Brevet FR2980297A1 — publié le 20130322

La présente invention concerne un septum pour panneau acoustique, ledit septum étant notamment en verre percé. L'invention se rapporte également à un résonateur acoustique simple ou double comprenant un tel septum. L'invention concerne encore un panneau acoustique intégrant un résonateur simple ou double comprenant le septum selon l'invention, un tel panneau acoustique étant plus particulièrement destiné à être monté dans une nacelle d'aéronef supportant un turboréacteur. Les turboréacteurs d'aéronef sont générateurs d'une pollution sonore importante. Il existe une forte demande visant à réduire cette pollution, et ce d'autant plus que les turboréacteurs utilisés deviennent de plus en plus puissants. La conception de la nacelle entourant un turboréacteur contribue pour une grande partie à la réduction de cette pollution sonore. Afin d'améliorer d'avantage les performances acoustiques des aéronefs, les nacelles sont dotées de panneaux acoustiques visant à atténuer 15 les bruits générés par le turboréacteur ainsi que les vibrations des structures. De manière connue, un panneau acoustique comprend un résonateur acoustique, formant une couche dite intermédiaire, ledit résonateur acoustique étant enveloppé par une peau dite interne et une peau dite externe afin de former ledit panneau acoustique. 20 Un résonateur acoustique comprend généralement une ou plusieurs structures à âme alvéolaire (couramment appelée «en nid d'abeille») séparées par une peau poreuse multiperforée appelée septum. Un tel septum peut être formé d'une pluralité de plaques rectangulaires de septum mises en contact bord à bord au niveau d'un bord de 25 jonction, lesdites plaques de septum étant généralement obtenues par découpage dans du feuillard, par exemple en aluminium. Le septum peut également être constitué d'une pluralité de plaques en verre. Le septum permet d'obtenir une meilleure absorption acoustique. On connaît les résonateurs acoustiques simples, composés d'une 30 seule structure à âme alvéolaire sur laquelle peut être fixé un septum. On connaît par ailleurs les résonateurs acoustiques doubles, composés d'au moins deux structures à âme alvéolaire enveloppant un septum (qui peut par exemple être collé sur l'une des deux structures ou sur les deux structures), Un panneau acoustique comprend notamment un résonateur acoustique simple ou double tel que défini précédemment et formant une couche intermédiaire dudit panneau. Un panneau acoustique peut être simple et comprendre un résonateur acoustique simple tel que défini précédemment et recouvert, d'une part, sur sa face externe, d'une peau externe fixée à la nacelle, formant une couche externe du panneau acoustique et, d'autre part, sur sa face interne, d'une peau interne fixée sur ladite face interne, formant une couche interne du panneau acoustique. Un panneau acoustique double comprend un résonateur acoustique double tel que défini précédemment, sur la face interne duquel est fixée une peau interne, formant une couche interne du panneau acoustique, et sur la face externe duquel une peau externe fixée à la nacelle forme une couche externe dudit panneau acoustique. La peau externe du panneau acoustique, dite « acoustique », est perforée et est perméable à l'air ; elle est destinée à être exposée au flux d'air traversant l'intérieur de la nacelle et générant le bruit à atténuer. La peau interne du panneau acoustique, dite « pleine », n'est pas perforée et est imperméable à l'air ; elle n'est pas en contact avec le flux d'air 20 traversant l'intérieur de la nacelle. Le terme « externe » est employé lorsqu'un organe se trouve exposé au flux d'air à atténuer acoustiquement. Le terme « interne » désigne un organe qui n'est pas en contact avec ledit flux d'air traversant la nacelle. De tels panneaux permettent de « piéger » le bruit et donc 25 d'atténuer les émissions sonores en direction de l'extérieur de la nacelle. D'une façon connue, une structure à âme alvéolaire peut être réalisée par l'assemblage d'une pluralité d'unités alvéolaires se présentant sous forme de plaques rectangulaires liées entre elles par des joints nodaux. Chaque unité alvéolaire possède une pluralité de cellules alvéolaires. 