Разработка технологии изготовления звукопоглощающей конструкции с разновысотным заполнителем из полимерных композиционных материалов

Авторы

Ахунзянова К. А.^*, Писарев П. В.^**

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, ПНИПУ, Комсомольский проспект, 29, Пермь, 614990, Россия

*e-mail: karina-maksimova0402@yandex.ru
**e-mail: pisarev85@live.ru

Аннотация

В рамках настоящего исследования осуществлена отработка технологии изготовления звукопоглощающих конструкций (ЗПК) из полимерных композиционных материалов. Проведен анализ существующих методов изготовления ЗПК из полимерных композиционных материалов. Отмечены ограничения традиционных подходов при создании перспективных разновысотных заполнителей. В рамках работы разработана технология изготовления однослойной широкополосной ЗПК на основе разновысотного сотового заполнителя. Для обеспечения заданного объема ячеек спроектированы и изготовлены методом 3D-печати ограничители различной высоты. Представлены этапы сборки, заполнения ячеек, отверждения, приклейки обшивок с формированием клеевых галтелей и сверления перфорационных отверстий.

Ключевые слова:

разновысотный сотовый заполнитель, звукопоглощающая конструкция, полимерные композиционные материалы, автоклавное формование, препрег углепластика, перфорация, технология сборки, авиационное двигателестроение

Список источников

1. Мошков П.А., Василенков Д.А., Рубановский В.В. и др. Локализация источников шума в гермокабине самолета RRJ-95 сферической микрофонной решеткой. Часть 1. Кабина экипажа // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 2. С. 37-51. DOI: 10.34759/vst-2020-2-37-51

2. Мошков П.А., Василенков Д.А., Рубановский В.В. и др. Локализация источников шума в гермокабине самолета RRJ-95 сферической микрофонной решеткой. Часть 2. Пассажирский салон // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 3. С. 60-72. DOI: 10.34759/vst-2020-3-60-72

3. Nark DM, Jones MG. An investigation of bifurcation acoustic treatment effects on aft-fan engine nacelle noise. 25th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference (May 20–23, 2019; Delft, Netherlands). Reston, VA: AIAA; 2019. DOI: 10.2514/6.2019-2627

4. Давыдов Д.Д. Анализ способов изготовления звукопоглощающих конструкций // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2024. Т. 16. № 6. С. 42-50. DOI: 10.36724/2409-5419-2024-16-6-42-50

5. Шульдешов Е.М., Краев И.Д., Образцова Е.П. Материалы для звукопоглощающих конструкций авиационных двигателей (обзор) // Труды ВИАМ. 2021. № 7(101). С. 59-72. DOI: 10.18577/2307-6046-2021-0-7-59-72

6. Song C, Guan F, Yang Z, et al. Research progress on acoustic properties of honeycomb sandwich composites. Acta Materiae Compositae Sinica. 2026(43):138-148. DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20250325.001

7. Постнов В.И., Вякин В.Н., Вешкин Е.А. Исследования и оптимизация выбора звукопоглощающих конструкций // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2011. № 3-3(27). С. 55-64.

8. Халецкий Ю.Д. Некоторые тенденции современной аэроакустики // Авиационные двигатели. 2020. № 3(8). С. 69-81. DOI 10.54349/26586061_2020_3_69

9. Колобков А.С. Полимерные композиционные материалы для различных конструкций авиационной техники (обзор) // Труды ВИАМ. 2020. № 6–7(89). С. 38–44. DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-67-38-44

10. Захаров А.Г., Писарев П.В. Технология автоматизированного изготовления легких заполнителей многослойных звукопоглощающих конструкций из полимерных композиционных материалов // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2024. № 76. С. 78–88. DOI: 10.15593/2224-9982/2024.76.07

11. Хуан Дж.П., Юдин А.В., Тарасов И.В. и др. Технология вакуумной инфузии в производстве композитных конструкций: проблемы и перспективы // Подготовка инженерных кадров в условиях цифровой трансформации: Сборник научных трудов. Ростов-на-Дону: Изд-во ДГТУ, 2019. С. 104-127.

12. Колпачков Е.Д., Петрова А.П., Курносов А.О. и др. Методы формования изделий авиационного назначения из ПКМ (обзор) // Труды ВИАМ. 2019. № 11(83). С. 22-36. DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-11-22-36

13. Дюков В.А. Оптимизация технологического процесса автоклавного формования композитных авиационных конструкций сложной формы с предварительным исправлением их геометрии // Труды МАИ. 2021. № 116.  DOI: 10.34759/trd-2021-116-12

14. Sekar V, Fouladi MH, Namasivayam SN, et al. Additive manufacturing: a novel method for developing an acoustic panel made of natural fiber-reinforced composites with enhanced mechanical and acoustical properties. Journal of Engineering. 2019;2019(3):1-19. DOI: 10.1155/2019/4546863

15. Кустов О.Ю., Храмцов И.В., Бульбович Р.В. Влияние точности геометрии образцов резонансных звукопоглощающих конструкций на их акустические характеристики // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2019. Т. 18. № 1. С. 67-77. DOI: 10.18287/2541-7533-2019-18-1-67-77

16. Sekar V, Eh Noum SY, Sivanesan S, et al. Effect of thickness and infill density on acoustic performance of 3D printed panels made of natural fiber reinforced composites. Journal of Natural Fibers. 2022;19(13):5398–5413. DOI: 10.1080/15440478.2021.1944426

17. Sekar V, Eh Noum SY, Putra A, et al. Fabrication of light-weighted acoustic absorbers made of natural fiber composites via additive manufacturing. International Journal of Lightweight Materials and Manufacture. 2022;5(4):520–527. DOI: 10.1016/j.ijlmm.2022.06.007

18. Дударев А.С., Подвинцев А.В. Особенности выполнения перфорации отверстий в оболочечных звукопоглощающих конструкциях авиационных двигателей // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2019. № 58. С. 44-56. DOI: 10.15593/2224-9982/2019.58.04

19. Писарев П.В., Паньков А.А., Аношкин А.Н. и др. Моделирование акустических процессов взаимодействия ячеек звукопоглощающих конструкций авиационных двигателей // Акустический журнал. 2023. Т. 69. № 6. С. 745-755. DOI 10.31857/S0320791921100142

20. Писарев П.В., Ахунзянова К.А. Способ изготовления разновысотной звукопоглощающей конструкции. Патент RU №2849300 C1. Бюл. № 30, 23.10.2025.