Крысин В.Н., Крысин М.В. - Технологические процессы формирования, намотки и склеивания конструкций (1049225), страница 21
Текст из файла (страница 21)
товляет звукопоглощаюшие резонансные панели, состоящие из псрфо- 109 рированного листа, армированной стеклопластиковой обшивки и сотового заполнителя из фольги с противокоррозионным покрытием. В конструкции предусмотрено несмачиваемое покрытие как средство осушения внутренней поверхности обшивки. В США разработана конструкция 2-частотной резонансной акустической панели„предназначешюй для обшивки внутренней поверхности наружного кольцевого канала воздухозаборника. Панель выполнена нз двух перфорированных листов с множеством отверстий диаметром 1,27 мм для обеспечения естественного удаления влаги. Предусмотрена конструкция сотовых ячеек двух вариантов: с четырехгранным ромбовидным сеченнел1 н с шестигранным сечением.
В СШЛ по программе малошумного двигателя для изготовления воздухозаборника с шумопоглощающимн устройствами используются ПКМ. Шумопоглощающие панели воздухозаборника состоят из алюминиевых сотовых ячеек, а обшивки — из ПКМ вЂ” полиарамидного волокна, пропитанного эпоксидной смолой. Воздухозаборные каналы двигателей для Ил.86 выполнены из многослойных панелей с перфорированной обшивкой из сплава Д19, сотового за~юлнителя — стсклоткани.
На рис. 2,43 показан многослойный воздухозаборный канал с сотовым заполнителем самолета Ил-86„у которого для снижения уровня шума, генерируемого двигателем, внутренняя обшивка облицована перфорированным материалом. Геометрические параметры перфорации — диаметр отверстий, их расположение в обшивках — опредслщотся диапазоном звуковых частот воздухозаборного капала. Сотовый заполнитель может быть стеклянным тканым, стеклянным клеевым и из полимерной бумаги, Результаты испытаний образцов шумопоглощающих конструкций с применением сотового заполнителя различных марок после пребывания нх в условиях высокой влажности в течение 30 сут приведены в табл. 2.12.
1Ю Рве. 2.43. Многослойвый воздухозаборный канал с сотовым заволвнтелем Таблица 2.12 Сте>с>сесть> 1,8 1,6 1.6 1.6 1,5 1,2 50 С'рты из >ю- 1.2 О,Я О.З О,7 1.1 О.7 35 лимериой буммн Из приведенных данных видно. что стабильный предел прочности при относительно иевь>сокой >иотпости имеет сотовый запал>о>тель из стсклосот, поэтому оп и используетсп ш>н из>отовлеиип капы>ов шумо»оглоща>ощих конструкций. Уменьшение п>ума в каналах со звуков!»з>оща>ошси конструкцией происходит из-за того, что звуковые волны терлют часть энергии сразу жс при проходе через перфорированные обшивки, а затем, пройди сотовыс пчейки (резоиаториыс камеры), с>це более рассеиваштси и гаснтси в замкнутых лабиринтах между обшивк;>ми. Иаиболсе сложпь>м моментом в создании п>умопог»ошах>цв>х конструкций из )1КМ методом намотки явлиется перфорации внутренней обшивки с обеспечением Х Б 7 д Рис. 2.44.
Типовая шумопоглощаюп>ан многослойиан конструкции с сотовым заполнителем> 1 — пленка; 2 — стеклотекстолит; 3 — ткань капронован; 4 — пр>н>рсг-сетка; 5— заполнитель сотовый из полимерной бумаги", 6 — исполнитель волокнистый; 7— клей; Я вЂ” ирспрег-ткань; й — высота сотовой ячейки: гт — диаметр отверетин перфорации; й >, й з — инги перфорации 100 >й открытых отвсрстввй. Столько открьвтьвх атвсрспвй нс удастся получить в лвста>шических клеевых пвумапаглавпшоших конструкциях, гцс около ЗО % отверстий закрываются прн растекааии клен, чта приладит к снижении> эффскпввнасти шуманоглашаилпих конструкций. Уровень шума в па чсажирских салонах и пилотской кабине могут снизить шумапаглащвновпие конструкции, приведенные на рис. 2.44.
!!а рис. 2.45 представлены графики изменения коэффициентов 0 200 000 1000 2000ГГи 41 Ф Й амм Рнс. 2.45. Графики изменения коэффициента шумопоглощения вв" многослойной конструкции нрн изменении частоты шума >." — — колструклия с лсрфорировзилыми мввовт>ивойввьвмвв иаислямн; — —— консгрукиввл с ввсвюрфорнровавивьвми мввовос>войввымвв вваввслвми; — . — ° — коиструкнля с елюмииииолластовыми панелями Рнс.