30 La surface de jonction constituée par la surface de contact entre les joints nodaux d'une première unité alvéolaire et les joints nodaux d'une seconde unité alvéolaire est appelée bord de jonction d'unités alvéolaires. Les propriétés acoustiques du panneau acoustique, c'est-à-dire son taux d'absorption du bruit en fonction de la fréquence et du niveau sonore 35 du bruit, dépendent en partie de la jonction avec le septum des unités alvéolaires, qui forment la structure à âme alvéolaire. La jonction au niveau du bord de jonction d'unités alvéolaires est couramment réalisée à l'aide d'une colle moussante, telle que la colle FM 410®. Lors de l'assemblage et de la cuisson d'un panneau acoustique, le septum, en raison de la différence de matériaux subit une dilatation thermique d'amplitude différente de celle des autres matériaux environnants. Ceci induit des décalages et des décollements entre les bords de jonction des plaques de septum, rectangulaires, et les bords de jonction des unités alvéolaires. Après cuisson, il est donc nécessaire de rattraper ces 10 décollements, ce qui impacte la performance acoustique du panneau, et retarde le processus de fabrication d'un tel panneau. Une solution connue est, lors de l'assemblage, d'éviter de faire correspondre un bord de jonction d'une plaque de septum avec un bord de jonction d'unités alvéolaires. 15 Cette solution ne permet toutefois que de limiter l'effet de décollement, sans l'empêcher totalement, de sorte qu'une réparation après la phase de cuisson reste indispensable. Un but de la présente invention est de résoudre ces inconvénients en proposant un septum destiné à être associé à au moins une structure à âme 20 alvéolaire, l'ensemble formant un résonateur, et ne nécessitant sensiblement aucune réparation après la phase de cuisson d'un tel résonateur. Un autre but de l'invention est également de proposer un panneau acoustique intégrant un résonateur comprenant un septum selon l'invention. A cet effet, l'invention propose un tel septum réalisé à partir d'au 25 moins deux plaques adjacentes mises en contact bord à bord au niveau d'au moins un bord de jonction d'une plaque de septum, ledit septum étant remarquable en ce qu'au moins un angle entre un bord de jonction d'une plaque de septum et un de ses côtés adjacents est inférieur à 90°. Grâce à cette disposition, un des bords de jonction des plaques de 30 septum est biseauté de sorte à présenter un angle avec un de leurs bords adjacents inférieur à 90°. Lors du montage d'un tel septum sur une structure alvéolaire, cette caractéristique de l'invention permet d'entraîner un décalage angulaire entre un bord de jonction d'unités alvéolaires et un bord de jonction d'une plaque de septum. 35 Un avantage de ce décalage angulaire est, lors de la phase de cuisson d'un tel septum solidaire d'au moins une structure à âme alvéolaire, de permettre une meilleure dispersion des déformations thermiques et d'éviter une concentration et une accumulation de telles déformations dans une seule direction et ainsi d'éviter le décollement et le décalage entre un bord de jonction d'une plaque de septum avec un bord de jonction d'unités alvéolaires. Une telle disposition et un tel avantage permettent de s'affranchir des problèmes inhérents à la cuisson d'un panneau acoustique, ce qui entraîne par ailleurs un gain de temps du processus de fabrication, puisqu'il n'est à présent plus nécessaire de réaliser une étape de réparation après la cuisson du panneau acoustique équipé d'un septum selon l'invention. De manière avantageuse, au moins un angle entre un bord de jonction d'une plaque de septum et un de ses côtés adjacents est sensiblement égal à 45°. Grâce à cette caractéristique de l'invention, l'ajustage des plaques de septum est plus facile et les efforts sont mieux répartis sur chaque cellule d'unité alvéolaire. Par ailleurs, au moins une des plaques qui