Brevet FR2838860A1 — publié le 20031024

approprie pour que chaque trou (42a) du septum (40) recouvre au moins 75 pixels (100). ,. 1 COUCHE ACOUSTIQUEMENT RESISTIVE MULTICOMPOSANT POUR PANNEAU D'ATTENUATION ACOUSTIQUE ET PANNEAU AINSI OBTENU La presente invention a trait a une couche acoustiquement resistive constituee d'une pluralite de composantes superposees et liees et destinee a constituer l'un des elements d'un panneau d'attenuation acoustique, notamment d'un panneau destine a etre monte dans des parois de nacelles de turboreacteurs d'aeronefs. Dans ia pratique, ce type de panneau inthgre une ame alveolaire, telle qu'une structure en nid d'abeilles flanquee, cote once sonore incidente, d'une couche d'amortissement acoustique et, du cote oppose, d'un reflecteur arriere. La couche d'amortissement acoustique est une structure poreuse a role dissipatif, c'est-a-dire transformant partiellement l'energie acoustique de l'onde sonore la traversant en chaleur. Cette structure poreuse peut etre, par exemple, un tissu metallique ou un tissu de fibres de carbone dont le tissage permet de remplir sa fonction 1 5 dissipatrice. Ces panneaux acoustiques devant, par exemple dans le cas de panneaux equipant des nacelles de turboreacteurs, egalement avoir des proprietes structurales suffisantes pour notamment recevoir et transferer les efforts aerodynamiques, inertiels et caux lies a la maintenance de la nacelle, vers les liaisons structurales nacelle / moteur, il est necessaire de conferer a la couche d'amortissement acoustique des proprietes structurales. A cette fin on a deja propose de realiser une couche d'amortissement acoustique 3 deux composantes superposees, I'une structurale et l'autre po reu se et d issi patrice, la co mposa nte structural e eta nt, so it d is pos ee entre l a structure alveolaire et ia composante dissipatrice, comme illustre par le brevet GB 2 130 963, soit disposee au contact avec l'onde sonore incidente, comme iilustre par le document EP 0 911 803. La presente invention vise a perfectionner ces types de couche d'amortissement acoustique en optimisant leur capacite de resistance aux efforts sollicitant les panneaux equipes de telles couches resistives, a la fois axialement et radialement, efforts generes par ltecoulement aerodynamique, la poussee du moteur et lors de ['inversion de poussee. A cet effet, I'invention a pour objet une couche acoustiquement resistive multicomposant, pour panneau d' attenuation acoustique du type constitue d'une ame alveolaire flanquee, cote once sonore incidente, d'une couche d'amortissement acoustique et, du cote oppose, d'un reflecteur arriere, caracterisee en ce qu'elle est constituee: - d'une premiere composante structurale en contact avec l'ecoulement aerodynamique et formee d'au moins une couche de fibres liees par une resine appropriee et orientees selon la direction de l'ecoulement aerodynamique, ladite composante comportant un taux de surface ouverte approprie; - d'une composante dissipatrice disposee contre la face de ladite premiere composante opposee audit ecoulement, formee d'un tissu metallique; i - et d'une seconde composante structurale formee d'au moins une couche de fibres liees par une resine appropriee, orientees orthogonalement a ladite direction d'ecoulement aerodynamique, ladite seconde composante structurale etant liee 3 ladite ame alveolaire et comportant un taux de surface ouverte approprie. Suivant un mode de mise en ceuvre, les fibres de la premiere composante structurale vent constituees de meches ou nappes unidirectionnelles par exemple de carbone ou de verre pre-impregnees d'une N' resine thermoplastique, notamment une resine de la famille de polyetherethercetones (PEEK) ou de la famille des polyetherimides (PEI). Les fibres de la seconde composante structurale peuvent etre egalement constituees de meches ou nappes unidirectionnelles, de carbone ou de verre, pre-impregnees d'une resine thermoplastique ou thermodurcissable. Suivant un autre mode de mise en couvre, les fibres de la premiere composante structurale vent constituees d'un tissu par exemple de carbone ou de verre, pre-impregnees d'une resine de type PEI, les fils de frame ou de chane audit