Brevet FR3125911A1 — publié le 20230203

Élément d’obturation acoustique L’invention concerne un ensemble acoustique (1) comprenant un panneau acoustique multicellulaire (100) présentant au moins une cavité traversante (120) selon une direction X, caractérisé en ce que l’ensemble acoustique (1) comprend en outre au moins un élément d’obturation (200) comprenant un corps (220) renfermant une ou plusieurs cellules acoustiques (210), le corps (220) pouvant être inséré dans la cavité (120) et s’étendant selon la direction X entre une première face (220a) et une deuxième face (220b), l’élément d’obturation (200) comprenant en outre un joint (240) sur la deuxième face (220b) du corps (220) apte à assurer l’étanchéité avec le panneau acoustique (100). Figure pour l’abrégé : Fig. 3 Élément d’obturation acoustique La présente invention se rapporte au domaine général des structures d’atténuation acoustique. Elle concerne plus particulièrement les panneaux acoustiques utilisés dans les moteurs d’avion comme dans les turbines à gaz et autres turbomachines, pour réduire notamment les bruits générés par la soufflante ou par l’éjection des gaz au niveau de l’échappement. La est une illustration d’un ensemble propulsif 7 s’étendant selon un axe longitudinal A comprenant une nacelle courte 70 et un turboréacteur 700. La turbomachine comprend notamment un compresseur 77, une chambre de combustion 78 et une turbine 79. La nacelle 70 présente une structure comprenant une section amont formant une entrée d’air 72, une section médiane 73 et une section avale 74 comprenant un inverseur de poussée. La section médiane 73 comprend des capots de soufflante destinés à entourer une soufflante 710 du turboréacteur 700. La section avale 74 est destinée à entourer la chambre de combustion 78 du turboréacteur et une tuyère d’éjection 720. Des panneaux acoustiques 81 peuvent être disposés sur la face intérieure de l’entrée d’air 72 située en regard de la soufflante 710 pour réduire les bruits générés par ladite soufflante 710. Des panneaux acoustiques 82 peuvent être disposés sur la face intérieure de la section avale 74, au niveau des inverseurs de poussée, ou sur la face extérieure du turboréacteur 700 qui comprend la chambre de combustion 78. En outre, des panneaux acoustiques 83 peuvent être disposés au niveau de la tuyère 720, pour réduire les bruits générés par l’éjection des gaz au niveau de l’échappement. Les panneaux acoustiques sont typiquement constitués d'une plaque ou peau de surface acoustique perméable aux ondes acoustiques que l'on souhaite atténuer et d'une plaque ou peau pleine réfléchissante dite « plaque de fermeture », un corps cellulaire étant disposé entre ces deux parois. Le corps cellulaire est généralement constitué par un ensemble de cloisons, par exemple en forme de nid d’abeille. De façon bien connue, de telles structures forment des résonateurs de type Helmholtz qui permettent d'atténuer dans une certaine gamme de fréquences les ondes acoustiques. Des panneaux acoustiques de ce type sont notamment décrits dans les documents US 5 912 442 et GB 2 314 526. Les panneaux acoustiques peuvent être dotés d’ouvertures ou de cavités traversantes, permettant l’accès à des éléments situés derrière le panneau. Par exemple, un panneau acoustique peut être disposé proche de la surface d’une structure qui comprend des vis de fixation, auxquelles il est nécessaire d’avoir régulièrement accès. Ces ouvertures ou cavités traversantes entraînent une forte baisse du traitement acoustique réalisé par le panneau acoustique. D’un part, la présence d’une ouverture ou d’une cavité traversante diminue les performances du panneau acoustique en réduisant la surface fonctionnelle dudit panneau. D’autre part, l’ouverture ou la cavité traversante provoque des discontinuités dans le traitement acoustique, dites « splices », qui vont modifier la structure du champ acoustique en repoussant l’énergie qui se propage dans le panneau acoustique. Ainsi, la baisse de performance acoustique est très supérieure à la baisse de performance due uniquement à la perte de surface fonctionnelle acoustique. En outre, de telles ouvertures ou cavités dans le panneau acoustique peuvent mener à des problématiques d’étanchéité du panneau acoustique. La présente invention a donc pour but principal de remédier aux inconvénients précités. Conformément à l’invention, ce but est atteint grâce à un ensemble acoustique comprenant un panneau acoustique multicellulaire présentant au moins une cavité traversante selon une direction X, caractérisé en ce que l’ensemble acoustique comprend en outre au moins un élément d’obturation comprenant un corps renfermant une ou plusieurs cellules acoustiques, le corps pouvant être inséré dans la cavité et s’étendant selon la direction X entre une