Brevet FR2792757A1 — publié le 20001027

I La présente invention concerne des panneaux d'atténuation du bruit et en particulier, mais pas exclusivement, des panneaux d'atténuation du bruit à utiliser pour l'atténuation du bruit des moteurs d'avions. Comme l'illustre schématiquement la figure 1, un moteur d'avion 25 typique comprend une unité de puissance à turbopropulseur 26 montée dans une nacelle 27 suspendue à une carcasse 32. La nacelle 27 comprend un capotage avant 28 ayant une paroi extérieure 29 et une paroi intérieure 30. La paroi intérieure 30 est en partie formée par des panneaux d'atténuation du bruit P. Les panneaux P sont agencés pour former une partie de la paroi intérieure du capotage avant 28 selon une disposition dans laquelle la couche extérieure de parement du panneau forme la surface de la paroi définissant la tuyère d'admission d'air 31 de l'unité de puissance 26. Les panneaux P, dans cette disposition, servent à réduire le bruit créé par l'écoulement d'air à vitesse élevée traversant la tuyère 31 et pénétrant dans l'unité de puissance 26 ainsi que le bruit généré par les pales de la soufflante de l'unité 26. Comme le montre la figure 2, un panneau typique d'atténuation du bruit 10 comprend une couche arrière 11, une partie centrale en nids d'abeille- 12 et un composant de parement 13 comprenant des couches extérieure et intérieure de parement 131 et 132. La partie centrale 12 comprend une pluralité de cellules 15 juxtaposées, ouvertes aux extrémités, ayant une section hexagonale. Les parois des cellules 15 s'étendent depuis la face avant de la partie centrale 12 jusqu'à la face arrière. Chaque cellule 15 est, toutefois, partagée en une cellule partielle supérieure 151 et une cellule partielle inférieure 152 par un élément de cloison 14. La couche extérieure de parement 131 du composant de parement 13 prend la forme d'un filet tissé en acier inoxydable. La couche intérieure 132 du composant de parement 13 est un tissu à tissage ouvert formé d'un matériau composite de fibres de carbone/matrice de résine, le tissage étant tel qu'il prévoit des ouvertures formées par les orifices entre les fils de chaîne et les fils de trame adjacents du tissu. Le tissu est de préférence tissé de manière à obtenir une proportion entre la surface des ouvertures dégagées et la surface totale de la couche qui soit de l'ordre de 30%. Le tissu est également tissé de manière à ce qu'un nombre relativement grand de ses ouvertures soient situées dans les limites de chaque cellule 15 de la partie centrale en nids d'abeille 12. La couche extérieure de parement 131 est liée à la couche intérieure de parement 132 et la couche intérieure de parement 132 est fixée sur la face supérieure de la partie centrale en nids d'abeille 12 par un adhésif en résine époxy. La couche arrière 11 non perforée est fabriquée à partir d'un matériau en couche imperméable non poreux et fixée par un adhésif en résine époxy à une face inférieure de la partie centrale en nids d'abeille 12. Les parois des cellules 15 de la partie centrale 12 sont fabriquées à partir d'une couche imperméable non poreuse. Les cellules 15 sont de préférence pourvues de fentes de drainage 16 qui permettent de drainer les condensats en dehors du panneau 10. Le panneau 10 a typiquement une forme cintrée, éventuellement à double courbure et il est construit comme une partie structurelle d'une tuyère d'un capotage avant du moteur d'avion à turbopropulseur, le panneau 10 étant l'un des multiples panneaux cintrés P montés immédiatement en amont de la soufflante du moteur. Des panneaux d'atténuation du bruit de ce type, lorsqu'ils sont employés dans des nacelles de moteur d'avion, sont appelés doublages acoustiques et absorbent le bruit d'admission du moteur en laissant s'établir une résonance contrôlée avec des cellules en nids d'abeille partiellement fermées. Dans une procédure de fabrication typique de ces panneaux, les étapes suivantes sont effectuées: (1) la couche arrière 11 est prévulcanisée, (2) la couche intérieure de parement 132 en tissage ouvert est prévulcanisée selon un profil prédéterminé, (3) la couche intérieure de parement 132 vulcanisée est fixée sur la couche extérieure de parement 131 en filet d'acier inoxydable, (4) un adhésif est réticulé contre les parois des cellules de la partie centrale en nids d'abeille 12, (5) les