Liner mit flexiblen Strukturen zur verbesserten Schalldämpfung

Abstract

Passive Schalldämpfung in Form von Linern ist an Flugzeugtriebwerken von immenser Bedeutung. Sowohl im Einlauf als auch im Nebenstromkanal und zum Teil auch im Heißgasbereich kommen Liner zum Einsatz, um dominierende tonale Komponenten zu reduzieren und Breitbandlärm effizient zu verringern. Für zukünftige Flugtriebwerke ist eine weitere Erhöhung der Dämpfungswirkung sowohl für tiefe Frequenzen als auch im Breitband-Bereich erforderlich. Das neue FlexiS-Linerkonzept nutzt die Zellstruktur bisheriger Liner und ersetzt Teile der steifen Grundstruktur durch flexible Elemente. Diese flexiblen Strukturen weisen dabei gleichzeitig eine materialinhärente Dämpfung auf, so dass ein zusätzlicher Mechanismus zur Umwandlung der akustischen Energie genutzt werden: die Anregung der flexiblen Elemente zur gedämpften Schwingung. Umfangreiche Versuche wurden an mehreren Prototypen durchgeführt ohne und mit Überströmung durchgeführt. Im Strömungsakustikkanal DUCT des DLR-Berlin wurde die Dissipation der eingestrahlten akustischer Energie bestimmt. Abhängig vom Material der flexiblen Elemente zeigt sich eine Veränderung der Dämpfungswirkung. Es wurde durchgehend eine Vergrößerung der Dämpfung bei tiefen Frequenzen gefunden, teilweise auch eine Erhöhung der Gesamtdämpfung. Dieser Effekt tritt mit und ohne Überströmung gleichermaßen auf. Detail-Untersuchungen der schwingenden Strukturen geben Informationen über die Vorgänge im Zellinneren und der Auslenkung der Struktur selbst.