Sound absorbing and reinforcing structure for engine nacelle acoustic panel

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、ジェット航空機のエンジンを収容するように設計されているエンジンナセルの吸音パネル用の吸音及び補強構体に関する。

【０００２】ジェットエンジンの各ナセルは入口コーンに対応する位置に配置されている正面部分を包含し、この正面部分はエンジンにより生じる音を最良に減衰できることを保証するように構成されている。

【０００３】実際に、ジェット航空機のエンジンは、その作動中に、多数の騒音源を生じさせ、これらの騒音源はいろいろの方向へ音波を発生せしめる。 第１の騒音源は内部騒音減であり、内部雑音は燃焼及びタービンを通過する熱いガスの膨張により発生させられる。 第２の騒音源は反動騒音源であり、反動騒音はガスと空気との混合体が流れる区域及び移動混合体の流れ間の速度及び温度のかなりの差のためによって乱流が最大である区域に発生させられる。

【０００４】他の騒音源は、ナセルの内部に存在する中圧圧縮機のためによる騒音源である。 最後に、更に他の騒音源は、ジェットエンジンのファンの作動から生ずる。

【０００５】空港の付近における騒音レベルの減少の増大を課する種々の関連する法律上の要求及び規則は、特殊の遮音手段を備えることによって、航空機により生ずる騒音を漸進的に減衰せしめることが非常に重要であるとしている。

【０００６】そのひとつの方法は、ナセルの内部部分に対応する区域において、入口コーンの側部に、一連のヘルムホルツ共鳴器が作られている吸音多孔性材料又は吸音被覆材料から作られている被覆物の一連の層を用いることである。

【０００７】選択的に、金属材料及び複合材料の両方を使用する特有な構造技術を採用することによって騒音を減衰せしめることができる吸音パネルが使用されている。

【０００８】反動エンジン用ナセルの入口コーンの設計において、吸音構体の設置は、したがって、発生した騒音を適当に減衰せしめる特徴を、騒音の減衰に寄与しないすべての機械部品（いわゆる“非吸音”部品）の広さを一般的に減少せしめるための特徴と、航空機構体を非常に軽くすること、同時にかなり頑丈にして信頼性を増大せしめる特徴とに結合せしめるためには非常に複雑化した技術を伴う。 一般的に、伝統的な型式の構体は、これらの要求のすべて（とりわけ、ある場合には互いに矛盾するもの）を考慮していない。

【０００９】本発明の目的は、したがって、上述した問題を除去することができ、すなわち、ジェット航空機のエンジンナセルから来る騒音をできる限り大きく減衰せしめることができ、これにより、騒音の減衰に寄与しない部品の広さを最小に減少せしめ、また同時に、吸音パネル全体の構造的連続性を保証せしめる、エンジンナセル吸音パネル用の吸音及び補強構体を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、個々のパネルの取外しが可能であり、保全性の要求を満たし、パネルの有効な幾何学的区域を最大にし、組立て段階における流線形状を保証し、及び外部の大気作用物質のいかなる干渉をも防止する、エンジンナセル吸音パネル用の吸音及び補強構体を提供することにある。

【００１１】本発明に更に他の目的は、製作するのが容易でかつ経済的であり、また、成し遂げられる利点のおかげで、複雑でかつ特別にコストの高い技術の使用を伴わない、エンジンナセル吸音パネル用の吸音及び補強構体を提供することにある。

【００１２】以上述べた目的及び他の目的は、次に述べるような本発明によるエンジンナセル吸音パネル用の吸音及び補強構体により達成される。 すなわち、本発明によるエンジンナセル吸音パネル用の吸音及び補強構体は、特にジェット航空機用ジェットエンジンを収容するように設計されているエンジンナセルの吸音パネル用の吸音及び補強構体であって、少なくともひとつの吸音パネルを包含し、この吸音パネルが一連の層から作られ、
これらの層が金属又は複合材料から作られて互いに積層され、前記パネルが前記ナセルの正面部分と入口コーンの付近の領域とに設けられて前記エンジンの音放出を減少せしめるように設計されている吸音及び補強構体において、前記パネルの縦結合要素の付近で、前記パネルの少なくとも２つの第１の部分が一連の接続部材により各縦結合要素の被覆要素に接続されて、これにより少なくともひとつの層に沿うファン流れの連続性を保証し、また、吸音処理されて前記層上に重さねられている少なくともひとつの第２の部分が前記接続部材により所定位置に保持されて、これにより前記縦結合装置を強化するようにしたことを特徴とする。