composants ci-dessus sont assemblés et liés entre eux, à savoir: la coudhe arrière 11, la partie centrale en nids d'abeille 12 et les couches intérieure et extérieure préliées 131 et 132. L'application d'adhésif sur la partie centrale en nids d'abeille 12 est typiquement effectuée conme l'illustrent les figures 3(i) à 3(vi) et comprend les étapes suivantes: i) un film d'adhésif 101 est appliqué sur la face de la partie centrale en nids d'abeille 12 conmme l'illustre la figure 3(i), ii) le film d'adhésif 101 est chauffé jusqu'à ce qu'il adhère aux parois latérales des cellules 15 de la partie centrale en nids d'abeille comme l'illustre la figure 3(ii), iii) de l'air chaud est appliqué au film d'adhésif 101 dans la direction des flèches R pour amener le film d'adhésif 101 à former des bulles tout en amincissant le film au milieu de chaque cellule, comme l'illustre la figure 3(iii), iv) le film d'adhésif 101 est amené à éclater et commence se réticuler comme l'illustre la figure 3(iv), v) le film d'adhésif se réticule complètement pour envelopper les extrémités des parois des cellules et former des perles 102 comme l'illustre la figure 3(v), et vi) un traitement thermique spécial est appliqué pour renforcer la retenue de l'adhésif réticulé, comnme l'illustre la figure 3(vi). Pendant l'étape finale de liaison des couches préliées 131 et 132 à la partie centrale en nids d'abeille 12, l'adhésif suinte à travers la couche extérieure de parement 132 en créant des masselottes plastiques 103 comme l'illustre la figure 4. En outre, le volume de l'adhésif déposé autour des bords des cellules en nids d'abeille n'est pas uniforme. Dans une tentative pour contrôler l'écoulement de l'adhésif, un cycle de stabilisation en étuve a été introduit après la réticulation et avant l'étape finale de vulcanisation. Ce cycle amène l'adhésif à s'écouler en s'éloignant du bord de la cellule et introduit aussi une certaine avance à la vulcanisation. En théorie, une perle d'adhésif 102 plus uniforme est formée avec une viscosité initiale supérieure, laquelle est donc moins sujette à s'écouler excessivement pendant l'étape finale de vulcanisation. Cependant, il a été observé que la stabilisation en étuve n'est pas toujours réussie et qu'une gouttelette d'adhésif 103 de dimension critique s'écoule à travers une région d'intersection typiquement ouverte comme le I1 montre la figure 4. L'effet de formation de masselottes est imprévisible et fonction de la réticulation, de la stabilisation et de la vulcanisation en autoclave combinées à la chimie/viscosité de l'adhésif. Un objet de la présente invention est de proposer un panneau d'atténuation du bruit construit de manière à ne pas produire les effets nuisibles de formation de masselottes mentionnés ci-dessus sur la surface avant de la couche extérieure de parement d'un panneau d'atténuation du bruit. Selon un premier aspect de la présente invention, il est proposé un procédé de fabrication d'un panneau d'atténuation du bruit qui comprend: un composant cellulaire qui présente une face avant, une face arrière et des parties de parois qui s'étendent de la face avant à la face arrière et qui forment des surfaces de liaison pour une pluralité de cellules s'étendant de la face avant à la face arrière, et un composant de parement qui: présente une face avant et une face arrière, s'étend en travers des extrémités des cellules du composant cellulaire sur la face avant de ce dernier, la face arrière du composant de parement étant adjacente à la face avant du composant cellulaire, est formé avec une pluralité d'ouvertures qui permettent le passage des fluides gazeux entre les cellules du composant cellulaire et la face avant du composant de parement pour l'atténuation du bruit généré par L'écoulement des fluides gazeux sur la surface de la face avant du composant de parement, le procédé comprenant: la liaison du composant de parement au composant cellulaire par les étapes consistant à: appliquer un film d'adhésif sur la face avant du composant cellulaire amener le film à se réticuler sur les extrémités des parois des cellules de la face avant du composant cellulaire, introduire une couche régulant l'écoulement de l'adhésif entre la face avant du composant cellulaire et la face arrière du composant de parement, réunir les deux composants avec interposition de la couche