Brevet FR2759970A1 — publié le 19980828

STRUCTURE CELLULAIRE La présente invention concerne une structure cellulaire, destinée notamment à des hélicoptères, constituée de deux enveloppes extérieures en matériau composite fibreux ou en métal, et d'un noyau alvéolaire ou en mousse avec des renforts disposé entre les deux, ainsi que d'un dispositif d'insonorisation. Dans de telles structures cellulaires, qui sont notamment utilisées pour la construction d'hélicoptères, le bruit de structure pénétrant à l'intérieur est habituellement réduit par l'application de revêtements insonorisants et de couches insérées entre les enveloppes extérieures. De telles dispositions donnent de bons15 résultats sur de larges plages de fréquence. L'augmentation du poids de la structure cellulaire due à tels revêtements insonorisants efficaces est cependant de l'ordre de 20 à 30 % du poids de la structure. La réduction des fréquences sonores discrètes,20 notamment celles de la transmission principale et des groupes auxiliaires d'un hélicoptère, exige cependant une isolation acoustique plus importante dans le cas de ces fréquences à amortir, car les vibrations provenant de la transmission se transmettent pratiquement sans25 amortissement sur la structure cellulaire. Des absorbeurs de résonances, et également des absorbeurs de vibrations, ajoutés ultérieurement peuvent assurer cet amortissement supplémentaire nécessaire. L'utilisation de ces systèmes dans des avions à hélices30 tels que le Fokker 50 ou le Transall C 160, par exemple, a confirmé la haute efficacité des absorbeurs. La structure cellulaire utilisée en matière de construction d'hélicoptères est essentiellement constituée d'enveloppes extérieures en un matériau35 composite fibreux ou en métal, qui sont renforcées par ce 2 que l'on appelle des raidisseurs et des profilés de raidissement, ainsi que par des raidisseurs sandwich de grande surface. L'objectif de la présente invention consiste à munir la structure cellulaire de grande surface d'un dispositif d'insonorisation inédit, qui assure une insonorisation efficace des différents champs de l'enveloppe extérieure, qui peut être réglé sur des plages de fréquence définies, qui permet un mode de construction particulièrementO10 compact et peu encombrant, et qui ne nécessite pas d'éléments de fixation supplémentaires, de sorte que le poids du dispositif d'insonorisation soit considérablement réduit. En partant d'une structure cellulaire du type mentionné de façon plus détaillée en introduction, cet objectif est atteint en ce que le dispositif d'insonorisation est constitué d'une pluralité d'absorbeurs logés élastiquement et intégrés directement dans l'enveloppe extérieure, ainsi que d'évidements20 pratiqués au-dessous des absorbeurs dans l'enveloppe extérieure et dans le noyau. D'autres particularités avantageuses apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Une insonorisation efficace est obtenue grâce à l'intégration directe du dispositif d'insonorisation sous forme d'absorbeurs de vibrations ou d'absorbeurs de résonances dans les enveloppes extérieures de grande surface de la structure cellulaire, les absorbeurs étant reliés par adhérence à l'enveloppe extérieure, et30 absorbant en l'occurrence de façon irréversible de l'énergie vibratoire de la zone de l'enveloppe extérieure les entourant. Par rapport aux revêtements insonorisants classiques, les absorbeurs peuvent être réglés sur des plages de fréquence définies et, tout en étant d'un35 faible poids, sont de ce fait d'une efficacité $ particulièrement élevée. Etant donné que les absorbeurs sont directement intégrés dans l'enveloppe extérieure, on obtient un mode de construction particulièrement compact et peu encombrant dans le cas duquel il peut être renoncé5 au poids inefficace d'éléments de fixation. L'invention est expliquée ci-après plus en détail à l'aide des dessins, qui représentent des exemples de réalisation avantageux, et sur lesquels: les figures la et lb représentent une vue de dessus et une coupe d'un premier exemple de réalisation d'une structure cellulaire selon l'invention; les figures 2a et 2b représentent une vue de dessus et une coupe d'un deuxième exemple de réalisation d'une structure cellulaire agencée selon l'invention; et la figure 3 est une vue de dessus d'un troisième exemple de réalisation d'une structure cellulaire agencée selon l'invention. Aux figures, sur lesquelles des éléments identiques sont désignés par les mêmes références numériques, 1 désigne une partie d'une enveloppe extérieure d'une structure cellulaire qui est constituée, comme il ressort des représentations en coupe lb, 2b, de deux enveloppes extérieures en un matériau composite fibreux ou en un métal disposées à un certain écartement l'une de l'autre,30 avec un noyau 2 alvéolaire ou en mousse disposé entre les deux. Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures la et lb, un dispositif d'insonorisation est prévu dans l'enveloppe extérieure supérieure 1, qui est constitué35 d'une pluralité d'absorbeurs de vibrations 5 agencés sous la forme de languettes, qui agissent en tant que guides d'ondes, une couche d'amortissement 6 étant de préférence appliquée sur chaque languette. Un évidement 3 de grande surface est prévu au-dessous de chaque absorbeur dans5 l'enveloppe extérieure 1 ainsi que dans le noyau 2. Les absorbeurs de vibrations 5 agencés sous la forme de languettes avec leurs couches d'amortissement 6 peuvent en l'occurrence être répartis de façon symétrique ou asymétrique sur la structure cellulaire. Ils constituent10 des absorbeurs de vibrations à large bande logés élastiquement et intégrés directement dans l'enveloppe 1. Le noyau 2 peut en outre être pourvu de matériaux d'isolation thermique et acoustique, qui y sont intégrés de façon régulière ou irrégulière.15 Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures la et lb, l'absorbeur de vibrations se comporte comme une masse au- dessous de la fréquence de coupure fc, au-dessus de cette fréquence fc il se comporte cependant comme un amortisseur proportionnel à la vitesse.20 Les figures 2a et 2b représentent un autre exemple de réalisation d'une structure cellulaire agencée selon l'invention, qui est notamment appropriée pour la construction d'hélicoptères, chaque évidement 3 dans l'enveloppe extérieure 1 et dans le noyau 2 étant dans ce25 cas également disposé au-dessous de deux absorbeurs 5 situés face à face agissant en tant qu'absorbeurs de résonances, sur lesquels des couches d'amortissement 6 sont appliquées facultativement. Les extrémités libres des absorbeurs 5 peuvent en outre être occupées par des30 masses 7 destinées au réglage de la plage de fréquences à amortir. Dans ce cas également, les absorbeurs de résonances constitués chacun d'un couple d'absorbeurs 5 logés élastiquement et intégrés directement dans l'enveloppe 1, et comportant des couches d'amortissement35 6 et des masses 7, peuvent être répartis de façon symétrique ou asymétrique sur la surface de l'enveloppe extérieure de la structure cellulaire. Les absorbeurs 5 peuvent également être prévus individuellement au-dessus d'un évidement 3.5 Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 3, des couples d'absorbeurs de résonances 6, 6', 6'' de différentes dimensions, avec les couches d'amortissement 7, 7', 7'' facultativement associées, sont répartis en éventail sur la surface de l'enveloppe extérieure 1 de la structure cellulaire, ce qui assure un amortissement d'énergie vibratoire sur une bande particulièrement large pouvant être réglée sur une plage de fréquences définie. Ces dispositions en éventail peuvent également être prévues de façon symétrique ou asymétrique.15 Grâce à l'intégration directe des absorbeurs dans l'enveloppe extérieure de la structure cellulaire, on obtient un mode de construction particulièrement compact et peu encombrant dans le cas duquel il peut être renoncé au poids d'éléments de fixation, jusqu'à présent20 nécessaire, mais cependant inefficace en ce qui concerne l'amortissement de l'énergie vibratoire. L'avantage obtenu par rapport aux revêtements insonorisants de grande surface connus, réside en outre dans le fait que les absorbeurs de vibrations et les absorbeurs de25 résonances peuvent être réglés sur des plages de fréquences définies, et offrent de ce fait une grande efficacité tout en étant d'un faible poids. La disposition en éventail, telle que représenté schématiquement à la figure 3, permet d'amortir30 efficacement des plages de fréquence à large bande. Les absorbeurs 5 peuvent être constitués par des languettes de diverses formes, ou par d'autres dispositifs équivalents remplissant la même fonction pour obtenir le même résultat. REVEND I CATIONS 1. Structure cellulaire, destinée notamment à des hélicoptères, constituée de deux enveloppes extérieures en matériau composite fibreux ou en métal, et d'un noyau alvéolaire ou en mousse avec des renforts disposé entre les deux, ainsi que d'un dispositif d'insonorisation, caractérisée en ce que le dispositif d'insonorisation est constitué d'une pluralité d'absorbeurs (5) logés10 élastiquement et intégrés directement dans l'enveloppe extérieure (1), ainsi que d'évidements (3) pratiqués au- dessous des absorbeurs dans l'enveloppe extérieure et dans le noyau (2). 2. Structure cellulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les absorbeurs sont des absorbeurs de vibrations à large bande et ont la forme d'une languette. 3. Structure cellulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les absorbeurs sont des absorbeurs de résonances, qui sont prévus individuellement ou par couples situés face à face au-dessus de l'évidement (3). 4. Structure cellulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les absorbeurs sont revêtus d'une couche d'amortissement (6).25 5. Structure cellulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les absorbeurs sont munis d'une masse (7), et sont facultativement revêtus ou non d'une couche d'amortissement.30 6. Structure cellulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les absorbeurs sont répartis de façon symétrique sur l'enveloppe extérieure. 7. Structure cellulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les absorbeurs sont répartis de façon asymétrique sur l'enveloppe extérieure.