【００１３】有益には、本発明は、上述した種類の遮音被覆材料の構成及び組立てを簡単にすることができ、また、航空機の軽量化、頑丈さ及び信頼性と、製作及びランニングコストと、飛行中における騒音の減衰に寄与する吸音パネルのすべての部分の吸音特性との観点から、
使用の態様を改善することができるようにする。

【００１４】本発明の更に他の目的及び利点は、添付図面を参照して単なる例として非限定的な例として述べる下記の説明から明らかになるであろう。

【００１５】図面を参照するに、符号２０はナセルを示し、このナセルはジェット航空機用ジェットエンジンを収容するように設計され、ジェットエンジンは一般には航空機の翼３１の下の支持体に取付けられている。

【００１６】ナセル２０は逆スラスト装置を包含し、この逆スラスト装置は、スラストを逆にするために設計されているカスケード構体２２を選択的に覆ったり又は覆わなかったりするために後方に又は前方に移動するスリープ２１を包含する。

【００１７】航空機において、逆スラスト装置は、ナセル２０に取付けられて、ナセル２０の内側である、ジェットエンジンの位置に関して正面に配置させられ、一方、カスケード構体２２はナセル２０の内側の周囲に間隔を置かれている。

【００１８】航空機の飛行中、移動スリーブ２１はカスケード構体２２を囲んでいる位置にある。 航空機を着陸状態に設定するために、スリーブ２１は駆動装置２８により囲い位置から引込み位置に移動させられる。 この配置は、着陸のための降下中に航空機の降下をゆっくりさせるために排気ガスをカスケード構体２２に流すことを可能にする。

【００１９】移動スリーブ２１は、一般に、１枚又はそれ以上の金属外側半円筒形パネル２３と１枚又はそれ以上の内側半円筒形吸音パネル２４とから作られ、内側吸音パネル２４は金属材料と複合材料との両方のサンドイッチ構造で作られ、ナセル２０の一部分２６に対応する区域において外側パネル２３に接続されている。

【００２０】外側金属層２３と内側吸音パネル２４とは、背面区域で一緒に結合されていると共に、前記一部分２６に向かって互いに関して広がっており、これにより、カスケード構体２２及び関連する支持体を収容するように設計されたチャンバを定める。

【００２１】慣例的には、吸音パネル２４を形成するために、サンドイッチ構造が用いられている。

【００２２】より詳細には、吸音パネル２４は、穴があけられていて複合材料から作られている内側層３２と、
穴があけられていなくて複合材料から作られている外側層３４と、はちの巣構造に作られていて２つの上述した層３２，３４間に押し込まれている中間層３６とを有する。

【００２３】吸音パネル２４は、それから、例えば図３
に示されている例のように、単一のリング状曲線構造を構成するように形作られ、それから、２つ又はそれ以上の箇所で縦方向に結合される。

【００２４】より詳細には、図３は、曲線構造を構成するように２箇所で縦結合要素４０により結合されている２つの吸音パネル２４を示す。

【００２５】縦結合要素４０としては種々の構造的解決が存在するが、しかしながら、図４に拡大して詳細に示されている一例の目的は、吸音区域を要素４０の大部分にまで広げるようにしたことにあり、これにより構造的連続性を保証し、また、個々のパネルを取り除くことを可能にし、すなわち、保守性の要求を満たし、更に、組立て段階における空気力学的外形の要求を保証し、更にまた、外部の大気作用物質のいかなる干渉をも防止する。

【００２６】詳細には、上述した構造的解決は次のような方法でなされている。 すなわち、使用されるパネル２
４の数に関係なしに、各パネル２４の２つの第１の部分３４Ａ，３４Ｂは一連のリベット又はファスナーから成る接続部材３８により金属バットストラップ３５に接続され、これにより、吸音処理なしに、それぞれの部分３
４Ａ，３４Ｂの層３４１，３４２（バックスキン）に沿うファン流れの連続性を保証する。