composent le septum selon l'invention est en verre, notamment percé. D'autre part, l'invention concerne aussi un résonateur acoustique simple remarquable en ce qu'il comprend une structure à âme alvéolaire sur la 20 face interne de laquelle est fixé par des moyens de liaison, notamment par collage, au moins un septum selon l'invention. L'invention porte également sur un résonateur acoustique double comprenant une première structure à âme alvéolaire et une deuxième structure à âme alvéolaire, lesdites structures étant séparées par un septum selon 25 l'invention, ledit septum étant fixé à au moins une des structures à âme alvéolaire par des moyens de liaison, notamment par collage. L'invention concerne également un panneau acoustique pour nacelle d'un aéronef comprenant un résonateur acoustique selon l'invention sur une face externe duquel est fixée au moins une peau acoustique perméable. 30 En outre, un panneau acoustique selon l'invention comprend au moins une peau pleine imperméable fixée sur une face interne du résonateur acoustique selon l'invention. Enfin, l'invention concerne une nacelle pour turboréacteur comprenant un panneau acoustique selon l'invention. 35 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, en regard du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe schématique transversale d'un panneau à double résonateur ; - la figure 2 illustre une plaque deseptum constitutive d'un septum selon l'invention, positionnée sur une structure à âme alvéolaire ; - la figure 3 illustre des plaques de septum selon l'invention, positionnées sur une structure à âme alvéolaire, précisant le décalage entre le bord de jonction d'unités alvéolaires et le bord de jonction des plaques de septum. Bien qu'illustrée à titre d'exemple par un panneau acoustique à double résonateur, la présente invention n'y est pas limitée et peut concerner 15 toute structure de panneau acoustique mettant en oeuvre un septum. En référence à la figure 1, un panneau acoustique 1 est composé d'une structure sandwich comportant successivement dans le sens de l'épaisseur : une peau externe 3 multiperforée (peau acoustique), un 20 résonateur acoustique double 4 et une peau interne 6 (peau pleine). La peau externe 3 du panneau acoustique 1 est perforée et perméable à l'air. Elle forme la couche externe du panneau acoustique 1. La peau interne 6 du panneau acoustique 1 n'est pas perforée et est imperméable à l'air. Elle forme la couche interne du panneau acoustique 1. 25 La peau externe 3 est perforée d'une multitude de trous 5 de petit diamètre, notamment compris entre 1,2 et 1,9 mm, typiquement égal à environ 1,5mm. La perforation de ladite peau est effectuée par tout moyen adapté connu de l'homme du métier, tel qu'un laser, un jet d'eau ou une perforatrice usuelle de type multibroche. Les trous 5 sont espacés de manière à ce que le 30 rapport entre la surface perforée et la surface totale comprenant les trous permet l'absorption de la ou des fréquences du bruit souhaité. Un résonateur acoustique double 4 selon l'invention comprend dans le sens de l'épaisseur une première structure à âme alvéolaire 9a et une deuxième structure à âme alvéolaire 9b (structures couramment appelées «en 35 nid d'abeille») séparées par un septum 11 selon l'invention, ledit septum étant fixé soit sur la face interne 13 de la structure à âme alvéolaire 9a, soit sur la face externe 15 de la structure à âme alvéolaire 9b, soit à la fois sur la face interne 13 de la structure à âme alvéolaire 9a et sur la face externe 15 de la structure à âme alvéolaire 9b. Typiquement, une telle structure à âme alvéolaire 9a, 9b peut être 5 fabriquée dans un alliage léger, tel que l'aluminium, ou dans un matériau tel que le Nomex® qui correspond à un papier à base de fibres polyamides et de résine phénolique. Par ailleurs, chaque structure à âme alvéolaire 9a, 9b est composée d'une pluralité d'unités alvéolaires 10a, 10b. 10 Afin de former la première structure à âme alvéolaire 9a (respectivement la deuxième structure à âme alvéolaire 9b), au moins deux unités