Brevet FR3026122A1 — publié le 20160325

Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte au domaine général du traitement acoustique dit « passif ». Le domaine d'application de l'invention est notamment, mais non exclusivement, celui des turbomachines aéronautiques. L'utilisation de panneaux de traitement acoustique passif est fréquente dans le domaine de l'aéronautique pour réduire les émissions sonores émises par les turbomachines. Par exemple, dans le cas d'un turboréacteur du type double corps double flux, de tels panneaux peuvent être disposés sur la face interne de la nacelle du turboréacteur, mais également sur les faces interne et externe de son capot primaire. Un panneau de traitement acoustique passif est généralement formé d'une structure alvéolaire en nid d'abeille recouverte d'une couche poreuse mince faisant office de paroi de veine et fermée à l'autre extrémité par une couche réfléchissante d'un point de vue acoustique (également appelée peau pleine). Des panneaux plus complexes avec des couches poreuses intermédiaires minces insérées entre des couches à structures en nid d'abeille peuvent être constitués pour étendre l'atténuation sur une plus vaste plage de fréquences. On pourra par exemple se référer à la publication US 3,948,346 qui décrit un exemple d'architecture de panneau acoustique à double couche comprenant deux structures alvéolaires prises en sandwich entre une peau pleine et une peau perforée et qui sont séparées l'une de l'autre par une tôle également perforée. Le panneau de traitement acoustique à double couche décrit dans ce document US 3,948,346 possède de nombreux inconvénients, comme celui d'être de conception relativement complexe, de présenter une masse importante et d'avoir une tenue mécanique qui n'est pas optimale. Objet et résumé de l'invention Il existe donc un besoin de pouvoir disposer d'un panneau de traitement acoustique passif à double couche qui ne présente les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un panneau de traitement acoustique comprenant une âme à structure alvéolaire prise en sandwich entre une peau pleine et une peau perforée, et qui comprend en outre, conformément à l'invention, une pluralité de dômes réalisés dans un tissu poreux et s'étendant à partir d'au moins l'une des peaux à l'intérieur d'alvéoles de la structure alvéolaire en direction de l'autre peau de sorte à délimiter au moins deux cavités résonantes à l'intérieur de chaque alvéole de la structure alvéolaire. La présence d'une seule structure alvéolaire prise en sandwich entre les deux peaux permet de simplifier la conception d'un tel panneau de traitement acoustique à double couche puisqu'il ne nécessite qu'une seule et unique structure alvéolaire. La tenue mécanique du panneau se trouve également favorisée par la présence d'une seule structure alvéolaire. Par ailleurs, les dômes réalisés en tissu poreux qui viennent délimiter au moins deux cavités résonantes dans chaque alvéole de la structure alvéolaire permet d'alléger considérablement la masse globale du panneau de traitement acoustique. Selon un mode de réalisation, les dômes forment une seule et même couche de tissu poreux assemblée sur au moins l'une des peaux. Selon un autre mode de réalisation, les dômes sont indépendants les uns des autres et sont fixés à une structure unitaire. Dans ce cas, la structure unitaire peut comprendre une pluralité de filins qui sont montés à l'intérieur des alvéoles de la structure alvéolaire et qui sont reliés les uns aux autres en traversant les alvéoles au travers d'encoches réalisées dans des parois de celles-ci, les dômes étant fixés à l'intérieur desdits filins. Alternativement, la structure unitaire peut comprendre un treillis qui est fixé sur l'une des peaux et qui comprend une pluralité d'embases sur lesquelles sont fixés les dômes. Dans ce cas, chaque embase est de préférence réalisée à partir d'un tissu à grosse maille pour faciliter la liaison par collage entre la structure alvéolaire et la peau correspondante. Les dômes peuvent être partiellement obturés de sorte à diminuer la perte de charge en écoulement des dômes réalisés en tissu poreux (et donc la résistance acoustique de ces derniers). Les dômes peuvent être réalisés dans un tissu poreux de polymère, métallique ou de verre. De plus, ils peuvent chacun avoir une forme d'ogive ou de pyramide. L'invention a également pour objet une turbomachine 5 comprenant au moins un panneau de traitement acoustique tel que défini précédemment. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention 10 ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures : - la figure 1 est une vue en perspective et en éclaté d'un panneau de traitement acoustique selon un premier mode de réalisation 15 de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe du panneau de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective et en écorché d'un panneau de traitement acoustique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; 20 - la figure 4 est une vue en coupe d'un panneau de traitement acoustique selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; et - les figures 5A à 5C sont des vues montrant différentes assemblages de dôme de panneaux de traitement acoustique selon encore d'autres modes de réalisation de l'invention. 