régulant l'écoulement de l'adhésif, et amener l'adhésif à se réticuler sur les extrémités des parties de parois des cellules du composant cellulaire pour lier les deux composants ensemble grace a un écoulement de l'adhésif sur le composant de parement avec régulation par la couche régulant l'écoulement de l'adhésif. Dans un mode de réalisation selon le premier aspect de l'invention, la face arrière de la couche extérieure de parement et la face avant de la couche intérieure de parement sont liées pour former le composant de parement avant l'étape d'assemblage du composant de parement et du composant cellulaire pour les lier au moyen de l'adhésif réticulé. Dans un mode de réalisation selon le premier aspect de l'invention, la couche régulant l'écoulement de l'adhésif est une couche de régulation de l'écoulement de l'adhésif à dominante de fibres de faible rapport surface/poids. La couche de régulation peut être formée par ou contenir des fibres qui sont coupées et distribuées au hasard, tricotées ou tissées. Dans un mode de réalisation de l'invention, la couche de régulation prend la forme d'un tissu à tissage ouvert comme un canevas et les fibres du tissu sont des fibres de verre, de polyester, d'aramide ou de carbone. Selon un mode de réalisation de l'invention décrit ci-après, le composant de parement comprend une couche extérieure de parement ayant une face avant et une face arrière, munie d'une pluralité d'ouvertures qui permettent le passage des fluides gazeux entre sa face avant et sa face arrière, et une couche intérieure de parement ayant une face avant et une face arrière, formée avec une pluralité d'ouvertures qui permettent le passage des fluides gazeux entre sa face avant et sa face arrière. La face arrière de la couche extérieure de parement est liée à la face avant de la couche intérieure de parement, et l'adhésif, réticulé lors de la liaison des deux composants s'écoule en étant régulé par la couche de régulation de l'écoulement de l'adhésif pour lier la face arrière de la couche intérieure de parement aux extrémités des parois du composant cellulaire. L'écoulement de l'adhésif réticulé est alors régulé par la couche de régulation de l'écoulement de l'adhésif de manière à pénétrer dans et à lier la couche intérieure de parement sans pénétrer jusqu'à la couche extérieure de parement. La couche extérieure de parement peut prendre la forme d'un filet formant un réseau régulier d'ouvertures débouchant sur sa face avant. Le filet peut être un filet tissé en acier inoxydable. La couche intérieure de parement du composant de parement peut prendre la forme d'un tissu à tissage ouvert comme le tissu à tissage ouvert Hexcell. Selon un second aspect de l'invention, il est proposé un panneau d'atténuation du bruit produit par le procédé selon le premier aspect de l'invention. Des modes de réalisation de l'invention sont maintenant décrits à titre d'exemples en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 (déjà citée en référence) est une section transversale schématique d'un moteur d'avion ayant une nacelle formant des panneaux d'atténuation du bruit. La figure 2 (déjà citée en référence) est une vue de dessus schématique en perspective d'un panneau d'atténuation du bruit à utiliser comme panneau dans le moteur d'avion illustré sur la figure 1. Les figures 3(i) à 3(vi) (déjà citées en référence) sont des vues schématiques de coupes partielles des cellules du composant cellulaire du panneau représenté sur la figure 2, au cours des étapes successives de la formation des perles d'adhésif réticulé sur les extrémités des parois des cellules du composant cellulaire, avant la liaison du composant cellulaire à un composant de parement du panneau. La figure 4 (déjà citée en référence) est une vue schématique partielle d'une section transversale d'une cellule du composant cellulaire du panneau représenté sur la figure 1 illustrant le suintement de l'adhésif à travers les couches intérieure et extérieure de parement du panneau représenté sur la figure 2, lors de la liaison du composant de parement au composant cellulaire. La figure 5 est une vue schématique en perspective du panneau représenté sur la figure 2, mais modifié selon l'invention pour inclure une couche de régulation de l'écoulement de l'adhésif interposée entre le composant cellulaire et la couche intérieure de parement