première face et une deuxième face, l’élément d’obturation comprenant en outre un joint sur la deuxième face du corps apte à assurer l’étanchéité avec le panneau acoustique. Le joint est également apte à assurer le maintien de l’élément d’obturation dans le panneau acoustique. Ainsi, l’utilisation d’un élément d’obturation ayant des propriétés d’atténuation acoustique permet de minimiser l’impact de la ou des cavités traversantes sur la performance acoustique de l’ensemble. En effet, l’élément d’obturation réduit fortement la perte de surface fonctionnelle acoustique et n’entraîne pas d’irrégularités importantes dans la structure du champ acoustique global. Le joint permet d’assurer le maintien de l’élément d’obturation dans le panneau acoustique, en réalisant en outre l’étanchéité du panneau acoustique. L’élément d’obturation peut être aisément retiré si nécessaire, pour accéder à des structures ou systèmes de fixation situés derrière le panneau acoustique, et peut être replacé ensuite. Selon une caractéristique particulière de l’invention, le corps de l’élément d’obturation épouse la forme de la cavité lorsqu’il est inséré dans ladite cavité. Selon une caractéristique particulière de l’invention, le joint de l’élément d’obturation est déformable entre une position de repos ou d’étanchéité, dans laquelle le joint s’étend au-delà de la périphérie du corps perpendiculairement à la direction X, et une position de montage ou de démontage, dans laquelle le joint ne s’étend pas au-delà de la périphérie du corps perpendiculairement à la direction X. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’élément d’obturation comprend en outre un passage s’étendant depuis le joint et débouchant sur la première face du corps, configuré pour permettre l’insertion d’un objet apte à déformer le joint de sa position de repos à sa position de montage ou de démontage. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, le passage comprend au moins une portion taraudée. Le taraudage du passage de l’élément d’obturation, en combinaison avec le filetage de l’objet inséré, permet de faciliter le maintien du joint dans sa position de montage ou de démontage lors des manipulations de l’élément d’obturation. En outre, le taraudage du passage et le filetage de l’objet inséré peuvent faciliter le montage et le démontage de l’élément d’obturation, en permettant par exemple l’utilisation d’un extracteur de vis. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, chaque cellule du panneau acoustique et chaque cellule de l’élément d’obturation comprend un élément acoustique creux ayant une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’impédance acoustique de la ou des cellules acoustiques de l’élément d’obturation a une valeur comprise entre 90% et 110% de la valeur de l’impédance acoustique des cellules du panneau acoustique. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’élément d’obturation présente une symétrie axiale. La symétrie axiale peut être selon l’axe X qui coupe la première surface et la deuxième surface du corps de l’élément d’obturation en leur centre. L’invention concerne en outre un procédé de montage d’un ensemble acoustique conformément à l’invention, comprenant le placement d’au moins un élément d’obturation dans au moins une cavité traversante du panneau acoustique multicellulaire, ledit élément d’obturation occupant le volume défini par la cavité de sorte que la première face du corps de l’élément d’obturation soit située dans le prolongement d’une première face du panneau acoustique et que le joint de l’élément d’obturation réalise l’étanchéité entre la deuxième face du corps de l’élément d’obturation et une deuxième face du panneau acoustique opposé à la première face du panneau. Selon une caractéristique particulière de l’invention, le placement de l’élément d’obturation comprend les étapes suivantes : - l’insertion d’un objet à l’intérieur du passage pour déformer le joint de sa position de repos ou d’étanchéité à sa position de montage ou de démontage, - la placement de l’élément d’obturation dans la cavité du panneau acoustique multicellulaire en maintenant le joint d’étanchéité dans sa position de montage ou de démontage, ledit élément d’obturation occupant le volume défini par la cavité de sorte que la première face du corps de l’élément d’obturation soit située dans le prolongement d’une première face du panneau acoustique, - le retrait de l’objet inséré dans le passage pour permettre au joint de reprendre sa position de repos ou d’étanchéité, de sorte que le joint réalise l’étanchéité entre la deuxième face du corps de l’élément d’obturation et une deuxième face du panneau acoustique opposé à la première face. L’invention concerne en outre un procédé de démontage d’un ensemble acoustique conformément