CH691465A5 - Schallschutz für Nutzlastverkleidungen bei Trägerraketen und Verfahren zum Herstellen eines Schallschutzes. - Google Patents

Schallschutz für Nutzlastverkleidungen bei Trägerraketen und Verfahren zum Herstellen eines Schallschutzes. Download PDF

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CH691465A5
CH691465A5 CH01129/95A CH112995A CH691465A5 CH 691465 A5 CH691465 A5 CH 691465A5 CH 01129/95 A CH01129/95 A CH 01129/95A CH 112995 A CH112995 A CH 112995A CH 691465 A5 CH691465 A5 CH 691465A5
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Ingo U Dr Borchers
Stephan T Dr Laemmlein
Peter Bartels
Achim Rausch
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Description


  
 



  Die Erfindung betrifft einen Schallschutz für Nutzlastverkleidungen bei Trägerraketen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines Schallschutzes nach Patentanspruch 23. 



  Wie aus einer Druckschrift Nr. 3012, 1987, der Firma Oerlikon-Bührle, Zürich, bekannt, haben Nutzlastverkleidungen von Trägerraketen die Aufgabe, die in eine Umlaufbahn zu befördernden Nutzlasten, beispielsweise Satelliten, sowohl am Boden als auch während des Fluges durch die Atmosphäre vor Beschädigungen zu schützen, wobei die Nutzlastverkleidungen, insbesondere bedingt durch ihre Position an der Spitze der Trägerrakete, starken aerodynamischen Kräften und grosser mit der Geschwindigkeit zunehmender Erhitzung ausgesetzt sind. Bei derartigen Trägerraketen treten während der Startphase, vor allem jedoch während des Abhebens bei vollem Schub Lärmemissionen auf, die mehr als 140 dB betragen können.

   Eine solche hohe akustische Belastung kann zu Beschädigungen der Nutzlasten führen, sodass an diesen Sicherheits- und Zuverlässigkeitsprobleme auftreten können, die beispielsweise zum Ausfall von Teilsystemen wie Solarzellen, Steuer- und Regelsysteme, Antennen, Mechanismen, Experimente usw., mitunter  auch bis zum Totalverlust der eigentlichen Satellitenmission, führen können. Die Struktur der Nutzlastverkleidung bietet gegen die vorstehend erwähnten Auswirkungen des Lärms einen gewissen Schutz, ist jedoch in manchen Fällen nicht ausreichend, sodass zusätzliche Massnahmen erforderlich sind. 



  Die allgemein bekannten Massnahmen zur Verhinderung oder Verminderung störenden, schädlichen Schalles, bestehen in der Ausstattung der Wände mit schallschluckenden Stoffen, z.B. Dämmplatten bzw. -matten aus den verschiedensten geeigneten Materialien, wobei auch mehrschalige Konstruktionen verwendet werden, die aus abwechselnd angeordneten schallweichen und schallharten Stoffen bestehen. Bei der Konzipierung eines akustischen Schutzes an Nutzlastverkleidungen für Trägerraketen muss davon ausgegangen werden, dass der akustische Schutz insbesondere in einem für die Nutzlasten steifigkeits- und/oder festigkeitsmässig kritischen bestimmten Frequenzbereich des beim Abheben entstehenden Lärmes wirksam werden muss.

   Der Nachteil bei Anwendung vorstehend beschriebener konventioneller Massnahmen für die Lärmreduktion besteht, wie Versuche bestätigen, darin, dass ein derartiger akustischer Schutz relativ schwer und viel zu gross sein würde, sodass wertvolles Nutzlastvolumen verloren ginge. 



  Aufgabe der Erfindung ist es,
 - einen Schallschutz für Nutzlastverkleidungen von Trägerraketen vorzuschlagen, welcher die Nutzlasten vor den Lärmimmissionen der Antriebe wirksam schützt und die Nachteile der vorstehend erwähnten herkömmlichen Schutzmassnahmen nicht aufweist, und
 - ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schallschutzes aufzuzeigen. 



  Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss
 - für den Schallschutz durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1, und
 - für das Verfahren zur Herstellung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 23. 



  Gemäss einer besonderen Ausführungsform sind die akustischen Absorber aus einem topfartigen Unterteil und einem ein Horn aufweisenden Oberteil zusammengesetzt, wobei sich das Horn von einem grösseren Durchmesser bogenförmig-konisch auf einen kleineren Durchmesser verjüngt und bis auf einen bestimmten Abstand von einem Boden des Unterteils in dieses hineinragt. Im Bereich des kleineren Durchmessers sind in der Wandung des Hornes Schlitze  für die Dissipation der im Horn auftretenden gerichteten Strömungsenergie vorgesehen. 



  Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die mittels Tests nachgewiesenen Lärmreduktionswerte im steifigkeits- und/oder festigkeitsmässig für Nutzlasten kritischen Frequenzbereich <90 Hz von keinem anderen in der Grösse und dem Gewicht vergleichbaren bekannten akustischen Schutz erreicht werden. Ein akustischer Schutz der konventionellen Art würde bei gleicher Wirkung ein Volumen beanspruchen, das ungefähr dem Sechsfachen des erfindungsgemässen akustischen Schutzes entspräche. Die erzielten Lärmreduktionswerte wirken sich derart aus, dass bei Nutzlasten, welche den mechanischen Qualitätsanforderungen entsprechen, durch Lärmemission des Raketenantriebes hervorgerufene Beschädigungen vermieden werden können. Der vorgeschlagene akustische Schutz ist leicht und benötigt wenig Raum.

   Die unter Anwendung von Unterdruck durchgeführte Verklebung der mit akustischen Absorbern bestückten Schaumstoffmatten garantiert eine vollständige Verbindung mit der Innenseite der Nutzlastverkleidung. 



  Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: 
 
   Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Nutzlastverkleidungshälfte einer Trägerrakete mit dem erfindungsgemässen akustischen Schutz beider Hälften, 
   Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Schaumstoffmatte des akustischen Schutzes mit mehreren akustischen Absorbern, 
   Fig. 3 einen Teil-Querschnitt durch eine Wand der Nutzlastverkleidung mit einem akustischen Absorber des akustischen Schutzes, 
   Fig. 4 einen Längsschnitt eines Unterteils des Absorbers gemäss der Linie IV-IV in Fig. 5, 
   Fig. 5 einen Grundriss des Unterteils des Absorbers, 
   Fig. 6 einen Längsschnitt eines Oberteils des Absorbers gemäss der Linie VI-VI in Fig. 7, 
   Fig. 7 einen Grundriss des Oberteils des Absorbers, 
   Fig.

   8 eine perspektivische Darstellung eines Montagerahmens für die Montage des akustischen Schutzes gemäss Fig. 2, 
   Fig. 9 einen Schnitt gemäss der Linie IX-IX in der Fig. 8, 
   Fig. 10 eine schematische Darstellung des akustischen Absorbers, und 
   Fig. 11 eine schematische Darstellung der Einwirkungen von Schallwellen auf die Nutzlastverkleidung. 
 



  In der Fig. 1 ist mit 1 eine Nutzlastverkleidung einer Trägerrakete bezeichnet, die aus zwei Halbschalen 2 besteht, wovon nur eine dargestellt ist, und die einen ogiven oder konischen und einen zylindrischen Teil 3, 4 aufweist. An den Innenseiten 5 der Halbschalen 2 ist ein akustischer Schutz 6 befestigt, der aus aneinander gereihten schalldämpfenden Platten in Form von Schaumstoffmatten 7 besteht, auf welchen nachstehend anhand der Fig. 3 bis 7 näher beschriebene akustische Absorber 8 angeordnet sind. Die akustischen Absorber 8 sind auf der einem Nutzlasthohlraum 9 zugewandten Seite der Schaumstoffmatten 7 angeordnet, die unter Berücksichtigung des ogiven oder konischen und zylindrischen Teiles 3, 4 der Nutzlastverkleidung 1 verschiedene Abmessungen aufweisen.

