Brevet FR3065472A1 — publié le 20181026

PANNEAU POUR LE TRAITEMENT ACOUSTIQUE COMPRENANT UNE STRUCTURE ACOUSTIQUEMENT RESISTIVE POREUSE COMPORTANT DES CANAUX DE CONNEXION La présente demande se rapporte à un panneau pour le traitement acoustique comprenant une structure acoustiquement résistive poreuse comportant des canaux de connexion. Un panneau pour le traitement acoustique comprend au moins une structure alvéolaire positionnée entre une couche réflectrice et une couche acoustiquement résistive poreuse en contact avec un environnement extérieur dans lequel se propagent des ondes sonores. Un tel panneau fonctionne selon le principe du résonateur d'Helmhotz. Ainsi, la structure alvéolaire comprend une pluralité d'alvéoles qui forment chacune une cavité approximativement étanche et la couche acoustiquement résistive poreuse comprend une pluralité de trous configurés pour faire communiquer l'environnement extérieur avec l'une des cavités. Ce type de panneau est utilisé dans une nacelle d'un aéronef pour atténuer les bruits provenant d'une motorisation. Pour atténuer les basses fréquences, le document US-3.887.031 décrit un panneau pour le traitement acoustique qui comprend dans chaque alvéole un conduit en forme d'entonnoir qui présente une première extrémité avec une section large obturée par une portion de la couche acoustiquement résistive poreuse et une deuxième extrémité avec une section réduite obturée par une portion de la couche réflectrice. Le conduit comporte une ouverture qui fait communiquer l'intérieur du conduit avec la zone délimitée par l'alvéole et le conduit. La section large de la première extrémité du conduit est sensiblement égale à la section de l'alvéole. La présente invention vise à améliorer les performances des panneaux pour le traitement acoustique de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un panneau pour le traitement acoustique comprenant une structure acoustiquement résistive poreuse en contact avec un environnement extérieur dans lequel s'écoulent des ondes sonores en fonctionnement, une couche réflectrice et au moins une structure alvéolaire, positionnée entre la structure acoustiquement résistive poreuse et la couche réflectrice, configurée pour compartimenter une zone entre la structure acoustiquement résistive poreuse et la couche réflectrice en une pluralité d'alvéoles. 3065472 2 Selon l'invention, la structure acoustiquement résistive poreuse comprend au moins une couche extérieure qui est en contact avec l'environnement extérieur et qui présente des trous traversants, des bandes intérieures comprenant plusieurs ouvertures qui communiquent avec l'intérieur des alvéoles et des canaux de connexion, intercalés entre la 5 couche extérieure et les bandes intérieures, qui communiquent d'une part avec au moins un des trous traversants de la couche extérieure et d'autre part avec au moins une des ouvertures de l'une des bandes intérieures. Les canaux de connexion permettent de garantir que les ouvertures de faibles sections communiquent avec au moins un trou traversant de la couche extérieure et ainsi un 10 fonctionnement optimal du panneau pour le traitement acoustique. Selon un premier mode de réalisation, chaque bande intérieure comprend deux bords latéraux parallèles et une zone médiane intercalée entre les bords latéraux qui présente les ouvertures communiquant avec les alvéoles, l'un des bords latéraux présentant un soyage et les bords latéraux de deux bandes intérieures adjacentes étant superposés et assemblés, les 15 zones médianes des bandes intérieures étant espacées de la couche extérieure pour former les canaux de connexion. Selon un deuxième mode de réalisation, chaque bande intérieure comprend deux bords latéraux parallèles et une zone médiane, intercalée entre les bords latéraux qui présente les ouvertures communiquant avec les alvéoles, les bandes intérieures étant planes et reliées 20 entre elles par des bandes intercalaires pour former une couche intérieure, les zones médianes des bandes intérieures étant espacées de la couche extérieure