一种噪声减缓装置及运载火箭的制作方法

[0001]
本发明属于航天运载技术领域，具体涉及一种噪声减缓装置及运载火箭。


背景技术：

[0002]
噪声是运载火箭整流罩内部振动环境的重要激励源，整流罩作为火箭运送载荷的保护罩主要起到隔声、隔热、防污染等作用,通常而言，在进行整流罩设计时，主要关注整流罩本身的力学承载、防热、防雨水等性能，整流罩本身的隔声能力主要依靠结构的刚度保证，在结构确定后，整流罩的隔声量随即确定，国内的运载火箭往往也不采取额外的主动和被动降噪措施,卫星载荷会根据搭载火箭的罩内环境进行设计,此前航天精细化设计的要求不高，卫星载荷对运载环境的舒适性要求也不高，导致整流罩内部的载荷振动大，直接影响了卫星运载环境的稳定性与舒适性。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是针对以上问题，提供一种噪声减缓装置及运载火箭，其具有集成了多种降噪技术及实现隔吸一体化的特点，可安装在整流罩的内壁上，通过隔离外部噪声和消耗整流罩内部噪声的方式减低整流罩内部整体的噪声量级。
[0004]
为达到上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0005]
一种噪声减缓装置，包括吸声耗能组件，吸声耗能组件包括微穿孔共振板、隔板和安装支座；
[0006]
其中，安装支座为环形体，微穿孔共振板与安装支座的一端开口连接，隔板设置在安装支座的内侧，微穿孔共振板、隔板、安装支座围成空腔，形成微穿孔共振腔。
[0007]
如上所述的噪声减缓装置，还包括隔声组件，所述隔声组件包括多孔吸声材料和共振薄膜，所述共振薄膜与安装支座的另一个端口连接，所述隔板、所述共振薄膜与所述安装支座形成的空间中填充多孔吸声材料。
[0008]
如上所述的噪声减缓装置，微穿孔共振板为平板，且微穿孔共振板上设有多个通孔。
[0009]
如上所述的噪声减缓装置，微穿孔共振板、隔板分别与安装支座通过胶粘连接。
[0010]
如上所述的噪声减缓装置，安装支座由四面l形板依次连接而成。
[0011]
如上所述的噪声减缓装置，共振薄膜呈圆弧型面。
[0012]
如上所述的噪声减缓装置，共振薄膜为皮革、人造革或塑料薄膜。
[0013]
另外本申请还涉及一种运载火箭，包括整流罩和多个噪声减缓装置，所述多个噪声减缓装置安装在整流罩的内壁上。
[0014]
如上所述的运载火箭，所述多个噪声减缓装置阵列分布在所述整流罩的内壁上。
[0015]
如上所述的运载火箭，所述噪声减缓装置通过安装支座铆接或者螺栓连接在整流罩的内壁上。
[0016]
本申请实现的有益效果如下：
[0017]
通过在运载火箭整流罩内部铺设模块化噪声减缓装置，可以有效地减低整流罩的内部噪声的声压级9db-12db，将大大提升运载火箭的环境舒适性。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]
图1为本实用新型提供的一种噪声减缓装置安装于火箭整流罩的结构示意图；
[0020]
图2为本实用新型提供的一种噪声减缓装置正视图；
[0021]
图3为本实用新型提供的一种噪声减缓装置b-b剖视图；
[0022]
图4为本实用新型提供的一种噪声减缓装置a-a剖视图；
[0023]
图中：1微穿孔共振板、2微穿孔共振腔、3隔板、4多孔吸声材料、5共振薄膜、6安装支座、7整流罩、8噪声减缓装置。
具体实施方式
[0024]
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]