   Mit 10 ist eine \ffnung bezeichnet, die auch nach der Montage des akustischen Schutzes 6 in eine Schaumstoffmatte 7 mit akustischen Absorbern 8 geschnitten werden kann, sodass ein Zugriff zur Nutzlast, beispielsweise in Form eines Satelliten, nach der Fertigstellung der Montage des akustischen Schutzes möglich ist. An der Aussenseite der Nutzlastverkleidung 1 ist eine Schutzschicht (25, Fig. 3) vorgesehen, die eine unzulässige Erwärmung der Nutzlastverkleidung und der Nutzlast verhindern soll. 



  Gemäss Fig. 2 ist eine Schaumstoffmatte 7 beispielsweise mit achtzehn im Grundriss kreisförmigen akustischen Absorbern 8 bestückt, die wie näher anhand der Fig. 3 beschrieben, befestigt sind. Die vorzugsweise aus Polyimid, retikuliert, bestehenden, z.B. 10 cm dicken Schaumstoffmatten 7 sind an der Oberseite 7.1 und den Seitenflächen 7.2 mit einer z.B. aus Polyester (Orcon) bestehenden dünnen  Schutzfolie 11 bedeckt, die das Eindringen von Staub und Schmutz verhindern soll. Wie nachstehend anhand der Fig. 8 und 9 näher beschrieben, werden die Schaumstoffmatten 7 an ihrer nicht mit der Schutzfolie bedeckten Unterseite unter Anwendung von Unterdruck mit den Innenseiten 5 der Halbschalen 2 verklebt. Mit dieser Massnahme wird eine auf der ganzen Auflagefläche der Schaumstoffmatten 7 wirksame hundertprozentige Verklebung erzielt. 



  In den Fig. 3 bis 7 ist mit 12 ein Unterteil und mit 13 ein Oberteil des akustischen Absorbers 8 bezeichnet. Das Unterteil 12 ist topfartig ausgebildet und weist zwecks Versteifung an seinem Boden 14 eine ringförmige Sicke 15 auf, von welcher aus sich mehrere radiale Sicken 16 gegen den Rand des Bodens 14 hin erstrecken. Am oberen Rand des Unterteils 12 ist ein Flansch 17 vorgesehen. Das Unterteil 12 ist vorzugsweise aus weniger als 0,5 mm, insbesondere aus 0,3 bis 0,4 mm dickem Aluminiumblech im Tiefziehverfahren hergestellt. Das Oberteil 13 weist ein Horn 18 auf, das im Bereich seiner \ffnung grösseren Durchmessers (Hornmund) über einen Wulst 19 in einen im Querschnitt winkelförmigen Rand 20 übergeht. Das Horn 18 verjüngt sich bogenförmig-konisch von der \ffnung grösseren Durchmessers Dm (Hornmund) auf eine \ffnung kleineren Durchmessers Dt (Hornhals).

   Im Bereich des Hornhalses sind fünf Schlitze 21 vorgesehen, die scharfe Kanten 21.1 aufweisen und die um einen Winkel von 72 DEG  voneinander versetzt sind (Hornkrone). Das Oberteil 13 ist vorzugsweise aus weniger als 0,5 mm, insbesondere 0,3 bis 0,4 mm dickem Aluminiumblech im Drückverfahren hergestellt. Oberteil 13 und Unterteil 12 können auch aus anderen Blechen oder aus Kunststoff hergestellt werden (aber dann eventuell mit anderen Dimensionen). Beim Zusammensetzen von Unterteil 12 und Oberteil 13 wird der winkelförmige Rand 20 mit dem Flansch 17 durch Bördeln verbunden, wobei eine Bördelkante 22 gebildet wird und das Horn 18 bis auf einen bestimmten Abstand a vom Boden 14 in das Unterteil 12 hineinragt.

   Mit 23 sind kreisförmige Ausschnitte der Schaumstoffmatte 7 bezeichnet, in welche die akustischen Absorber 8 eingesetzt werden, wobei sie mit der Bördelkante 22 auf der Oberseite 7.1 der Schaumstoffmatte 7 aufliegen und mit letzterer verklebt werden. Am Boden 14 des akustischen Absorbers 8 ist eine verklebte Schaumstoffscheibe 24 vorgesehen. 