pour former les canaux de connexion. Selon un troisième mode de réalisation, la couche extérieure comprend, sur sa face orientée vers les bandes intérieures, des rigoles parallèles entre elles et espacées dans lesquelles 25 débouchent au moins partiellement les trous traversants, les bandes intérieures étant assemblées avec la couche intérieure de manière à fermer chaque rigole pour obtenir des canaux de connexion. Selon une autre caractéristique, le panneau pour le traitement acoustique comprend des clinquants intercalés entre les bandes intérieures et la couche extérieure, parallèles les uns aux autres et espacés. 3065472 3 Selon les configurations, les clinquants sont orientés parallèlement aux bords latéraux et superposés à ces bords latéraux ou sont orientés perpendiculairement aux bords latéraux des bandes intérieures. Selon une autre caractéristique, chaque alvéole contient plusieurs conduits qui présentent 5 chacun une première extrémité obturée par une portion de la structure acoustiquement résistive poreuse, une deuxième extrémité obturée par une portion de la couche réflectrice et au moins une ouverture écartée de la structure acoustiquement résistive poreuse et configurée pour faire communiquer l'intérieur et l'extérieur du conduit, chaque ouverture des bandes intérieures communiquant avec l'un des conduits. 10 L'invention a également pour objet un aéronef comprenant un panneau pour le traitement acoustique selon l'une des caractéristiques précédentes. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l'invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : 15 La figure lest une vue latérale d'un aéronef, La figure 2 est une coupe longitudinale d'une partie d'une entrée d'air d'une nacelle de l'aéronef visible sur la figure 1, La figure 3 est une coupe d'une alvéole d'un panneau pour le traitement acoustique qui illustre un premier mode de réalisation de l'invention, 20 La figure 4 est une coupe d'une alvéole d'un panneau pour le traitement acoustique qui illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention depuis un premier point de vue, La figure 5 est une coupe de l'alvéole visible sur la figure 4 depuis un deuxième point de vue, la couche réflectrice n'étant pas représentée, 25 La figure 6 est une vue en perspective d'une partie d'un panneau pour le traitement acoustique qui illustre un autre mode de réalisation, la couche réflectrice n'étant pas représentée, Les figures 7A à 7D sont des sections d'un conduit qui illustrent différents modes de réalisation de l'invention, 30 La figure 8 est une vue en perspective d'une bande pourvue d'un alignement de conduits qui illustre un mode de réalisation de l'invention, 3065472 4 - La figure 9 est une vue en perspective d'une partie d'un panneau pour le traitement acoustique qui comprend plusieurs bandes telles que visibles sur la figure 8, - La figure 10 est une coupe de la partie du panneau pour le traitement acoustique visible sur la figure 9, 5 - La figure 11 est une vue en perspective d'une partie d'un panneau pour le traitement acoustique qui illustre un autre mode de réalisation depuis l'intérieur du panneau, - La figure 12 est une vue en perspective du panneau pour le traitement acoustique visible sur la figure 11 depuis l'extérieur du panneau, - La figure 13 est une coupe du panneau pour le traitement acoustique visible sur la 10 figure 11, - La figure 14 est une vue en perspective d'une bande pourvue de plusieurs alignements de conduits qui illustre un autre mode de réalisation de l'invention, - La figure 15 est une vue de face d'un panneau pour le traitement acoustique qui illustre un autre mode de réalisation de l'invention, et 15 - La figure 16 est une coupe du panneau pour le traitement acoustique visible sur la figure 15. Comme illustré sur les figures 1 et 2, un aéronef 10 comprend plusieurs ensembles propulsifs 12 qui comportent chacun une nacelle 14 configurée pour canaliser un flux d'air 16 en direction d'une motorisation 18. A cet effet, la nacelle comprend une entrée d'air 20 qui 20 présente, selon