为达到上述目的，本申请提供了一种噪声减缓装置8，如图1所示，多个噪声减缓装置8以阵列的方式安装在运载火箭的整流罩7的内壁上。如图2-4所示，噪声减缓装置8包括微穿孔共振板1、微穿孔共振腔2、隔板3、多孔吸声材料4、共振薄膜5和安装支座6。微穿孔共振板1、隔板3和安装支座6之间通过胶粘连接，这样微穿孔共振板1、隔板3和安装支座6中间就形成了微穿孔共振腔2，微穿孔共振腔2内不填充任何吸声材料；隔板3、共振薄膜5与安装支座6连接后，隔板3与共振薄膜5之间形成一个空腔，多孔吸声材料4填充于上述空腔内，填充完成后多孔吸声材料与共振薄膜呈圆弧型面；此噪声减缓装置通过安装支座6铆接或者螺栓连接到整流罩内壁上，沿轴向阵列分布。
[0026]
微穿孔共振板1、微穿孔共振腔2和隔板3组成微穿孔板吸声系统，在板厚小于1.5mm的薄板上穿以孔径小于2.5mm的微孔，穿孔率为1％-10％，消声后部留有一定厚度的空气层，即微穿孔共振腔2，该层不填任何吸声材料；
[0027]
根据上述技术方案，微穿孔共振板1的法向指向整流罩内部，可以有效地吸收内部的声能。
[0028]
多孔吸声材料4和共振薄膜5组成了多孔材料共振隔声系统，声源的振动引起波动,波动的传播是由于介质中质点间的相互作用。在连续介质中,任何一点的振动,都将直接引起邻近质点的振动。声波在空气中的传播满足其原理。多孔吸声材料4具有许多微小的间隙和连续的气泡,因而具有一定的通气性。当声波入射到多孔吸声材料4表面时,主要是两种机理引起声波的衰减:首先是由于声波产生的振动引起小孔或间隙内的空气运动,造成和孔壁的摩擦,紧靠孔壁和纤维表面的空气受孔壁的影响不易动起来,由于摩擦和粘滞
力的作用,使相当一部分声能转化为热能,从而使声波衰减，反射声减弱达到吸声的目的；其次,小孔中的空气和孔壁与纤维之间的热交换引起的热损失,也使声能衰减。另外,高频声波可使空隙间空气质点的振动速度加快,空气与孔壁的热交换也加快。这就使多孔吸声材料4具有良好的高频吸声性能。
[0029]
运载火箭整流罩内部的噪声主要是由于外部的气动噪声作用于整流罩外表面后传递进入整流罩内部，噪声减缓装置覆盖在整流罩内表面，通过在单元中填充多孔吸声材料4能有效地增大声能由罩外向罩内的传递损失。考虑运载火箭在飞行过程中会受到外部气动加热，优选地，多孔吸声材料选用隔热阻燃的固体三聚氰胺材料或温莎棉。
[0030]
如图3所示，多孔吸声材料4与微穿孔板共振腔2通过隔板3进行隔离，隔板3应具有一定厚度保证刚度，多孔吸声材料4和表面共振薄膜面层组成隔声系统，优选的，共振薄膜5采用具有不透气、柔软、受张拉时有弹性等特性的皮革、人造革或塑料薄膜，即可起到共振好的作用，又可以对多孔吸声材料4进行密闭，避免在运载火箭飞行过载中受振动环境的形成溢出多余物。
[0031]
通过上述技术方案，将微穿孔吸声系统和多孔材料共振吸声系统进行联合，形成了本申请提供的一种噪声减缓装置8，该装置是一个独立的结构装置，如图1所示，该装置通过安装支座6以铆接或螺栓连接的形式铺设在整流罩7内表面。
[0032]
优选地，本申请提供的噪声减缓装置的长为200-600mm，宽200-600mm，形状优选为正方形。其中，微穿孔共振腔2的厚度为10-30mm。微穿孔共振板1的板厚为0.6-1mm，孔径为1-2.5mm，穿孔率2％-10％，隔板3的厚度为0.8-2.5mm，多孔吸声材料4噪声厚度为30-60mm，共振薄膜5厚度为0.08-0.2mm。
[0033]
如上所述的噪声减缓装置，在运载火箭飞行过程中，噪声减缓装置可有效阻隔外部向内传递的气动噪声，同时通过微穿孔共振板结构，对内部噪声进行消耗。
[0034]
另外本申请涉及一种运载火箭，包括整流罩和多个上述的噪声减缓装置。
[0035]
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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