  In einer bevorzugten, für eine im Frequenzbereich von < 90 Hz liegende insbesondere im 31,5 und 63 Hz Oktavband in Bezug auf die schalldämpfende Wirksamkeit optimierte Ausführungsform, weist der akustische Absorber 8 eine Länge L von 135 mm, einen Durchmesser D von 249,5 mm, einen Durchmesser Dt  des Hornhalses von 18 mm und einen Abstand a zwischen Horn 18 und Boden 14 von 10 mm auf. 



  Gemäss Fig. 8 und 9 besteht ein der Grösse der Schaumstoffmatten 7 angepasster Montagerahmen 30 aus zwei winkelförmigen Längsträgern 31 und zwei Querträgern 32, die miteinander fest verbunden sind. An der oberen Seite des Montagerahmens 30 ist eine Dichtungsmaske 33 aus z.B. Gummi angeordnet, die entsprechend der standardmässigen Schaumstoffmatte 7 achtzehn kreisförmige Ausschnitte 34 für die Aufnahme der in der Schaumstoffmatte 7 befestigten akustischen Absorber 8 aufweist. Die Durchmesser der Ausschnitte 34 sind kleiner als die Durchmesser der akustischen Absorber 8, sodass die Dichtungsmaske 33 beim Aufsetzen des Montagerahmens 30 verformt wird und bei Anwendung von Unterdruck luftdicht an den akustischen Absorbern 8 anliegt. An den unteren Kanten der Längsträger 31 und Querträger 32 sind Dichtungslippen 35 vorgesehen, die ebenfalls aus z.B. Gummi bestehen können.

   Die beiden Längsträger 31 sind in der Mitte durch mindestens eine Leiste 36 miteinander verbunden. In dem einen Querträger 32 sind ein mit einem nicht weiter dargestellten Unterdruckerzeuger verbindbarer Sauganschluss 37 und ein Druck-Kontrollanschluss 38 vorgesehen. 



  Bei der Befestigung der Schaumstoffmatten 7 an der Innenseite 5 der Nutzlastverkleidung 1 wird der Montagerahmen 30 auf die jeweils zu verklebende Schaumstoffmatte 7 gesetzt und ein Unterdruck erzeugt, der in der gesamten Schaumstoffmatte 7 wirksam ist (siehe die durch Pfeile Pf, Fig. 9, angedeutete Wirkungsrichtung des Aussendruckes), sodass die zu verklebenden Flächen an allen Stellen sehr gut zusammengepresst werden. Der Unterdruck wird solange aufrecht erhalten, bis die Klebeverbindung ausgehärtet ist. 



  In der Fig. 10 sind mit Dm der Durchmesser eines Hornmundes, mit Vc ein Hornvolumen, mit VH ein Zellenvolumen und mit  l  die Länge des Horns 18 bezeichnet. Der Abstand a, die Länge L und der Durchmesser Dt des Hornhalses haben die gleiche Bedeutung wie in den Fig. 3 bis 7. SS bezeichnet eine Schlitzfläche, die sich aus dem Abstand a und dem Durchmesser Dt des Hornhalses errechnet. 



  Gemäss Fig. 11 sind jeweils durch Schlangenlinien symbolisierte emittierte Schallwellen mit EW, reflektierte Schallwellen mit RW und Vibrationen mit SV, sowie durch kreisbogenförmige Linien symbolisierte stehende Wellen mit SW bezeichnet. 