le sens d'écoulement du flux d'air 16, une lèvre 22 prolongée à l'intérieur par un conduit intérieur 24 pour canaliser le flux d'air 16 en direction de la motorisation 18 et à l'extérieur par une surface extérieure 26. Pour limiter les nuisances sonores, le conduit intérieur 24 est formé, au moins en partie, par au moins un panneau pour le traitement acoustique 28. Généralement l'entrée d'air 20 25 comprend plusieurs panneaux pour le traitement acoustique 20 juxtaposés pour former le conduit intérieur 24. Pour la suite de la description, une direction longitudinale est une direction parallèle à la direction du flux d'air 16 ou à l'axe de la motorisation référencé A18. Une direction radiale est une direction perpendiculaire à l'axe de la motorisation A18. Une direction transversale 30 est une direction perpendiculaire aux directions longitudinale et radiale. Un plan longitudinal 3065472 5 est un plan passant par l'axe de la motorisation A18 et un plan transversal est un plan perpendiculaire à l'axe A18 de la motorisation. Bien que décrit appliqué à une entrée d'air, le panneau pour le traitement acoustique de l'invention n'est en aucun cas limité à cette zone de l'aéronef. Il peut être positionné à 5 d'autres endroits de l'aéronef 10 ou être utilisé pour d'autres applications. Le panneau pour le traitement acoustique 28 comprend une structure acoustiquement résistive poreuse 30 en contact avec un environnement extérieur dans lequel s'écoulent le flux d'air 16 et des ondes sonores en fonctionnement, une couche réflectrice 32 et au moins une structure alvéolaire 34 positionnée entre la structure acoustiquement résistive poreuse 10 30 et la couche réflectrice 32. La couche réflectrice 32 comprend au moins une plaque métallique ou en matériau composite, non poreuse. La structure alvéolaire 34 est configurée pour compartimenter la zone entre la structure acoustiquement résistive poreuse 30 et la couche réflectrice 32 en une pluralité d'alvéoles 15 36. Chaque alvéole 36 est sensiblement étanche et délimitée par au moins une paroi latérale qui forme un tube obturé à une première extrémité par une portion de la structure acoustiquement résistive poreuse 30 et à une deuxième extrémité par une portion de la couche réflectrice 32. Selon les modes de réalisation, les alvéoles 36 ont des sections (dans un plan de coupe 20 parallèle à la couche réflectrice 32) circulaires comme illustré sur les figures 4 et 5, carrées ou rectangulaires comme illustré sur la figure 6, hexagonales ou autres. Pour donner un ordre de grandeur, chaque alvéole 36 a une section de l'ordre de 1 cm2 ou plus. La structure alvéolaire 34 peut être métallique ou en matériau composite. 25 Selon une caractéristique de l'invention, chaque alvéole 36 contient plusieurs conduits 38 qui présentent chacun une première extrémité 38.1 obturée par une portion de la structure acoustiquement résistive poreuse 30, une deuxième extrémité 38.2 obturée par une portion de la couche réflectrice 32 et au moins une ouverture 40 écartée de la structure acoustiquement résistive poreuse 30 et configurée pour faire communiquer l'intérieur et 30 l'extérieur du conduit 38. 3065472 6 Le ratio entre la section de l'alvéole 36 et la section d'un conduit 38 est supérieur ou égal à 10, et de préférence supérieur à 20. Chaque conduit 38 a une section inférieure ou égale à 0,04 cm2. Chaque conduit 38 a une section constante entre les première et deuxième extrémités 38.1 et 38.2. 5 Selon un mode de réalisation, les conduits 38 sont rigides. Ils sont métalliques ou en matériau composite. Selon un mode de réalisation, chaque conduit 38 comprend une unique ouverture 40 qui se présente sous la forme d'une fente dont la plus grande dimension est orientée parallèlement à l'axe du conduit 38. Chaque ouverture 40 s'étend sur une portion de la circonférence du 10 conduit 38 inférieure ou égale à la moitié de la circonférence. Selon un mode de réalisation visible sur les figures 4 et 5, les ouvertures 40 de tous les conduits 38 d'une même alvéole 36 sont identiques et s'étendent, à partir de la couche réflectrice 32, sur une longueur de l'ordre d'un tiers de la longueur totale des conduits 38. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation. Comme illustré sur la 15 figure 3, pour une même alvéole, les ouvertures 40 peuvent être différentes et/ou positionnées différemment d'un conduit 38 à l'autre. Les conduits 38 et les ouvertures 40 peuvent tous être identiques dans une alvéole et différents d'une alvéole à l'autre. Selon une configuration visible sur la figure 6, les alvéoles ont chacune une section carrée ou rectangulaire et sont délimitées par des cloisons 35 orientées selon une première direction et 20 selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. Selon un mode de réalisation, la première direction est parallèle à la direction longitudinale. Dans chaque alvéole, les conduits 38 sont positionnés selon des lignes parallèles à la première direction et selon des rangées parallèles à la deuxième direction. Selon un mode de réalisation illustré par la figure 7A, chaque conduit 38 a une section 25 circulaire avec un diamètre compris entre 0,5 et 2 mm. Selon d'autres modes de réalisation illustrés par la figure 7B, 7C et 7D, chaque conduit 38 a respectivement une section carrée ou rectangulaire, hexagonale, elliptique. Le fait de prévoir plusieurs conduits avec une faible section dans chaque alvéole permet de traiter les ondes sonores à basses fréquences et limite les risques d'écrasement du panneau 30 acoustique au centre de chaque alvéole. 3065472 7 Selon une autre caractéristique, la structure acoustiquement résistive poreuse 30 comprend au moins une couche extérieure 42 qui est en contact avec le flux d'air 16 et qui présente des trous traversant 44, des bandes intérieures 46 comprenant des ouvertures 48 qui communiquent chacune avec l'intérieur d'une alvéole 36 via un conduit 38 et des canaux de 5 connexion 50, intercalés entre la couche extérieure 42 et les bandes intérieures 46, qui communiquent d'une part avec au moins un des trous traversants 44 de la couche extérieure 42 et d'autre part avec au moins une des ouvertures 48 de l'une des bandes intérieures 46. Les canaux de connexion 50 permettent de garantir que les ouvertures 48 de faibles sections communiquent avec au moins un trou traversant 44 de la couche extérieure 42. 10 Selon les cas, la couche extérieure 42 est métallique ou en matériau composite ou comprend une superposition de plusieurs couches métalliques et/ou en matériau composite. Selon les modes de réalisation, les trous traversants 44 sont circulaires, comme illustré sur la figure 9, et oblongs, comme illustré sur les figures 12 et 15. Selon un mode de réalisation visible sur la figure 8, chaque bande intérieure 46 comprend un 15 alignement de conduits 38. Selon un autre mode de réalisation visible sur la figure 14, chaque bande intérieure 46 comprend plusieurs alignements de conduits 38, agencés en quinconce. Pour chaque bande intérieure 46, les conduits 38 sont solidarisés à la bande intérieure 46 avant qu'elle ne soit assemblée avec d'autres bandes intérieures 46 ou d'autres éléments du panneau pour le traitement acoustique. 20 Les bandes intérieures 46 et les conduits 38 peuvent être métalliques ou en matériau composite et sont solidarisés par soudage, collage. En variante, chaque bande intérieure 46 et ses conduits 38 sont réalisés par fabrication additive. Chaque bande 46 comprend deux bords latéraux 46.1 et 46.2 parallèles et une zone médiane 46.3, intercalée entre les bords latéraux 46.1 et 46.2, qui présente les ouvertures 48 25 communiquant avec les conduits 38. Selon un premier mode de réalisation visible sur la figure 8, l'un des bords latéraux 46.2 présente un soyage 51. Les bandes intérieures 46 sont assemblées de manière étanche entre elles en superposant les bords latéraux 46.1 et 46.2 de deux bandes intérieures 46, 46' adjacentes pour former une couche intérieure 52, comme illustré sur la figure 10. En dehors 30 des ouvertures 48, la couche intérieure 52 obtenue est étanche, ce qui contribue à rendre les alvéoles 36 étanches. 