панели в направлении слева направо, как это схематически показано жирной горизонтальной стрелкой.

В варианте реализации, схематически представленном на этой фиг. 13, первая наружная стенка 131E данной панели вдавлена, например, штамповкой, в направлении внутрь панели в зоне расположения этих входных отверстий 133 таким образом, чтобы эта первая наружная стенка 131E частично прогнулась на уровне каждого входного отверстия 133 внутрь панели. Говоря другими словами, каждое входное отверстие 133 имеет в этом случае форму воронки.

В варианте реализации предлагаемого изобретения, схематически представленном на фиг. 14, можно также модифицировать отверстия 148 связи, выполненные во внутренних перегородках 149 между соседними ячейками сотового заполнителя данной многослойной панели. Действительно, отверстия 148 связи могут иметь форму, подобную форме входных отверстий 133, показанных на фиг. 13, то есть воронкообразную форму, причем внутренняя перегородка 149 в представленном здесь случае является отогнутой или отбортованной.

Таким образом, внутренняя перегородка 149 отгибается в направлении по потоку и имеет отогнутую кромку 142. Кроме того, в том случае, когда отверстия 148 связи располагаются рядом с наружными стенками данной многослойной панели, поток воздуха, проходящий через внутреннюю полость данной панели, имеет тенденцию обтекать внутренние поверхности наружных стенок 141E и 141I, проходя через эти отверстия 148 связи. Это улучшает условия охлаждения упомянутых наружных стенок.

На фиг. 15 схематически представлен вариант реализации ячейки, содержащей внутренние перегородки 149, каждая из которых имеет на одном из своих концов отверстие 148 связи. В показанном здесь варианте реализации каждая внутренняя перегородка слегка отогнута на уровне соответствующего отверстия 148 связи, о чем свидетельствует наличие отогнутых кромок 142. Эта технология получения отверстий 148 связи носит также условное название "технологии отогнутой закраины". Как можно видеть на фиг. 15, представленная ячейка имеет шесть внутренних перегородок. Это только один из возможных видов реализации, используемый, в частности, в случае многослойных панелей с сотовым заполнителем.

Предлагаемая технология, проиллюстрированная описанными выше примерами ее практической реализации, применяется как к многослойным акустическим панелям с заполнителем в один слой, так и к многослойным акустическим панелям с несколькими слоями заполнителя, а также к многослойным акустическим панелям, оптимизированным боковыми перфорациями.

В некоторых случаях реализации предлагаемого изобретения, например в случаях, проиллюстрированных выше со ссылками на фиг. 3,4,5,8,9 и 14, отверстия связи между двумя соседними ячейками могут быть расположены рядом с соответствующей наружной стенкой данной панели. Это позволяет аэравлическому воздушному потоку, циркулирующему в этих ячейках, обтекать эту наружную стенку, улучшая тем самым условия ее охлаждения.

Расположение и пространственная ориентация различных отверстий в панели с сотовым заполнителем в соответствии с предлагаемым изобретением позволяют управлять направлением течения потока воздуха, проходящего через внутреннюю полость данной панели.

Проиллюстрированные выше варианты реализации предлагаемого изобретения применяются к панелям, изготовленным из композиционных материалов, пропитанных эпоксидной смолой, изготовленным из различных металлов или изготовленным из различных сочетаний металлических и композитных элементов.

В рамках применения многослойных панелей с сотовым заполнителем для реализации перегородки, отделяющей вторичный холодный поток воздуха от первичного горячего потока газов в двухконтурном турбореактивном двигателе, следует отметить, что реализации предлагаемого изобретения обычно не вызывают никаких возмущений в течении газовых потоков, в частности холодного потока.

Здесь также следует отметить, что в соответствии с конкретным вариантом ее использования данная многослойная панель с сотовым заполнителем должна вентилироваться в большей или меньшей степени. В рамках применения такой панели в турбореактивном двигателе некоторые подлежащие вентиляции зоны оказываются более горячими, чем другие ее зоны. Для того чтобы выдержать на примерно постоянном уровне температуру эксплуатации большой части одной и той же многослойной панели, необходимо обеспечить более интенсивную вентиляцию упомянутых более горячих зон либо путем увеличения количества вентиляционных отверстий в наружных стенках и во внутренних перегородках соответствующих зон этой панели, либо путем увеличения размеров этих отверстий в функции измеренной интенсивности циркуляции воздуха. Из этого следует, таким образом, что на одной такой многослойной панели с сотовым заполнителем часто может быть обеспечена неравномерность распределения и размеров упомянутых вентиляционных отверстий.

Принимая во внимание различие давлений, имеющих место по одну и по другую стороны от многослойной панели с сотовым заполнителем, используемой в качестве перегородки, разделяющей холодный вторичный поток и горячий первичный поток в двухконтурном турбореактивном двигателе, а также существующую разность давлений в различных местах этой панели, вентиляция внутренней полости данной панели может быть более или менее форсированной. В этом случае устройство некоторых входных и выходных вентиляционных отверстий или даже внутренних отверстий связи между ячейками может оказаться особенно эффективным для обеспечения большого расхода воздушного потока или большой скорости течения этого потока. Таким образом, можно адаптировать форму и количество вентиляционных отверстий к конкретным параметрам течения потока воздуха в канале данного турбореактивного двигателя, и, в частности, к разности давлений вдоль стенки кожуха двигателя.

С другой стороны, следует также отметить, что в процессе прохождения своей аэравлической траектории через внутреннюю полость данной многослойной панели с сотовым заполнителем воздух нагревается и улучшает акустические характеристики поглощения данной панели.

В том случае, когда выходные отверстия потока воздуха, проходящего через данную панель, располагаются в сверхзвуковой зоне вторичного холодного потока турбореактивного двигателя, это может способствовать минимизации лобового сопротивления силовой установки.

И, наконец, если недопустима установка вентиляции в верхней зоне отсека двигателя по причине возможного распространения пожара, варианты реализации предлагаемого изобретения дают вентиляцию, отверстия связи которой позволяют локализовать такой пожар или возгорание.

Реферат

Вентилируемая многослойная панель выполнена с обеспечением принудительной вентиляции аэравлическим потоком воздуха через ее ячейки, снабженные отверстиями, в результате разности давлений по одну и по другую стороны от этой панели или вдоль этой панели. Две наружные стенки (61Е, 61I) данной панели содержат для множества ячеек (65, 67) отверстия (63) на первой стенке (61Е), отверстия (66) на второй стенке (61I) и несколько отверстий (68) во внутренних перегородках (62) для обеспечения возможности циркуляции воздуха по различным траекториям через подлежащие вентиляции ячейки этой панели. Задача изобретения состоит в том, чтобы исключить необходимость использования специальной тепловой защиты для уменьшения общей массы конструкции и снижения трудоемкости. Применение во всех случаях многослойных панелей, которые должны охлаждаться, в частности применение в качестве окружной перегородки, разделяющей вторичный холодный поток и первичный горячий поток двухконтурного турбореактивного двигателя. 4 з.п.ф-лы, 15 ил.

Формула