  Die für einen bestimmten Frequenzbereich erforderlichen Dimensionen des vorstehend anhand der Fig. 3 bis 7 beschriebenen akustischen Absorbers 8 können in Anlehnung an den von Helmholtz vorgeschlagenen, für Klanganalysen verwendeten Resonator ermittelt werden. Derartige Resonatoren bestanden in ihrer ursprünglichen Form aus Hohlkugeln mit zwei gegenüberliegenden \ffnungen; eine davon wurde auf die Schallquelle gerichtet, die andere war passend für das Ohr geformt und wurde wie ein Höhrrohr angesetzt. Wenn eine Schallquelle Frequenzkomponenten erzeugt, die weitgehend mit der Resonanzfrequenz des Hohlraumresonators übereinstimmen, dann wird er diese Harmonische verstärken, und es ist nur noch diese zu hören. 



  Der vorgeschlagene akustische Absorber 8 kann mit Bezug auf Fig. 10 als optimierter Heimholtz-Resonator/Absorber angesehen werden, dessen spezielle Eigenschaften sich hauptsächlich aus der Kombination von Zellenvolumen VH, Hornvolumen Vc und der Schlitzfläche SS ergeben. In Analogie zu einem mechanischen Feder/Masse-System arbeitet das Zellenvolumen VH ähnlich wie eine Feder, wobei die wegen der äusseren Schalleinwirkung schwingende Luft im Bereich der Schlitzfläche SS als Masse m angesehen werden kann. Diese schwingende Masse m wird durch die schwingende Luft im Hornvolumen Vc auf eine Masse m* vergrössert, sodass das Vibrationssystem träger wird und sich eine niedrigere Resonanzfrequenz ergibt, deren Lage durch die Grösse und Form des akustischen Absorbers 8 bestimmt werden kann. 



  Im vorstehend erwähnten Feder/Masse-System ist die Resonanzfrequenz fo gegeben durch: 
EMI10.1
 
 
 



  wobei S die Federsteifigkeit bedeutet, die der Steifigkeit des Zellenvolumens VH entspricht, und die sich aus der Beziehung: 
EMI10.2
 
 
 



  ergibt, wobei c die Schallgeschwindigkeit und p der Druck ist. Die wirksame vibrierende Masse m* kann ausgedrückt werden durch: 
EMI11.1
 
 
 



  wobei  l * die effektive Höhe des Vibrationskontinuums bedeutet. Setzt man die Gleichungen Gl. 2 und Gl. 3 in die Gleichung Gl. 1 ein, so erhält man die klassische Beziehung für die Resonanzfrequenz bei einem Heimholtz-Resonator/Absorber: 
EMI11.2
 
 
 



  und mit  l * entsprechend  l *SAA, wobei SAA für "Spezial Akustik Absorber" steht, und der auf den Durchmesser Dt des Hornhalses bezogenen Querschnittsfläche St die niedrige Resonanzfrequenz des akustischen Absorbers 8: 
EMI11.3
 
 



  In Gleichung Gl. 5 bezieht sich  l *SAA auf die Fläche St und setzt sich aus drei Komponenten zusammen, die sich auf Hornhals, Hornkonus und Hornmund beziehen: 
EMI11.4
 
 



  Während die wirksamen Längen  l *t des Hornhalses und  l *m des Hornmundes durch Versuche gewonnen wurden, kann die den Hornkonus betreffende wirksame Länge  l *c mithilfe der äquivalenten kinetischen Energie des Vibrationskontinuums errechnet werden. Unter der Annahme, dass alle Gaspartikel im Konus in Phase miteinander vibrieren, gilt die Gleichung: 
EMI11.5
 
 



  Die kinetische Energie des Vibrationskontinuums ist definiert zu: 
EMI11.6
 
 



  Darin bedeutet: 
EMI11.7
 
 
 



  und 
EMI12.1
 
 
 



  worin Sx eine Querschnittsfläche des Hornes bei der axialen Koordinate x,  l  die Hornlänge, ux &tilde&  eine Partikelgeschwindigkeit (axial gerichtet, oszillierend) und ut &tilde&  die Partikelgeschwindigkeit im Hornhals ist. 



  Die Berechnung der Gleichung Gl. 9 führt zu: 
EMI12.2
 
 



  Bei Einsetzen von Gleichung Gl. 11 in Gleichung Gl. 6 und Gleichung Gl. 6 in Gleichung Gl. 5 ergibt sich: 
EMI12.3
 
 



  Mit Gleichung Gl. 12 kann durch Wahl der Dimensionen und Formgebung die gewünschte niedrige Resonanzfrequenz des akustischen Absorbers 8 annähernd erreicht werden. 