3065472 8 Selon ce mode de réalisation, lorsque les bandes intérieures 46 sont assemblées, les bords latéraux 46.1 des différentes bandes intérieures 46 forment des surfaces de contact 46.1F et les zones médiane 46.3 des bandes intérieures 46 sont décalées par rapport à ces surfaces de contact 46.1F et forment chacune une rigole 46.3F. 5 Ainsi, comme illustré sur la figure 10, lorsque la couche intérieure 52 est assemblée avec la couche extérieure 42, les zones médianes 46.3 des bandes intérieures 46 sont espacées de la couche intérieure 42 et chaque rigole 46.3F, fermée par la couche extérieure 42, forme un canal de connexion 50. Pour augmenter la section des canaux de connexion 50, des clinquants sont intercalés entre 10 la couche intérieure 52 et la couche extérieure 42. Chaque clinquant se présente sous la forme d'une bande de matière. Ces clinquants sont parallèles les uns aux autres et sont espacés. Selon les configurations, les clinquants sont orientés parallèlement aux bords latéraux 46.1 et superposés à ces derniers ou orientés perpendiculairement aux bords latéraux 46.1. 15 Selon un deuxième mode de réalisation visible sur les figures 11 à 13, les bandes intérieures 46 sont planes et reliées entre elles par des bandes intercalaires 54 pour former une couche intérieure 52. Le bord latéral 46.1 d'une première bande intérieure 46 est superposé et relié de manière étanche par tout moyen approprié à l'un des bords d'un bande intercalaire 54 et le bord latéral 46.2 d'une deuxième bande intérieure 46' est superposé et relié de manière 20 étanche par tout moyen approprié à l'autre bord de la bande intercalaire 54. En dehors des ouvertures 48, la couche intérieure 52 obtenue est étanche, ce qui contribue à rendre les alvéoles 36 étanches. Chaque bande intercalaire 54 offre une surface de contact 54F. Les bandes intercalaires 54 étant espacées entre elles, la zone médiane 46.3 de chaque bande intérieure 46 délimite 25 entre deux bandes intercalaires 54 une rigole 46.3F. Ainsi, comme illustré sur la figure 11, lorsque la couche intérieure 52 est assemblée avec la couche extérieure 42, les zones médianes 46.3 des bandes intérieures 46 sont espacées de la couche intérieure 42 et chaque rigole 46.3F fermée par la couche extérieure 42 forme un canal de connexion 50. 30 Pour augmenter la section des canaux de connexion 50, des clinquants 56 sont intercalés entre les bandes intérieures 46 et la couche extérieure 42. Chaque clinquant 56 se présente 3065472 9 sous la forme d'une bande matière. Les clinquants 56 sont parallèles les uns aux autres et sont espacés. Selon les configurations, les clinquants 56 sont orientés parallèlement aux bords latéraux 46.1 et superposés à ces derniers ou orientés perpendiculairement aux bords latéraux 46.1, comme illustré sur les figures 11 à 13. 5 Selon un troisième mode de réalisation visible sur les figures 15 et 16, la couche extérieure 42 comprend, sur sa face orientée vers les bandes intérieures 46, des rigoles 58 parallèles entre elles et espacées dans lesquelles débouchent au moins partiellement les trous traversants 44. Entre chaque rigole 58, la couche extérieure 42 comprend des surfaces de contact 42F qui forment une surépaisseur par rapport aux fonds des rigoles 58. Les bandes 10 intérieures 46 sont assemblées avec la couche intérieure 42 de manière à fermer chaque rigole 58 pour obtenir des canaux de connexion 50. A cet effet, pour chaque rigole 58, le premier bord latéral 46.1 d'une bande intérieure 46 est relié, de manière étanche, à une première surface de contact 42F disposée d'un premier côté de la rigole 58 et le deuxième bord latéral 46.2 de la bande intérieur 46 est relié de manière étanche à une deuxième 15 surface de contact 42F' disposée d'un deuxième côté de la rigole 58. REVENDICATIONS1. Panneau pour le traitement acoustique comprenant une structure acoustiquement résistive poreuse (30) en contact avec un environnement extérieur dans lequel s'écoulent des ondes sonores en fonctionnement, une couche réflectrice (32) et au