alvéolaires 10a (respectivement 10b) sont reliées entre elles par des joints nodaux selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle, ledit axe longitudinal de la nacelle étant sensiblement 15 perpendiculaire au sens ruban de la première structure à âme alvéolaire 9a (respectivement de la deuxième structure à âme alvéolaire 9b). Chaque unité alvéolaire 10a, 10b a sensiblement la forme d'une plaque rectangulaire constituée d'une pluralité de cellules alvéolaires 12. La surface de jonction constituée par la surface de contact entre les 20 joints nodaux d'une première unité alvéolaire et les joints nodaux d'une seconde unité alvéolaire est appelée bord de jonction 14 d'unités alvéolaires. Le résonateur acoustique 4 est dit « double » et comprend deux structures à âme alvéolaire 9a et 9b enveloppant un septum 11 selon l'invention. La première structure à âme alvéolaire 9a et la deuxième structure 25 à âme alvéolaire 9b sont chacune liées au septum 11 par un adhésif 17, ou par tout autre moyen connu de l'homme du métier. Une peau acoustique 3 est fixée sur la face externe 16 de la première structure à âme alvéolaire 9a à l'aide d'un adhésif 8 par exemple. Une peau pleine 6 est également fixée sur la face interne 20 de la deuxième 30 structure à âme alvéolaire 9b par un adhésif 18. Le panneau acoustique 1 ainsi formé est dit panneau acoustique à double résonateur, ledit double résonateur formant une couche intermédiaire dudit panneau acoustique 1, et est destiné à être disposé notamment dans une nacelle de turboréacteur pour amortir les ondes sonores et atténuer la pollution 35 sonore ainsi générée. 2 9802 9 7 7 Selon un autre mode de réalisation non représenté de l'invention, un résonateur acoustique simple comprend une structure à âme alvéolaire sur la face interne duquel est fixé par tout moyen connu de l'homme du métier, par exemple par collage, un septum selon l'invention. Le septum selon l'invention peut occuper tout ou partie de la surface formée par la face interne de la structure à âme alvéolaire. Une peau acoustique est fixée en la face externe de la structure à âme alvéolaire, par exemple par collage ou à l'aide d'un adhésif. Une peau pleine peut également être fixée directement sur le 10 septum selon l'invention, ledit septum constituant alors une face interne du résonateur acoustique simple. Ladite peau pleine est fixée par tout moyen connu de l'homme du métier, notamment par collage ou à l'aide d'un adhésif. Le panneau acoustique ainsi formé est dit panneau acoustique à simple résonateur et est destiné à être disposé notamment dans une nacelle 15 de turboréacteur pour amortir les ondes sonores et atténuer la pollution sonore ainsi générée. Conformément à l'invention, en référence aux figures 2 et 3, le septum 11 est constitué de plusieurs plaques 19. Au moins deux plaques 19 20 sont nécessaires pour obtenir un septum selon l'invention. Les plaques de septum 19 utilisées pour réaliser le septum selon l'invention sont avantageusement en verre mécaniquement percé par un procédé bien connu de l'homme du métier. Le septum selon l'invention comprend plusieurs plaques 19 25 adjacentes mises en contact bord à bord au niveau d'un bord de jonction 21 des plaques de septum 19. Lors de la fabrication d'un résonateur ou d'un panneau acoustique intégrant le septum selon l'invention, on dispose les plaques de septum 19 constituant le septum 11 selon l'invention sur une première structure à âme 30 alvéolaire 9a, un bord 23 d'une plaque de septum 19 étant disposé de manière colinéaire au sens ruban d'une unité alvéolaire 10a, 10b. Les plaques de septum 19 sont fixées à la première structure à âme alvéolaire 9a par tout moyen connu de l'homme du métier comme décrit précédemment. On fixe ensuite sur le septum 11 la deuxième structure à âme alvéolaire 9b par tout 35 moyen connu de l'homme du métier comme décrit précédemment. L'ensemble obtenu forme ainsi le résonateur acoustique double 4. Selon l'invention, une plaque de septum 19 possède un bord de jonction 21 biseauté de sorte à présenter un angle