  Im Folgenden wird die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen akustischen Schutzes anhand der Fig. 3 und 11 näher erläutert. 



  Die durch die Lärmemission des Raketenantriebes hervorgerufenen Schallwellen EW treffen auf die Nutzlastverkleidung 1, wobei reflektierte Schallwellen RW entstehen und die Nutzlastverkleidung 1 in Vibration SV versetzt wird. Hierbei werden im Nutzlasthohlraum 9 stehende Wellen SW gebildet, die auf den akustischen Schutz 6 einwirken, wobei die Schallabsorption der Schaumstoffmatten 7 im Frequenzbereich > 100 Hz und des akustischen Absorbers 8 bei Frequenzen < 90 Hz wirksam wird. Aufgrund der besonderen Formgebung des akustischen Absorbers 8 wird hierbei der pulsierende Luftstrom der auftreffenden Schallwellen gebündelt, sodass grosse Strömungsgeschwindigkeiten in den Schlitzen 21 des Hornes 18 erreicht werden.

   An den scharfen Kanten 21.1 der Schlitze 21 tritt Strömungsablösung auf, wodurch die gerichtete Strömungsenergie in Turbulenz und schliesslich in Wärme umgewandelt (Dissipation) wird.

Claims (24)

1. Ein Schallschutz für Nutzlastverkleidungen bei Trägerraketen, wobei der Schallschutz (6) auf der Nutzlastverkleidung (1) der Trägerraketen befestigt ist, wobei - auf einen bestimmten Klangfrequenzbereich abgestimmte Schallabsorber (8) eingesetzt werden, - welche auf schallabsorbierenden Matten (7) auf der Innenseite (5) der Nutzlastverkleidung (1) angebracht werden, wobei - jeder Schallabsorber (8) aus einem Unterteil mit einer napfförmigen Bohrung in der Matte und einem Oberteil (13) mit Trichter (18) besteht, - der Trichter (18) sich in einer bogenförmig-konischen Linie von einer \ffnung mit grösserem Durchmesser (Dm) zu einer \ffnung mit kleinerem Durchmesser (Dt) verjüngt, und - der Trichter (18) bis zu einem bestimmten Abstand (a) zum Boden des Unterteils (12) in das Unterteil (12) hineinragt, dadurch gekennzeichnet,
dass das Unterteil ferner aus einem napfförmigen Teil (12) besteht, das mit dem Oberteil (13) verbunden ist, wobei das napfförmige Teil (12) mit der Grösse der napfförmigen Bohrung übereinstimmt und in dieser ruht.
2. Ein Schallschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des kleineren Durchmessers (Dt) die Wandung des Trichters (18) mit Schlitzen (21) versehen ist.
3. Ein Schallschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (21) über scharfe Kanten (21.1) verfügen.
4. Ein Schallschutz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass fünf Schlitze (21) vorhanden sind, die in einem Winkel von 72 DEG gegeneinander versetzt sind.
5. Ein Schallschutz nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) der Schlitze (21) 5,6 mm beträgt und die Höhe (c) der Schlitze (21) 20 mm beträgt.
6.
Ein Schallschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass - die obere Kante des Unterteils (12) mit einer Krempe (17) versehen ist, - der Trichter (18) im Bereich seiner \ffnung mit dem grösseren Durchmesser über einen Torus (19) in einen im Querschnitt winkelförmigen Rand (20) übergeht, und - bei der Montage von Unterteil (12) und Oberteil (13) der winkelförmige Rand (20) mit der Krempe (17) durch Aufstecken verbunden wird.
7. Ein Schallschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Unterteil (12) und Oberteil (13) aus Metallblech gefertigt sind.
8. Ein Schallschutz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des Metallblechs unter 0,5 mm liegt, insbesondere zwischen 0,3 und 0,4 mm.
9. Ein Schallschutz nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Metallblech um Aluminiumblech handelt.
10.
Ein Schallschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Unterteil (12) und Oberteil (13) aus Kunststoff gefertigt sind.