du composant de parement du panneau. La figure 6 est une vue schématique partielle illustrant la retenue de l'écoulement de l'adhésif par la couche de régulation de l'écoulement de l'adhésif pendant la fabrication du panneau représenté sur la figure 5. Les figures 7(i) à 7(iii) sont des vues partielles illustrant d'autres formes de la couche de régulation de l'écoulement de l'adhésif du panneau représenté sur la figure 5. La figure 8 est une section transversale schématique d'une partie d'un autre panneau d'atténuation du bruit produit selon l'invention. La figure 9 est une vue schématique en plan d'un tissus triaxial à tissage ouvert formant la couche intérieure du composant de parement du panneau représenté sur la figure 8. Les figures 10 et 11 sont des vues schématiques en perspective d'autres panneaux d'atténuation du bruit modifiés selon l'invention pour inclure une couche de régulation d'adhésif interposée entre le composant cellulaire et la couche intérieure de parement du composant de parement du panneau. En se référant maintenant à la figure 5, on peut voir que le panneau 10 illustré sur la figure 2 est modifié par l'interposition d'une couche régulant l'écoulement d'adhésif 133 entre la couche intérieure de parement 132 du composant de parement 13 et la parLie centrale en nids d'abeille 12. Le panneau représenté sur la figure 5 est produit en suivant la procédure de fabrication décrite précédemment sauf dans la mesure o les composants du panneau so-nt assemblés avant d'être liés ensemble avec i'interposition de la couche régulant l'écoulement d'adhésif 133, à savoir: la couche arrière 11, la partie centrale en nids d'abeille 12 portant les perles d'adhésif réticulé 102 sur les extrémités des parois des cellules commte l'illustre la figure 3(v), la couche régulant l'écoulement d'adhésif 133 et les couches extérieure et intérieure de parement 131 et 132 préliées. L'interposition de la couche régulant l'écoulement d'adhésif 133 sert à réguler l'écoulement d'adhésif de telle sorte qu'il soit retenu dans les limites de la couche intérieure de parement 132 comme l'illustre schématiquement la figure 6 et ne s'étende pas à travers la couche 132 jusqu'à la couche extérieure de parement 131. l! La couche extérieure de parement 131 se présente sous la forme d'un filet tissé en acier inoxydable tandis que la couche intérieure 132 prend la forme d'un tissu à tissage ouvert. La couche régulant l'écoulement de l'adhésif 133 prend de préférence la forme d'un canevas ou d'un filet léger formé de fibres de polyester, de carbone, de verre ou d'aramide et les figures 7(i) à 7(iii) illustrent trois formes de couche 133, à savoir: une couche à tissage ouvert, un tissu de fibres aléatoires et un tissu tricoté. En référence maintenant à la figure 8, est représenté un autre panneau d'atténuation du bruit construit selon l'invention, dans lequel la partie centrale en nids d'abeille 12 est construite à partir de cellules 15 qui s'étendent de la couche arrière 11 au composant de parement 13 sans être subdivisées par les cloisons 14 représentées sur la figure 5. Le composant de parement 13 comprend les couches extérieure et intérieure de parement 131 et 132 avec interposition d'une couche régulant l'écoulement de l'adhésif 133 entre la couche intérieure de parement 132 et les extrémités des parois des cellules 15 de la partie centrale en nids d'abeille 12. La couche extérieure de parement 131 se présente sous la forme de filet en acier inoxydable et la couche intérieure 132 prend la forme d'un tissu triaxial à tissage ouvert comme l'illustre la figure 9. La couche régulant l'écoulement de l'adhésif 133 peut être fabriquée à partir de fibres de verre, de polyester, d'aramide ou de carbone pour obtenir un tissu ayant l'une quelconque des formes illustrées sur les figures 7(i) à 7(iii) et le panneau est fabriqué selon l'invention, de la manière décrite au sujet du panneau représenté sur la figure 5 avec la même limitation de l'écoulement de l'adhésif que sur l'illustration de la figure 6. La couche arrière 11 est un stratifié imperméable et la partie centrale en nids d'abeille 12 peut être fabriquée en " nomex ", en verre, en aluminium ou en carbone. Les figures 10 et 11, considérées maintenant, illustrent deux autres constructions de panneau, dont chacune est produite par le procédé selon l'invention