Bruit d’hélice mesuré dans le laboratoire acoustique
Laboratoire acoustique à Ottobrunn.
La maîtrise de l’impact des nuisances sonores et la conformité aux restrictions des aéroports est une préoccupation principale des acteurs du monde aéronautique. La nouvelle génération des réacteurs à double flux à fort taux de dilution permet de répondre aux normes les plus contraignantes en matière de bruit pour les avions civils.
EADS-Innovation Works mène des études visant à mieux comprendre les phénomènes générateurs de bruit et à développer de nouveaux concepts actifs, passifs et adaptatifs pour répondre aux demandes futures. Ces concepts incluent le contrôle actif multivoies, les revêtements à effet tridimensionnel et de nouvelles stratégies issues du domaine des résonateurs.
Système d’injection pour l’étage supérieur d’ARIANE-5
Analyse modale d’un système d’injection pour l’étage supérieur d’ARIANE-5. Le processus de combustion est hautement dynamique. En particulier, la stabilité de combustion est influencée par la composition des ergols et le comportement des ergols pendant la phase de réaction et donc influencé en grande mesure par le système d’injection.
EADS-Innovation Works étudie le comportement dynamique du système d’injection en effectuant une analyse modale du matériel. Les paramètres modaux obtenus tels que les fréquences de résonance, l’amortissement, les modes de vibrations et les impédances de structure sont exploités pour éviter les effets néfastes d’une interaction fluide-structure.
Matériaux absorbants acoustiques dans les cabines d’avion
Prototype de panneau d’habillage acoustique de la cabine intégrant des actionneurs piézocéramiques. Les actionneurs une fois installés sont invisibles de l’extérieur et sont intégrés dans la couche extérieure de la structure en nid d’abeille. Le niveau sonore dans les avions modernes est relativement bas parce le bruit moteur, principale source des nuisances sonores, a considérablement diminué et l’isolation sonore et les matériaux absorbants dans la paroi de la cabine contribuent avec efficacité à la réduction du bruit. Mais, il y a toujours des améliorations possibles. Les différentes crêtes de fréquences du bruit des turboréacteurs pendant le décollage et l’atterrissage peuvent être à l’origine de gêne sonore tout comme le bruit à bande large, c’est-à-dire le bruit de combustion et le bruit aérodynamique dû pour l’essentiel aux turbulences créées autour de l’avion qui sont à l’origine de nuisances sonores pendant le vol de croisière. Le bruit en provenance de l’extérieur est transmis en tant que vibrations à travers la structure de la cabine qui est constituée essentiellement par les panneaux de fuselage, l’isolation thermique en fibre de verre et les panneaux d’habillage de la cabine. Ces revêtements en matières plastiques propagent les ondes sonores dans la cabine. Tandis que le bruit dans la gamme de fréquence au-dessus de 500 Hz peur être facilement amorti, la solution d’introduire des matériaux absorbants pour réduire le champ sonore intérieur basse fréquence n’est pas adéquate en raison de l’augmentation du poids et du volume associée. Les études sont réalisées dans le cadre du Projet Européen du 5ème PCRD FACE (Friendly Aircraft Cabin Environment), dédié à l’étude du confort dans les cabines d’avions civils.
Essais portant sur la réduction du bruit avec des plots de suspension actifs
Montage du prototype de plots de suspension actifs entre un panneau de fuselage en composite carbone et un panneau de revêtement de cabine pour effectuer des essais sur la réduction du bruit. Les éléments à évaluer ont été montés dans une section du fuselage générique devant une fenêtre de test entre la chambre de réverbération (simulant l’atmosphère extérieure) où des amplificateurs puissants génèrent des fréquences de bruit spécifiques et une chambre anéchoique (simulant la cabine) où on mesure le bruit transmis à travers les revêtements avec un capteur. L’évaluation de l’efficacité de l’absorption du bruit par les panneaux actifs et les plots de suspension actifs avec les deux concepts a donné de bons résultats. On a pu constater une réduction de puissance sonore rayonnée de 20 dB (jusqu’à 1%) pour les fréquences discrètes et 10 dB (jusqu’à 10%) pour les fréquences bande large. Pour la prochaine étape, c’est-à-dire qui consiste à vérifier la faisabilité des concepts, les chercheurs installeront des sections plus larges en composite carbone. Dans le cadre du Projet Européen du 5ème PCRD FACE (Friendly Aircraft Cabin Environment), dédié à l’étude du confort dans les cabines d’avions civils, le laboratoire acoustique effectue des essais avec des plots de suspension actifs et des revêtements acoustiques galbés.
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