tissu etant orientes selon ladite direction de l'ecoulement 1 0 aerodynamique. Les fibres de la seconde composante structurale peuvent egalement etre constituees d'un tissu de carbone ou de verre, les fils de frame ou de chane audit tissu etant orientes orthogonalement a ladite direction de l'ecoulement aerodynamique. Avantageusement, les premiere et seconde composantes structurales presentent des ouvertures non-circulaires presentant chacune leur plus grande dimension respectivement parallelement a la direction de l'ecouiement aerodynamique et orthogonalement a cette derriere, lesdites ouvertures etant de preference rectangulaires. Suivant encore un autre mode de realisation, afin de renforcer la tenue a ['effort de la premiere composante structurale une composante intermediaire est interposee entre la composante dissipatrice et la seconde composante structurale, ladite composante intermediaire comportant un taux de surface ouverte approprie et etant formee d'au moins une couche de fibres par exemple de carbone ou de verre liees par une resine de preference thermopiastique, lesdites fibres, etant orientees selon la direction de l'ecoulement aerodynamique. La composante intermediaire est constituee de meches unidirectionnelles ou d'un tissu dont les fils de frame ou de chane vent orientes suivant ladite direction de 1'ecoulement aerodynamique. De preference, la composante intermediaire est disposee de maniere identique a la premiere composante structurale acoustiquement parlant, ctest - a-dire avec un taux de surface ouverte identique et les ouvertures de l'une des composantes en regard des ouvertures de l'autre. La premiere composante structurale d'une telle couche acoustiquement resistive permet de reprendre les efforts generes par l'ecoulement aerodynamique, ainsi que ceux generes par ie moteur, cependant que la seconde composante structurale permet de reprendre les efforts orbitaux ou radiaux. En dissociant les elements de reprise des efforts, on ameliore la reprise de chaque effort. Par ailleurs, notamment dans le cas de la realisation de la premiere composante structurale avec des ouvertures rectangulaires longitudinalement orientees selon la direction de l'ecoulement aerodynamique, on obtient une couche resistive particulierement resistante a l'arrachement. L'invention a egalement pour objet un panneau d'attenuation acoustique incorporant une telle couche acoustiquement resistive, notamment un panneau d'entree d'air de nacelle de reacteur, qutil soit constitue de plusieurs segments ou secteurs, aboutes par eclissage, ou d'une seule partie comportant une unique eclisse. D'autres caracteristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de mise en couvre du dispositif de ['invention, description donnee a titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexes sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un panneau d'attenuation acousti'que muni d'une couche acoustiquement resistive conforme a ['invention, et - la figure 2 est une vue analogue a celle de la figure 1, illustrant une variante de realisation. Sur la figure 1, on a represente une partie d'un panneau d'attenuation acoustique par exemple un panneau d'entree d'air de nacelle de reacteur, constitue, a la maniere connue, d'un sandwich forme d'une ame centrale 1 de type alveolaire, flanquee, cote ecoulement aerodynamique, d'une couche acoustiquement resistive 2 et, cote oppose, d'un reflecteur total 3. _ 5 Conformement a ['invention, la couche acoustiquement resistive 2 est constituee d'une premiere composante structurale 4 directement en contact avec l'ecoulement aerodynamique dont le sens est indique par la fleche. La premiere composante structurale 4 presente un taux de surface ouverte approprie defini, dans le mode de realisation illustre, par des ouvertures rectangulaires 5 disposees en quinconce, alignees longitudinalement suivant la direction de l'ecoulement aerodynamique. La composante 4 est constituee par exemple par une tole en materisu composite obtenue a partir de meches ou nappes de fibres unidirectionnelles pre-impregnees d'une resine appropriee, les fibres etant orientees suivant la direction de l'ecoulement aerodynamique. Les fibres