11. Ein Schallschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des Schallabsorbers (8) > 100 mm beträgt.
12. Ein Schallschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorber (8) eine Länge (L) von 135 mm, einen Durchmesser (D) von 249,5 mm, einen Durchmesser (Dt) des Trichterhalses von 18 mm und einen Abstand (a) zwischen Trichter (18) und Boden (14) von 10 mm besitzt.
13. Ein Schallschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorber (8) auf eine Klangfrequenz < 90 Hz, insbesondere in einem der Oktavbänder von 31,5 oder 63 Hz abgestimmt ist.
14. Ein Schallschutz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturelle Resonanzfrequenz des Schallabsorbers (8) > 150 Hz ist.
15.
Ein Schallschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenz (fOSSA) des Schallabsorbers (8) gemäss der Gleichung EMI15.1 bestimmt wird, wobei St für die Querschnittsfläche bezogen auf den Durchmesser Dt des Trichterhalses steht, VH für das Zellvolumen, Dt für den Durchmesser des Trichterhalses, Dm für den Durchmesser der Trichteröffnung, l für die Trichterlänge und I*t und l*m durch Tests ermittelte und auf Trichterhals und Trichteröffnung bezogene Werte darstellen.
16. Ein Schallschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den schallabsorbierenden Matten um Schaumstoffmatten (7) aus retikuliertem Polyimid handelt.
17. Ein Schallschutz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Schaumstoffmatten (7) etwa 10 cm beträgt.
18.
Ein Schallschutz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Schaumstoffmatten (7) von gleicher Grösse und mit der gleichen Anzahl an Schallabsorbern (8) vorgesehen sind.
19. Ein Schallschutz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Oberseite (7.1) und Seitenflächen (7.2) der Schaumstoffmatten (7) mit einer dünnen Schutzfolie (11) aus Polyester bezogen sind.
20. Ein Schallschutz nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyestermaterial mit Polyamidfasern verstärkt ist.
21. Ein Schallschutz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorber (8) in runde Ausschnitte (23) der Schaumstoffmatten (7) eingesetzt sind, wo sie mit einer Krempe (22) auf der Oberseite (7.1) der Schaumstoffmatten (7) ruhen und mit Letzteren verklebt sind, und dass der Boden (14) des Schallabsorbers (8) mit einer Schaumstoffscheibe (24) verleimt ist.
22.
Ein Schallschutz nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffscheiben (24) aus demselben Material gefertigt sind wie die Schaumstoffmatten (7).
23. Verfahren zum Herstellen eines Schallschutzes nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffmatten (7) mit eingesetzten Schallabsorbern (8) mit der Innenseite (6) der Nutzlastverkleidung (1) mithilfe von Unterdruck verleimt werden, wobei ein Montagerahmen (30) auf die jeweils zu verleimende Schaumstoffmatte (7) gesetzt und ein Unterdruck erzeugt wird, der gleichmässig auf die gesamte Schaumstoffmatte (7) wirkt.
24.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass - der Montagerahmen (30) aus zwei winkelförmigen Längsträgern (31) und zwei Querträgern (32) besteht, die fest miteinander verbunden sind, - eine Abdichtmaske (33) mit runden Ausschnitten (34) zur Aufnahme der Schallabsorber (8) über den Montagerahmen (30) gelegt wird, - die unteren Kanten der Längsträger (31) und der Querträger (32) mit Dichtlippen (35) versehen werden, - die Längsträger (31) in der Mitte mit mindestens einer Leiste (36) verbunden sind, und - einer der Querträger (32) mit einem Sauganschluss (37) und einem Druckregleranschluss (38) versehen ist.
CH01129/95A 1995-04-20 1995-04-20 Schallschutz für Nutzlastverkleidungen bei Trägerraketen und Verfahren zum Herstellen eines Schallschutzes. CH691465A5 (de)

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