moins une structure alvéolaire (34) positionnée entre la structure acoustiquement résistive poreuse (30) et la couche réflectrice (32) et configurée pour compartimenter une zone entre la structure acoustiquement résistive poreuse (30) et la couche réflectrice (32) en une pluralité d'alvéoles (36), caractérisé en ce que la structure acoustiquement résistive poreuse (30) comprend au moins une couche extérieure (42) qui est en contact avec l'environnement extérieur et qui présente des trous traversants (44), des bandes intérieures (46) comprenant plusieurs ouvertures (48) qui communiquent avec l'intérieur des alvéoles (36) et des canaux de connexion (50), intercalés entre la couche extérieure (42) et les bandes intérieures (46), qui communiquent d'une part avec au moins un des trous traversants (44) de la couche extérieure (42) et d'autre part avec au moins une des ouvertures (48) de l'une des bandes intérieures (46). 2. Panneau pour le traitement acoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bande intérieure (46) comprend deux bords latéraux (46.1, 46.2) parallèles et une zone médiane (46.3) intercalée entre les bords latéraux (46.1, 46.2) qui présente les ouvertures (48) communiquant avec les alvéoles (36), en ce que l'un des bords latéraux (46.2) présente un soyage (51) et en ce que les bords latéraux (46.1, 46.2) de deux bandes intérieures (46, 46') adjacentes sont superposés et assemblés, les zones médianes (46.3) des bandes intérieures (46) étant espacées de la couche extérieure (42) pour former les canaux de connexion (50). 3. Panneau pour le traitement acoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bande intérieure (46) comprend deux bords latéraux (46.1, 46.2) parallèles et une zone médiane (46.3) intercalée entre les bords latéraux (46.1, 46.2) qui présente les ouvertures (48) communiquant avec les alvéoles (36) et en ce que les bandes intérieures (46) sont planes et reliées entre elles par des bandes intercalaires (54) pour former une couche intérieure (52), les zones médianes (46.3) des bandes intérieures (46) étant espacées de la couche extérieure (42) pour former les canaux de connexion (50). 3065472 11 4. Panneau pour le traitement acoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche extérieure (42) comprend, sur sa face orientée vers les bandes intérieures (46), des rigoles (58) parallèles entre elles et espacées dans lesquelles débouchent au moins partiellement les trous traversants (44), les bandes intérieures (46) étant assemblées avec la 5 couche intérieure (42) de manière à fermer chaque rigole (58) pour obtenir des canaux de connexion (50). 5. Panneau pour le traitement acoustique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau pour le traitement acoustique comprend des clinquants (56) intercalés entre les bandes intérieures (46) et la couche extérieure (42), parallèles les 10 uns aux autres et espacés. 6. Panneau pour le traitement acoustique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les clinquants (56) sont orientés parallèlement aux bords latéraux (46.1) et superposés à ces bords latéraux (46.1). 7. Panneau pour le traitement acoustique selon la revendication 5, caractérisé en ce que 15 les clinquants (56) sont orientés perpendiculairement aux bords latéraux (46.1, 46.2) des bandes intérieures (46). 8. Panneau pour le traitement acoustique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque alvéole (36) contient plusieurs conduits (38) qui présentent chacun une première extrémité (38.1) obturée par une portion de la structure 20 acoustiquement résistive poreuse (30), une deuxième extrémité (38.2) obturée par une portion de la couche réflectrice (32) et au moins une ouverture (40) écartée de la structure acoustiquement résistive poreuse (30) et configurée pour faire communiquer l'intérieur et l'extérieur du conduit (38) et en ce que chaque ouverture (48) des bandes intérieures (46) communique avec l'un des conduits (38). 25 9. Aéronef comprenant un panneau pour le traitement acoustique selon l'une des revendications précédentes.