【００２７】はちの巣構造から成る第２の部分３６Ａ
は、騒音の減衰に寄与するために吸音処理され、また、
図４に示されているように、バットストラップ３５に隣接する位置に保持され、これにより、前記接続部材３８
の作用によって結合要素４０及び構体全体の強化に寄与し、その結果、かなりの緻密度を与え、特に機械的強さにより影響されない。

【００２８】また、それぞれの部分３４Ａ，３４Ｂの層３２１，３２２は吸音処理を施され、また、機械的特性を更に改善するために、部分３６Ａの層３６１も同様に吸音処理を施されている。

【００２９】最後に、図４に示されている構体のように作られている構体（吸音パネル２４間の縦結合部に作られている）は、良好な遮音及び改善された機械的特性を得ることを可能にすることを強調しておく。 更に、この方法においては、各パネル２４を独立してかつ容易に取り出して置換することができる。

【００３０】特に、構体のバットストラップとして用いられる金属層３５の存在、及びパネル２４の部分３４
Ａ，３４Ｂに関してバットストラップ３５を適所に保留することを可能にすると共にはちの巣構造部分３６Ａを適所に保持することを可能にする接続部材３８の存在は重要である。

【００３１】また、図４から明確に見ることができるように、結合要素４０の付近に、パネル２４の層３２，３
４，３６を少なくとも部分的にオーバラップすると共に結合要素４０の幅とほぼ等しい幅及びパネル２４の厚さよりも多少小さい縦寸法を有するはちの巣構造部分３６
Ａを、位置させるようにしている。 最後に、部分３６Ａ
は、好適ではあるがしかし非限定的な実施例において、
大略台形の形状を有する。

【００３２】上述の説明から、本発明の主題を形成する、ナセル吸音パネル用吸音及び補強構体の特徴及び利点が明確になったであろう。

【００３３】また、多くの変形が、本発明の主題を形成する、ナセル吸音パネル用吸音及び補強構体に、本発明の思想に固有の新規な原理から逸脱することなしに行うことができることは明らかである。 また、同様に、本発明の実際の実施例において、上述した詳部の材料、形状及び大きさは特別の要求により変更できること、及びこれらの詳部は他の技術的に等価なものに代えることができることも明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による吸音及び補強構体を包含するジェットエンジンを収容するように設計されているナセルの部分図である。

【図２】本発明にしたがって、図１に示されるナセルの入口コーンに対応する、正面部分の一部切断斜視図である。

【図３】２つのエンジンナセル吸音パネルの結合を示す概略斜視図であり、これらの吸音パネルはナセルの入口コーンの幾何学的形状にしたがう形状とされて一緒に結合されている。

【図４】本発明によるパネルの縦結合要素に対応する区域に設けられている、ナセル吸音パネル用吸音及び補強構体の拡大部分図である。

【符号の説明】

２０ ナセル ２１ 移動スリーブ ２２ カスケード構体 ２３ 外側パネル ２４ 内側吸音パネル ２６ ナセルの一部分 ２８ 駆動装置 ３１ 翼 ３２ 内側層 ３４ 外側層 ３４Ａ 第１の部分 ３４Ｂ 第１の部分 ３５ バットストラップ ３６ 中間層 ３６Ａ 第２の部分 ３８ 接続部材 ４０ 縦結合要素 ３２１ 第１の層 ３２２ 第１の層 ３４１ 層 ３４２ 層 ３６１ 第２の層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501257750 ＶＩＡ ＩＮＧ． ＰＡＯＬＯ ＦＯＲＥ ＳＩＯ １ − ＶＥＮＥＧＯＮＯ ＳＵ ＰＥＲＩＯＲＥ， ＶＡＲＥＳＥ， ＩＴ ＡＬＹ (72)発明者 セルジョ ピエバーニ イタリア国 バレーゼ ベネゴノ・スペリ オーレ ビア・モンチェニジオ 36 (72)発明者 カミッロ ペデッティ イタリア国 バレーゼ ビア・デッラ・ビ ニャッツァ 32／ビ