Brevet FR3100917A1 — publié le 20210319

Panneau acoustique (40) pour un ensemble propulsif (10) d’aéronef, ce panneau comportant une première peau acoustique (42) multiperforée, une première couche alvéolaire (44), et une seconde peau (46), la première couche étant intercalée entre les première et seconde peaux et comportant des premières alvéoles (48) en communication fluidique avec des premières perforations (50) de la première peau, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une zone primaire (Z1) à couche unique de résonateurs dans laquelle la seconde peau est pleine, et au moins une zone secondaire (Z2) à couches multiples de résonateurs dans laquelle la seconde peau est multiperforée pour former un premier septum et comprend des secondes perforations (52) en communication fluidique avec lesdites premières alvéoles ainsi qu’avec des secondes alvéoles (54) d’au moins une autre couche alvéolaire (56), cette seconde couche alvéolaire étant portée par au moins une boîte (58) rapportée et fixée sur la seconde peau dans ladite au moins une zone secondaire. Figure pour l'abrégé : Figure 4 PANNEAU ACOUSTIQUE POUR UN ENSEMBLE PROPULSIF D’AERONEF, ET SON PROCEDE DE FABRICATION Domaine technique de l'invention La présente invention concerne notamment un panneau acoustique pour un ensemble propulsif d’aéronef, et son procédé de fabrication. Arrière-plan technique L’arrière-plan technique comprend notamment le document WO-A1-03/107325. Un ensemble propulsif d’aéronef comprend en général une turbomachine et/ou une nacelle entourant cette turbomachine. Dans la présente demande, on entend par ensemble propulsif une turbomachine (ou moteur), ou une nacelle de turbomachine, ou l’ensemble formé par une turbomachine et sa nacelle. La nacelle entoure un générateur de gaz de la turbomachine, en particulier à double flux, et forme autour du générateur de gaz une veine annulaire dont les parois au contact du flux secondaire sont équipées de panneaux acoustiques afin d'assurer à la fois la rigidité de la nacelle, la canalisation de l'air traversant la nacelle et l'absorption du bruit généré principalement par la soufflante. La veine a une forme générale de révolution mais sa section varie de façon continue depuis l'avant jusqu'à l'arrière de la nacelle afin de réaliser le compromis optimum entre les contraintes d'écoulement du flux secondaire et celles d'encombrement de la nacelle. Les panneaux acoustiques à réaliser ont en conséquence des formes galbées s'apparentant à des secteurs de coques. Les panneaux acoustiques sont bien connus en aéronautique. Ce sont des structures sandwich comportant dans le sens de l'épaisseur une pluralité de couches assemblées entre elles. Traditionnellement, on utilise des panneaux dits "à simple résonateur" comportant trois couches, à savoir : une peau multiperforée dite "acoustique", un nid d'abeilles et une peau pleine. Les couches sont généralement assemblées entre elles par collage. Certaines parties métalliques et chaudes en fonctionnement peuvent être assemblées par brasage. La peau acoustique et la peau pleine sont par exemple en matériau composite organique comportant de 3 à 10 couches de tissu de renfort noyées dans une résine durcie par polymérisation. La peau acoustique et la peau pleine sont réalisées séparément par moulage à la forme définitive du panneau selon des techniques bien connues. La peau acoustique est ensuite percée et l'ensemble peau pleine + nid d'abeille + peau acoustique est assemblé par collage à chaud et sous pression en autoclave afin d'assurer le meilleur contact possible entre les trois couches. Dans une variante du procédé, pendant l'assemblage, la peau pleine peut être directement réalisée et moulée sur le nid d'abeille qu'elle recouvre. On comprend que les peaux maintenues séparées par le nid d'abeilles assurent la résistance et la rigidité du panneau. On connaît également des panneaux acoustiques plus performants dits "à double résonateur". Ce sont des structures sandwich comportant successivement dans le sens de l'épaisseur : une peau acoustique multiperforée, un premier nid d'abeilles dit "primaire", un septum également multiperforé, un second nid d'abeilles dit "secondaire", et une peau pleine. Le septum est en composite organique comportant de 1 à 3 couches de tissu de renfort noyées dans une résine durcie par polymérisation. Au contraire des peaux, le septum est mince et souple car il participe peu à la résistance et à la rigidité du panneau, sa fonction étant par conséquent essentiellement acoustique. La fabrication des peaux et du septum, le perçage de la peau acoustique et du septum ainsi que l'assemblage du panneau sont effectués en utilisant les techniques déjà décrites pour un panneau à simple résonateur. Le problème à résoudre pour ces panneaux acoustiques est de simplifier leur fabrication et de réduire leur coût de fabrication. Une solution a déjà été proposée dans la demande PCT citée plus haut. Bien que celle solution soit satisfaisante, elle est cependant limitée à la fabrication de panneaux à double résonateur de faible épaisseur, en général inférieure à 50mm. Une façon d’optimiser les performances d’un panneau acoustique pour des moteurs à grand taux de dilution est d’augmenter son épaisseur et cela se traduit par une augmentation de l’épaisseur du ou des nids d’abeille. Les nids d’abeilles sont réalisés dans des matériaux différents des peaux et ont donc des comportements thermiques différents. Lors de sa fabrication, le panneau est chauffé en autoclave pour solidifier l’assemblage et les dilatations thermiques différentielles entre les nids d’abeilles et les peaux sont amplifiées lorsque les épaisseurs des nids d’abeilles sont importantes, ce qui engendre des déformations importantes du panneau. C’est ce phénomène qui explique qu’aujourd’hui, seuls des panneaux d’épaisseur inférieure à 50mm sont fabriqués avec le procédé décrit dans le document PCT évoqué plus haut. L’invention a notamment pour but d’apporter une solution simple, efficace et économique permettant de fabriquer plus facilement et donc à moindre coût des panneaux acoustiques du type « à double résonateur », même d’épaisseur importante. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue très schématique en coupe axiale d’un ensemble propulsif d’aéronef, la figure 2 est une vue schématique en perspective avec arrachement partiel d’un panneau acoustique à simple résonateur, la figure 3 est une vue schématique en perspective avec arrachement partiel d’un panneau acoustique à double résonateur, la figure 4 est une vue schématique en coupe axiale d’un panneau acoustique selon un premier mode de réalisation de l’invention, les figures 5a à 5e sont des vues très schématiques en coupe d’un panneau selon le premier mode de réalisation, et illustrent des étapes de son procédé de fabrication, La figure 6 est un graphe montrant l’atténuation du bruit en fonction de la fréquence pour différents panneaux acoustiques, la figure 7 est une vue schématique en coupe axiale d’un panneau acoustique selon un second mode de réalisation de l’invention, les figures 8a à 8e sont des vues très schématiques en coupe d’un panneau selon le second mode de réalisation, et illustrent des étapes de son procédé de fabrication, La figure 9 est un graphe montrant l’atténuation du bruit en fonction de la fréquence pour différents panneaux acoustiques, et La figure 10 est une vue schématique en coupe axiale d’un panneau acoustique selon un troisième mode de réalisation de l’invention. Panneau acoustique (40, 40’) pour un ensemble propulsif (10) d’aéronef, ce panneau comportant une première peau acoustique (42) multiperforée, une première couche alvéolaire (44), et une seconde peau (46), la première couche étant intercalée entre les première et seconde peaux et comportant des premières alvéoles (48) en communication fluidique avec des premières perforations (50) de la première peau, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une zone primaire (Z1) à couche unique de résonateurs dans laquelle la seconde peau est pleine, et au moins une zone secondaire (Z2) à couches multiples de résonateurs dans laquelle la seconde peau est multiperforée pour former un premier septum et comprend des secondes perforations (52) en communication fluidique avec lesdites premières alvéoles ainsi qu’avec des secondes alvéoles (54) d’au moins une autre couche alvéolaire (56, 64), cette seconde couche alvéolaire étant portée par au moins une boîte (58) rapportée et fixée sur la seconde peau dans ladite au moins une zone secondaire. Panneau (40, 40’) selon la revendication 1, dans lequel la ou chaque boîte (58) comprend une troisième peau (59) comportant au moins un renfoncement (60) dans lequel est logée ladite au moins une autre couche alvéolaire (56, 64). Panneau (40, 40’) selon la revendication 2, dans lequel ladite au moins une autre couche alvéolaire (56, 64) est intercalée entre les seconde et troisième peaux (46, 59), la troisième peau comportant des rebords (59a) appliqués et fixés sur la seconde peau (46). Panneau (40, 40’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une autre couche alvéolaire (56, 64) ou un septum (66) recouvrant cette couche alvéolaire, est séparé(e) par un jeu (J) de valeur prédéterminé de ladite seconde peau (46). Panneau (40, 40’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel lesdites secondes perforations (52) sont en communication fluidique directe avec lesdites premières alvéoles ainsi qu’avec des secondes alvéoles (54) de ladite au moins une autre couche alvéolaire (56, 64). Panneau (40, 40’) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel lesdites secondes perforations (52) sont en communication fluidique directe avec lesdites premières alvéoles, et en communication fluidique indirecte, par l’intermédiaire d’un septum (66) perforé, avec des secondes alvéoles (54) de ladite au moins une autre couche alvéolaire (56, 64). Panneau (40, 40’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une autre couche alvéolaire comprend une deuxième couche alvéolaire (56) et une troisième couche alvéolaire (64), un septum (66) perforé étant intercalé entre les deuxième et troisième couches alvéolaires. Panneau (40, 40’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il a une forme de secteur annulaire ou cintrée autour d’un axe. Ensemble propulsif (10) d’aéronef, comportant au moins un panneau (40, 40’) selon l’une des revendications précédentes. Procédé de fabrication d’un panneau (40, 40’) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel il comprend les étapes de : a) réalisation d’un premier assemblage comportant les première et seconde peaux (42, 46) ainsi que la première couche alvéolaire (44), la première couche alvéolaire étant collée aux première et seconde peaux, la première peau comportant les premières perforations (50), b) réalisation d’au moins un second assemblage comportant une boîte (58) portant la seconde couche alvéolaire (56), et c) réalisation des secondes perforations (52) dans la seconde peau, uniquement dans ladite au moins une zone secondaire (Z2), d) fixation de la ou chaque boîte sur la seconde peau, dans ladite au moins une zone secondaire. Procédé selon la revendication 10, dans lequel, à l’étape d), la ou chaque boîte (58) est fixée par collage ou rivetage sur la seconde peau (46). Procédé selon la revendication 10 ou 11, dans lequel, à l’étape b), la seconde couche alvéolaire (56) comprend une seule de ses deux faces revêtue et fixée, par exemple par collage, à la boîte (58). Procédé selon la revendication 10 ou 11, dans lequel, à l’étape b), la boîte (58) et la seconde couche alvéolaire (56) sont réalisées en une seule fois par injection de matière thermoplastique. Procédé selon l’une des revendications 10 à 12, dans lequel, à l’étape b), la seconde couche alvéolaire (56) est formée par l’empilement - d’au moins deux couches alvéolaires (56, 64), de préférence en nids d’abeille, séparées l’une de l’autre par un septum (66) perforé, un adhésif étant par exemple réticulé sur une face de cet empilement avant d’être collée sur le septum (66), ou – d’au moins une couche alvéolaire (64), de préférence en nid d’abeille, et d’un septum (66) perforé.