vent choisies par exemple dans le groupe comprenant les fibres de carbone, de verre, de Kevlar, les fibres aramides, les fibres de carbone ou de verre etant utilisees preferentiellement. La resine d/impregnation est de preference une resine thermoplastique et notamment une resine de la famille des polyetherethercetones (PEEK) ou de la famille des polyetherimides (PEI). Les ouvertures 5 vent realisees par decoupe a la presse apres polymerisation de la resine d' impregnation des fibres aux fins de consolidation du materiau composite. La tole composite perforce constituent la composante 4 s'etend sur toute la surface a recouvrir du segment ou secteur de panneau a realiser. Plusieurs soles identiques peuvent etre superposees pour former la composante 4. Sous la premiere composante structurale 4 est disposee une composante dissipatrice 6 constituee d'un tissu metallique ou "wiremesh", tout particulierement un tissu en acier inoxydable. Entre le tissu metallique 6 et l'ame alveolaire 1 est interposee une seconde composante structurale 7 constituee, dans le mode de realisation represente, de fibres unidirectionnelles orientees orthogonalement a la direction de l'ecoulement aerodynamique. Ces fibres peuvent 8tre du mOme type que celles de la composante 4. Alors que la resine de la composante 4 est de preference du type thermoplastique assurant une bonne cohesion entre la composante 4 et le tissu metallique 6, la resine de la composante 7 peut etre une resine thermodurcissable, telle qu'une resine epoxyde, ce qui est suffisant pour assurer ['adherence entre la composante 7 et les autres constituents du panneau, la composante 7 n'etant pas sollicitee par ltecoulement aerodynamique. Une resine thermoplastique peut neanmoins etre utilisee. Le taux approprie de surface ouverte de la composante 7 peut etre obtenu, comme illustre, par des espacements reguliers 8 entre meches ou groupes de fibres 9, la realisation de la composante etant obtenue par depose filamentaire. L'adhesion entre les divers constituents 1, 2, 3 du sandwich est obtenue par polymerisation de la ou des resines d'impregnation, a la maniere connue. La composante 4 est en premier lieu mise en place sur un mandrin (non represente) a la forme du panneau a realiser, les ouvertures 5 etant disposees axialement audit mandrin. Puis, le tissu metallique 6 est mis en place. Ensuite, les meches ou fibres 9 vent bobinees sur le mandrin. Enfin, I'ame alveolaire 1, ainsi que le reflecteur arriere 3, vent mis en place, I'ensemble etant ensuite mis en etuve ou en autoclave a des fins de polymerisation. Sur un meme mandrin, il est possible de realiser simultanement les divers segments ou secteurs constituent un panneau d 'entree d 'air. La premiere composante structurale 4 peut etre en variante constituee diun tissu dont les fils de frame, ou de chane, vent orientes parallelement a la direction de liecoulement aerodynamique, la tole etant percee d'ouvertures, apres consolidation du materiau composite. II est a noter que les ouvertures menagees dans la tole peuvent avoir des dimensions variables et une forme quelconque, circulaire ou noncirculaire. La seconde composante structurale 7 peut etre en variante constituee d'un tissu de fibres pre-impregnees dont les fils de frame ou de chane vent t x. 7 orientees orthogonalement a la direction de ltecoulement aerodynamique, le tissu, apres consolidation, etant perce d'ouvertures appropriees conferant a la composante le taux de surface ouverte approprie, les ouvertures pouvant avoir des dimensions variables et une forme quelconque, circulaire ou non-circulaire, en rapport avec les ouvertures de la premiere composante 4. La figure 2 illustre une variante de realisation du panneau de la figure 1, selon iaquelle entre le tissu metallique 6 et la seconde composante structurale 7 est interposee une composante intermediaire 10 de renfort de ['action de la premiere composante structurale 4. A cet effet, la composante intermediaire 10 comporte des fibres par exemple de carbone ou de verre orientees parallelement a la direction de ltecoulement aerodynamique et comporte un taux de surface ouverte en correspondence avec celui de la premiere composante