2.4б. График изменения козффицневта шумоноглощения К многослойной панели нрн изменении алины стороны сотовой ячейки а шуманаглошслин конструкций с панелями интерьера различньвх типов, вшибалсе часто применяемых в современных самолетах. Преимушество конструкций с перфорированными вх>тавыми панелями очевидна. Иссввсдавания показали, что для панелей подобвюго тина площадь, занимаемая агвсрствв>вмвв, должна составлять 3...6% от вшощадн панели, циамегр отверстия равсп 0,3...1,0 мм, шаг перфорации 4...7 мм. Увеличение диаметра отверстий и расстояния между ними при сохранении плашаци. занимаемой отверстиями, влвижаст коэффициент шумопоглащсния. Зависимость коэффициента шумопаглашения мнаваслойной панели от длины стороны сотовой ячейки при прочих одинаковых параметрах приведена на рис.
2.46. Оптимальная длина стороны сотовой ячейки составляет 3...5 мм. Коэффициент шумопоглощсния связан также с высотой сотовых ячеек. Оптимальная высота сотовой ячейки 7...10 мм. !1скоторагв> увеличения коэффициента шумапаглощения многослойных панелей на низких частотах можно добитьсн нутом заполнении сотовых ячеек стекловолокном. Шум в кабине экипажа и в пассажирских салонах является одим из основных факторов, определяющих условия жизнедеятельности экипажа и комфорт пассажиров. Особо важное значение этот фактор приобретаст при создании широкофюзеляжных самолетов, которые >ври>>имеют па борт сотни пассажиров. 112 Некоторыс многослойные шумопоглощающис конструкции в процессе эксплуатации находятся в сложных условиях нагружсння и испытывают высокие акусти ю«кис нагрузки, климатическое воздействие.
К пим предъявляются высокие требования по прочности и гладкости поверхности. Многослойные шумопоглощаюпше конструкции создают условия комфорта пассажирского салона, выполняя одновременно функции элементов, повышающих жесткость и прочность самолета. Общими требованиями, предъявляемыми к этим конструкциям, являются: высокое качество внешней поверхности. минимальная масса и минимальнгле затраты труда па их изготовление. Отличительными особенностями шумопоглощающнх конструкций являются марки применяемого для их изготовления материала, а также наличие пористого материала в сотовой ячейке. Соединение обшивок с сотовым заполнителем в шумопоглощаюших панелях иэ алюминиевых сплавов производится с использованием клеевых пленок или расплавов, а в панелях из немсталлических материалов — с использованием жидких клссн и нренрсгов. ДЛя увеличения полезной площади и уменьшения массы конструкции самолета Ил-86 широко используются клеевые многослойные конструкции с сотовым заполнителем.
Переход к сотовым конструкциям панелей интерьера потребовал решения материаловедческих задач, связанных с обеспечением пожаробсзонасности. шумопоглошсния. упрощением технологии ремонта. Элементы интерьера можно разделить на следующие группы: 1. Трехслойные сотовыс силовые панели, к которым относятся панели пола верхней и нижней палубы, лестницы, декоративные панели ограждений, перегородок, стоек, буфета и др. 2. Трехсяойные сотовые нссиловые панели диафграм, фальшборта, карнизов, различных обшивок, а также панели интерьера, выполненные в шумопоглощающем варианте.
3. Трсхслойныс панели двойной кривизны и панели сложных форм— потолочныс купола, окантовки дверных рам, контурные панели и др. Многослойныс панели интерьера можно изготовлять двумя методами: клеевым и бссклсевым (прспреговым) . Клеевой метод применяется для изготовления силовых многослойных панелей с сотовым заполнителем — панелей пола верхней и нижней палубы (рис. 2.47). Эти панели представляют собой трехслойную конструкцию, в которой верхней обшивкой является стеклопласт, нижней — углепластик, а сотовым заполнителем — полиамидная бумага. Соединение в панели обеспечивается пленочным клеем, заделка панелей по периметру — самовулканиэирующейся пастой.
Склеивание обшивок с сотовым заполнителем производится клеевой пленкой при автоклавном формовании (р = 0,08 МПа и г = 175 'С) . При изготовлении панелей одинарной и двойной кривизны необходимо предварительное формование сотового заполнителя. Имеется три вида процесса формования: 113 Раскрой отделоиной пленки Раскрой с текло даты Изготодление дублирующего слоя облияобок Изготобление препрега Раскрой заполнителя оз лолионидной лленки Пер фориродание обтидок Раскрой лрепрега Нанесение клея Гнятие присгсска с заготодок Гборка панелей Заполнение долокнистюм натсоиалом сотодик ячеек Заткуридание заготодок перед склеиданиет Формодание Заделка тореед Рнс.