et dans chacune desquelles une couche régulant l'écoulement de l'adhésif 133 est interposée entre les extrémités des cellules de la partie centrale en nids d'abeille 12 et la couche intérieure de parement 132 du composant de parement 13. Dans le panneau représenté sur la figure 10, la couche extérieure de parement 131 est encore un filet en acier inoxydable et la couche intérieure de parement 132 est en forme de tissu triaxial à tissage ouvert. La couche arrière 11 peut avoir une construction composite ou métallique. Le panneau représenté sur la figure 11 comprend une couche régulant l'écoulement de l'adhésif 133 interposée entre les extrémités des cellules de la partie centrale en nids d'abeille 12 et la couche intérieure de parement 132 du composant de parement 13. La couche extérieure de parement 131 est un filet en acier inoxydable tandis que la couche intérieure de parement est une couche perforée en carbone/epoxy ou en métal présentant des ouvertures 134. Les panneaux représentés sur les figures 10 et il sont produits par le procédé selon l'invention et suivant la description de la production du panneau illustré sur la figure 5 dans laquelle l'écoulement de l'adhésif est limité à la couche intérieure de parement 132 conme l'illustre la figure 6. L'introduction d'une couche centrale 133 à dominante de fibres à faible rapport surface/poids entre la partie centrale réticulée en nids d'abeille 12 et le composant de parement prévulcanisé 13 (couche à tissage ouvert 132 et filet en acier inoxydable 131) agit comme un mécanisme de régulation de l'excès d'écoulement de l'adhésif tout en obtenant la liaison désirée entre la partie centrale en nids d'abeille et le tissu ouvert. La couche de régulation 133 peut être fabriquée à partir de verre, de polyester, d'aramide ou de carbonre. Des filaments fins, tassés de manière dense, sont les mieux considérés pour empêcher le suintement de l'adhésif. La robustesse de la liaison entre la partie centrale 12 et le composant de parement 13 devrait rester inchangée ou améliorée et les propriétés d'écoulement d'air des couches extérieure et intérieure de parement 131 et 132 du panneau devraient aussi rester inchangées ou être améliorées. On s'attend à ce que le mécanisme de régulation de l'excès d'écoulement de l'adhésif soit fonction de la tension superficielle de l'adhésif, et de l'interactivité chimique avec les fibres de la couche régulant l'écoulement de l'adhésif. L'interposition de la couche régulant l'écoulement de l'adhésif 133 entre la couche intérieure de parement à tissage ouvert 132 et la partie centrale en nids d'abeille 12 pour l'étape de liaison finale dans la fabrication d'un panneau d'atténuation du bruit offre les avantages suivants: 1) Régulation complète de l'écoulement de l'adhésif et zéro défaut garanti des masselottes plastiques. 2) Robustesse de la liaison renforcée grâce à la suppression du processus de stabilisation en étuve et à l'emploi de l'adhésif à l'état " frais " c'est à dire au premier stade de sa vulcanisation. 3) L'introduction d'une couche régulant l'adhésif en verre, par exemple, crée aussi une couche d'isolement et permet d'employer un matériau quelconque pour la partie centrale en nids d'abeille puisque la formation d'une cellule galvanique corrosive est empêchée. 4) Le processus de réticulation de l'adhésif peut être ramené à un seul passage à température réduite, lequel est plus conforme à la spécification ide l'équipement. ) Le principe de la couche régulant l'écoulement de l'adhésif peut être appliqué à des composants de parement de toutes formes comme des composants: - perforés par perçage (composites ou métalliques), - à tissage orthogonal ouvert, - à tissage triaxial ouvert - combinaisons de filets métalliques, - perforés en matière thermoplastique renforcée de fibres. 6) Les panneaux produits selon l'invention peuvent être des doublages acoustiques à simple ou double couche. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un panneau d'atténuation du bruit qui comprend: un composant cellulaire (12) présentant une face avant, une face arrière et des parties de parois (14) qui s'étendent de la face avant à la face arrière et qui forment les surfaces limites d'une pluralité de cellules (15) s'étendant de la face avant à la face arrière, et un composant de parement (13) qui: présente une face avant et une face arrière, s'étend en travers des extrémités des cellules (15) du composant cellulaire (12) sur la face avant de ce dernier, la face arrière du composant de parement (13) étant adjacente à la face avant du composant cellulaire, est formé avec une pluralité d'ouvertures qui permettent le passage des fluides gazeux entre les cellules du composant cellulaire (12) et la face avant du composant de parement pour l'atténuation du bruit généré par l'écoulement d'un fluide gazeux sur la surface de la face avant du composant de parement, le procédé comprenant: la liaison du composant de parement (13) au composant cellulaire (12) par les étapes consistant à: appliquer un film d'adhésif (101) sur la face avant du composant cellulaire (12), amener le film (101) à se réticuler aux extrémités des parois des cellules (15) sur la face avant du composant cellulaire (12), introduire une couche régulant l'écoulement de l'adhésif (133) entre la face avant du composant cellulaire et la face arrière du composant de parement, réunir les deux composants ensemble avec l'interposition de la couche régulant l'écoulement de l'adhésif (133), et amener l'adhésif réticulé situé sur les extrémités des parties de parois des cellules du composant cellulaire (12) à lier les deux composants ensemble grâce à l'écoulement de l'adhésif jusqu'au composant de parement (13), l'écoulement étant régulé par la couche régulant l'écoulement de l'adhésif (133). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la face arrière de la couche extérieure (131) de parement et la face avant de la couche intérieure (132) de parement sont liées pour former le composant de parement (13) avant l'étape consistant à réunir le composant de parement (13) et le composant cellulaire (12) ensemble pour les lier au moyen de l'adhésif réticulé. 3. Procédé selon i'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la couche régulant l'écoulement de l'adhésif (133) est une couche de régulation à dominante de fibres à faible rapport surface/poids. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la couche de régulation (133) est formée par ou contient des fibres qui sont coupées et distribuées au hasard, tricotées ou tissées. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la couche de régulation (133) a la forme d'un tissu à tissage ouvert. 6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel les fibres ont la forme de filaments fins tassés de manière dense. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel les fibres sont des fibres de verre, de polyester, d'aramide ou de carbone. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel: le composant de parement (13) comprend: une couche extérieure de parement (131) ayant une face avant et une face arrière, formée avec une pluralité d'ouvertures qui permettent le passage des fluides gazeux entre sa face avant et sa face arrière, et une couche intérieure de parement (132) ayant une face avant et une face arrière, formée avec une pluralité d'ouvertures qui permettent le passage des fluides gazeux entre sa face avant et sa face arrière; dans lequel la face arrière de la couche extérieure de parement (131) est liée à la face avant de la couche intérieure de parement (132), et dans lequel l'adhésif réticulé lors de la liaison des deux composants (12 et 13) s'écoule en étant régulé par la couche régulant l'écoulement de l'adhésif (133) pour lier la face arrière de la couche intérieure de parement (132) aux extrémités des parois du composant cellulaire (12). 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'écoulement de l'adhésif réticulé est régulé par la couche régulant l'écoulement de l'adhésif (133) de manière à pénétrer dans et à lier la couche intérieure de parement (132) sans pénétrer dans la couche extérieure de parement (131). 10. Procédé selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans lequel la couche extérieure de parement (131) est un filet formant un réseau régulier d'ouvertures débouchant sur sa face avant. il. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le filet est un filet tissé en acier inoxydable. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, dans lequel la couche intérieure de parement (132) est un tissu à-tissage ouvert. 13. Panneau d'atténuation du bruit produit par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.