structurale 4. De preference, la resine d'impregnation des fibres de la composante 10 est une resine de type thermoplastique assurant une meilleure liaison avec le tissu metallique 6. La composante 10 peut etre, comme illustre, identique a la composante 4, c'est-a-dire formee d'une ou plusieurs tales composites comportant des fibres unidirectionnelles ou tissees, percees d'ouvertures 11 analogues aux ouvertures 5 et en regard de ces derrieres. La composante 10 peut bien entendu avoir une constitution differente de celle representee, en fonction notamment de celle de la composante 4. II est a noter que l'ame alveolaire 1 peut etre constituee de plusieurs couches separees par des septums. REVENDICATIONS 1. Couche acoustiquement resistive multicomposant, pour panneau d'attenuation acoustique du type constitue d'une ame alveolaire (1) flanquee, cote once sonore incidente, d'une couche d'amortissement acoustique (2) et, du cote oppose, d'un reflecteur arriere (3), caracterisee en ce qutelle est constituee: - d'une premiere composante structurale (4) en contact avec l'ecoulement aerodynamique et formee d'au moins une couche de fibres liees par une resine appropriee et orientees selon la direction de l'ecoulement aerodynamique, ladite composante (4) comportant un taux de surface ouverte approprie; - d'une composante dissipatrice (6) disposee contre la face de ladite premiere composante (4) opposee audit ecoulement, formee d'un tissu metallique; - et d'une seconde composante structurale (7) formee d'au moins une couche de fibres liees par une resine appropriee, orientees orthogonalement 3 ladite direction d'ecoulement aerodynamique, ladite seconde composante structurale (7) etant liee a ladite ame alveolaire (1) et comportant un taux de surface ouverte approprie. 2. Couche suivant la revendication 1, caracterisee en ce que les fibres des premiere et seconde composantes structurales (4, 7) vent constituees de meches ou nappes unidirectionnelles. 3. Couche suivant la revendication 1, caracterisee en ce que les premiere et seconde composantes structurales (4, 7) vent constituees d'un tissu dont les firs, de frame ou de chane, vent paralleles a ladite direction de l'ecoulement aerodynamique. 4. Couche suivant la revendication 2, caracterisee en ce que les fibres vent des fibres de carbone ou de verre. 5. Couche suivant l'une des revendications 1 3 4, caracterisee en ce que les fibres de la premiere composante structurale (4) vent preimpregnees d'une resine thermoplastique. 6. Couche suivant l'une des revendications 1 a 4, caracterisee en ce que les fibres de la seconde composante structurale (7) vent preimpregnees diune resine thermodurcissable. 7. Couche suivant l'une des revendications 1 3 6, caracterisee en ce que la premiere composante structurale (4) est percee d'ouvertures non circulaires, notamment des ouvertures rectangulaires (5) orientee parallelement a ladite direction de l'ecoulement aerodynamique. 8. Couche suivant l'une des revendications 1 3 7, caracterisee en ce que la composante dissipatrice (6) est un tissu metallique, notamment en acier inoxydable. 9. Couche suivant l'une des revendications 1 3 8, caracterisee en ce que la seconde composante structurale (7) est constituee de meches de fibres paralleies (9) menageant entre elles un espacement (8) determine. 10. Couche suivant l'une des revendications 1 a 9, caracterisee en ce qu'elle comporte, en outre, une composante intermediaire (10) de renfort de la premiere composante structurale (4), interposee entre la composante dissipatrice (6) et la seconde composante structurale (7), constituee et disposee de maniere identique 3 la premiere composante structurale (4). 1 1. Couche suivant la revendication 10, caracterisee en ce que la premiere composante structurale (4) et la composante intermediaire (1Q) vent constituees d'au moins une tole en materiau composite percee d'ouvertures rectangulaires (5, 1 1), les ouvertures des deux composantes (4, 10) etant en regard. 12. Panneau d'attenuation acoustique comportant au moins une eclisse, constitue d'un ou plusieurs segments ou secteurs dont les bords vent reunis par eclissage et munis chacun d'une couche acoustiquement resistive selon