a avec un de ses côtés adjacents 25 inférieur à 90°. Cette disposition avantageuse permet d'être sûr que le bord de 5 jonction 21 d'une plaque de septum 19 ne sera pas colinéaire à un bord de jonction 14 d'unités alvéolaires 10a, 10b lors de l'assemblage des plaques de septum 19 sur une structure à âme alvéolaire 9a, 9b. En effet, cette caractéristique de l'invention permet d'entraîner un décalage angulaire 9 entre un bord de jonction 14 d'unités alvéolaires 10a, 10b 10 et un bord de jonction 21 d'une plaque de septum 19. Un avantage de ce décalage angulaire 9 est, lors de la phase de cuisson d'un tel septum 11 solidaire d'au moins une structure à âme alvéolaire 10a, 10b de permettre une meilleure dispersion des déformations thermiques et d'éviter une concentration et une accumulation de telles déformations dans 15 une seule direction d'éviter le décollement et le décalage entre un bord de jonction 21 d'une plaque de septum 19 avec un bord de jonction 14 d'unités alvéolaires 10a, 10b. Enfin, une telle disposition et un tel avantage permettent de s'affranchir des problèmes inhérents à la cuisson d'un panneau acoustique, ce 20 qui entraîne par ailleurs un gain de temps du processus de fabrication, puisqu'il n'est à présent plus nécessaire de réaliser une étape de réparation après la cuisson du panneau acoustique 1 équipé d'un septum 11 selon l'invention. Avantageusement, l'angle a entre un bord de jonction 21 d'une 25 plaque de septum 19 et un de ses côtés adjacents 25 est sensiblement égal à 45°. Grâce à cette caractéristique de l'invention, l'ajustage des plaques de septum 19 est plus facile et les efforts sont mieux répartis sur chaque cellule 12 d'unité alvéolaire 10a, 10b. 30 Grâce à la présente l'invention, l'effet de décollement entre le septum et la structure à âme alvéolaire se trouve supprimé. Un tel avantage permet de s'affranchir des problèmes liés à la phase de cuisson lors de la fabrication d'un panneau acoustique. 35 Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemples, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes.5 REVENDICATIONS1. Septum (11) réalisé à partir d'au moins deux plaques (19) adjacentes mises en contact bord à bord au niveau d'au moins un bord de jonction (21) d'une plaque de septum (19), ledit septum étant caractérisé en ce qu'au moins un angle (a) entre un bord de jonction (21) d'une plaque de septum (19) et un de ses côtés adjacents (25) est inférieur à 90°. 2. Septum (11) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un angle (a) entre un bord de jonction (21) d'une plaque de septum (19) et un de ses côtés adjacents (25) est sensiblement égal à 45°. 3. Septum (11) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, 15 caractérisé en ce qu'au moins une des plaques qui le compose est en verre, notamment percé. 4. Résonateur acoustique simple caractérisé en ce qu'il comprend une structure à âme alvéolaire sur la face interne (13) de laquelle est fixé par 20 des moyens de liaison, notamment par collage, au moins un septum (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3. 5. Résonateur acoustique double (4) caractérisé en ce qu'il comprend une première structure à âme alvéolaire (9a) et une deuxième 25 structure à âme alvéolaire (9b), lesdites structures étant séparées par un septum (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ledit septum étant fixé à au moins une des structures à âme alvéolaire (9a, 9b) par des moyens de liaison, notamment par collage. 30 6. Panneau acoustique (1) pour nacelle d'un aéronef caractérisé en ce qu'il comprend un résonateur acoustique selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, sur une face externe 16 duquel est fixée au moins une peau acoustique perméable (3). 35 7. Panneau acoustique (1) pour nacelle d'un aéronef selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins une peau pleine imperméable (6) est fixée sur une face interne (20) du résonateur acoustique. 8. Nacelle pour turboréacteur comprenant un panneau acoustique (1) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7.5