25 Description détaillée de l'invention L'invention concerne un panneau de traitement acoustique passif, notamment du type de ceux équipant un turboréacteur d'aéronef, te que celui représenté sur la figure 1. 30 Par exemple, de tels panneaux de traitement acoustique passif peuvent être positionnés sur la face interne de la nacelle d'un turboréacteur pour atténuer les nuisances sonores émises par ce dernier. Ces panneaux pourraient également être positionnés au niveau de la face externe du capot primaire autour du compresseur haute-pression et de la 35 chambre de combustion du turboréacteur, ou encore au niveau de la face interne du capot primaire en aval de la turbine basse-pression. 302 6 122 4 Le panneau de traitement acoustique 10 représenté sur les figures 1 et 2 est dit à double couche, c'est-à-dire correspondant à un traitement doté de deux étages de structure en nid d'abeille (le traitement est de type « double résonateur »). Selon l'invention, le panneau 10 comprend une peau pleine 12, une peau perforée 14 et une seule et unique âme à structure alvéolaire 16 prise en sandwich entre ces deux peaux 12, 14. Le panneau 10 comprend en outre une pluralité de dômes 18 qui sont réalisés dans un tissu poreux. Ces dômes 18 en tissu poreux sont fixés (par exemple par collage) sur l'une des peaux 12, 14 du panneau (la peau perforée 14 dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2) à partir de laquelle ils s'étendent à l'intérieur des alvéoles 20 de la structure alvéolaire 16 en direction de l'autre peau (à savoir la peau pleine 12). De la sorte, comme représenté sur la figure 2, chaque dôme 18 en tissu poreux vient se loger à l'intérieur d'une alvéole 20 de la structure alvéolaire de sorte à délimiter à l'intérieur de celle-ci au moins deux cavités d'air résonantes 20a, 20b. Plus précisément, l'une des deux cavités d'air (cavité 20a sur la figure 2) est formée par le volume délimité par le dôme 18 correspondant et la peau perforée 14, et l'autre cavité d'air (cavité 20b) est formée par le volume restant de l'alvéole 20. Le tissu utilisé pour former les dômes 18 peut être un tissu poreux de polymère, métallique ou de verre. A titre d'exemple, ce tissu peut présenter une épaisseur de l'ordre de 0,2 à 0,4 mm. De plus, la porosité du tissu sera choisie notamment en fonction de la surface du dôme 18 qui vient délimiter les deux cavités d'air 20a, 20b de façon à conférer au panneau de traitement acoustique les propriétés acoustiques recherchées. Par ailleurs, dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, les 30 dômes 18 sont fixés sur la peau perforée 14. Bien entendu, les dômes 18' pourraient aussi bien être fixés sur la peau pleine 12 comme représenté sur le panneau 10' illustré en variante par la figure 3. De même, le panneau de traitement acoustique pourrait comprendre deux séries de dômes, l'une étant fixée à la peau pleine et 35 l'autre à la peau perforée en s'étendant chacun à l'intérieur d'une alvéole de la structure alvéolaire de sorte à délimiter à l'intérieur de celle-ci trois cavités d'air résonantes. Une telle configuration forme ainsi un traitement de type « triple résonateur ». De plus, la forme des dômes 18 en tissu poreux venant se positionner à l'intérieur de chaque alvéole 20 de la structure alvéolaire 16 du panneau pour délimiter au moins deux cavités d'air peut varier. Ainsi, dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, ces dômes 18 ont chacun une forme arrondie pouvant rappeler la forme d'une boîte à oeufs. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, les dômes 18' en tissu poreux ont chacun une forme géométrique d'ogive, c'est-à-dire comprenant une base 18'a sensiblement cylindrique qui se prolonge par une partie terminale 18'b en forme de cône. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, le panneau 10" comprend une pluralité de dômes 18" en tissu poreux qui ont chacun une forme géométrique de pyramide. Quelle que soit leur forme géométrique, les dômes en tissu poreux du panneau viennent délimiter l'intérieur de chaque alvéole 20 de la structure alvéolaire 16 en au moins deux cavités d'air résonantes. Par ailleurs, dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, les dômes 18 du panneau 10 forment une seule et même couche 21 de tissu poreux qui est fixée (par exemple par collage) sur la peau perforée 14. Pour pallier la difficulté d'élaborer une couche de tissu poreux tissée en un seul tenant avec une pluralité de dômes, il est possible, comme représenté sur les figures 5A à 5C, de réaliser des dômes unitaires (c'est-à-dire indépendants les uns des autres) qui seraient chacun fixés sur la peau correspondante du panneau et/ou sur la structure alvéolaire de celui-ci. Ainsi, dans le mode de réalisation illustré sur la figure 5A, les dômes 18 sont unitaires et sont fixés sur la structure alvéolaire 16 au moyen de filins 22 montés à l'intérieur des alvéoles 20 de la structure alvéolaire et reliés les uns aux autres en traversant les alvéoles au travers d'encoches 24 réalisées dans des parois de celles-ci. Plus précisément, les filins, par exemple réalisés dans un matériau polymère ou métallique, sont conformés pour prendre la forme des dômes 18 sur lesquels ils sont fixés (par exemple par collage). Les dômes sont montés à l'intérieur de ces filins de forme complémentaire et fixés sur ces derniers. Par ailleurs, ces filins 22 forment une seule et même structure unitaire qui chemine d'une alvéole à l'autre en empruntant des encoches 24 réalisées dans les parois de la structure alvéolaire délimitant ces mêmes alvéoles 20. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 5B, les dômes 18 sont unitaires et sont fixés sur la peau correspondante au moyen d'un treillis 26 qui forme une seule et même structure unitaire et qui comprend une pluralité d'embases 28 sur lesquelles sont fixés les dômes. Le treillis 26 peut ainsi être formé par trois bandes de liaison 30 qui sont agencées de sorte à former des embases 28 de forme complémentaire aux dômes. Plus précisément, les bandes de liaison 30 cheminent d'une alvéole de la structure alvéolaire à l'autre en passant sous les parois de celles-ci. Elles sont collées à la fois sur la peau correspondante et aux parois des alvéoles de la structure alvéolaire. De plus, les bandes de liaison 30 de préférence sont élaborées à partir d'un tissu à grosse maille, par exemple un tissu de 0,2 à 0,4rnm, de sorte à faciliter la liaison par collage entre la structure alvéolaire et la peau sur laquelle sont assemblés les dômes 18. Dans une variante non représentée de ce mode de réalisation, les bandes de liaison peuvent être rapportées directement par collage sur les dômes. Cette variante permet avantageusement d'obtenir un gain de poids. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 5C, les dômes 18 sont unitaires et sont également fixés sur la peau correspondante au moyen d'un treillis 26' qui forme une seule et même structure unitaire et qui est formé par une pluralité d'embases 28' sur lesquelles sont fixés les dômes. Ici, les embases 28' ont chacune une forme d'hexagone collé sur la peau et muni de languettes 32 de forme triangulaire sur lesquelles 30 viennent se coller les dômes 18. Comme précédemment, ces embases 28' sont de préférence réalisées à partir d'un tissu à grosse maille de sorte à faciliter la liaison par collage entre la structure alvéolaire et la peau sur laquelle sont assemblés les dômes 18. 35 On notera que l'optimisation acoustique du panneau de traitement acoustique selon l'invention pourra nécessiter d'obturer partiellement la porosité des dômes en tissu assemblés à l'intérieur des alvéoles de la structure alvéolaire du panneau. A cet effet, comme représenté sur la figure 5A, on pourra recouvrir partiellement certains dômes par une résine ou un tissu non 5 poreux 34 destiné à obstruer les porosités du tissu poreux des dômes recouverts. REVENDICATIONS1. Panneau de traitement acoustique (10; 10'; 10") comprenant une âme à structure alvéolaire (16) prise en sandwich entre une peau pleine (12) et une peau perforée (14), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pluralité de dômes (18 ; 18'; 18") réalisés dans un tissu poreux et s'étendant à partir d'au moins l'une des peaux à l'intérieur d'alvéoles (20) de la structure alvéolaire en direction de l'autre peau de sorte à délimiter au moins deux cavités résonantes (20a, 20b) à l'intérieur de chaque alvéole de la structure alvéolaire. 2. Panneau selon la revendication 1, dans lequel les dômes forment une seule et même couche (21) de tissu poreux assemblée sur au moins l'une des peaux. 3. Panneau selon la revendication 1, dans lequel les dômes sont indépendants les uns des autres et sont fixés à une structure unitaire (22 ; 26; 26'). 4. Panneau selon la revendication 3, dans lequel la structure unitaire comprend une pluralité de filins (22) qui sont montés à l'intérieur des alvéoles de la structure alvéolaire et qui sont reliés les uns aux autres en traversant les alvéoles au travers d'encoches (24) réalisées dans des parois de celles-ci, les dômes étant fixés à l'intérieur desdits filins. 5. Panneau selon la revendication 3, dans lequel la structure unitaire comprend un treillis (26 ; 26') qui est fixé sur l'une des peaux et qui comprend une pluralité d'embases (28; 28') sur lesquelles sont fixés les dômes. 6. Panneau selon la revendication 5, dans lequel chaque embase est réalisée à partir d'un tissu à grosse maille. 7. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 35 dans lequel les dômes sont partiellement obturés. 8. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les dômes sont réalisés dans un tissu poreux de polymère, métallique ou de verre. 9. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les dômes ont chacun une forme d'ogive ou de pyramide. 10. Turbomachine comprenant au moins un panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.