à l’invention, comprenant le retrait d’au moins un élément d’obturation d’une cavité traversante du panneau acoustique multicellulaire par déformation du joint dudit élément d’obturation. Selon une caractéristique particulière de l’invention, le retrait de l’élément d’obturation comprend les étapes suivantes : - l’insertion d’un objet à l’intérieur du passage pour déformer le joint de sa position de repos ou d’étanchéité à sa position de montage ou de démontage, - le retrait de l’élément d’obturation de la cavité du panneau acoustique multicellulaire en maintenant le joint d’étanchéité dans sa position de montage ou de démontage. L’invention concerne en outre un procédé de réparation d’un panneau acoustique multicellulaire comprenant une zone endommagée, comprenant les étapes suivantes : - la réalisation d’au moins une cavité traversante selon une direction X par retrait des cellules présentes au moins en partie dans la zone endommagée, - la fourniture d’au moins un élément d’obturation comprenant un corps renfermant une ou plusieurs cellules acoustiques, le corps épousant la forme de la cavité et s’étendant selon la direction X entre une première face et une deuxième face, l’élément d’obturation comprenant en outre un joint sur la deuxième face, - le placement dudit élément d’obturation dans la cavité traversante, l’élément d’obturation occupant le volume défini par la cavité de sorte que la première face du corps de l’élément d’obturation soit située dans le prolongement d’une première face du panneau acoustique et que le joint de l’élément d’obturation réalise l’étanchéité entre la deuxième face du corps de l’élément d’obturation et une deuxième face du panneau acoustique opposé à la première face. Selon une caractéristique particulière de l’invention, le joint de l’élément d’obturation est déformable entre une position de repos ou d’étanchéité, dans laquelle le joint s’étend au-delà de la périphérie du corps perpendiculairement à la direction X, et une position de montage ou de démontage, dans laquelle le joint ne s’étend pas au-delà de la périphérie du corps perpendiculairement à la direction X, et dans lequel l’élément d’obturation comprend en outre un passage s’étendant depuis le joint et débouchant sur la première face du corps, le placement de l’élément d’obturation comprenant les étapes suivantes : - l’insertion d’un objet à l’intérieur du passage pour déformer le joint de sa position de repos ou d’étanchéité à sa position de montage ou de démontage, - la placement de l’élément d’obturation dans la cavité du panneau acoustique multicellulaire en maintenant le joint dans sa position de montage ou de démontage, ledit élément d’obturation occupant le volume défini par la cavité de sorte que la première face du corps de l’élément d’obturation soit située dans le prolongement d’une première face du panneau acoustique, - le retrait de l’objet inséré dans le passage pour permettre au joint de reprendre sa position de repos ou d’étanchéité, de sorte que le joint réalise l’étanchéité entre la deuxième face du corps de l’élément d’obturation et une deuxième face du panneau acoustique opposé à la première face. La est une vue schématique en coupe illustrant un ensemble propulsif de la technique antérieure comprenant des panneaux acoustiques. La est une vue en coupe illustrant un ensemble acoustique selon l’invention disposé contre une structure en vue éclatée. La est une vue 3D en coupe illustrant un élément d’obturation lorsque le joint est en position d’étanchéité, l’élément d’obturation étant inséré dans un panneau acoustique conformément à l’invention. La est une vue 3D en coupe illustrant l’élément d’obturation de la lorsque le joint est en position de montage ou de démontage, l’élément d’obturation étant inséré dans un panneau acoustique. La est une vue 3D en coupe illustrant l’élément d’obturation des figures 3 et 4 lorsque le joint est en position de montage ou de démontage, l’élément d’obturation étant retiré du un panneau acoustique. La est une vue 3D en coupe illustrant l’élément d’obturation des figures 3, 4 et 5 lorsque le joint est en position de repos, l’élément d’obturation étant retiré du un panneau acoustique. La est une vue en coupe d’un panneau acoustique présentant une zone endommagée. La est une vue en coupe d’un ensemble acoustique conformément à l’invention, qui comprend le panneau acoustique de la dans lequel la zone endommagée a été retirée et un élément d’obturation. La est une vue en coupe d’un élément d’obturation comprenant trois cellules acoustiques alignées conformément à l’invention. La est une vue en coupe d’un élément d’obturation comprenant trois cellules acoustiques placées en « triangle » conformément à l’invention. La est une vue 3D en coupe d’un élément d’obturation comprenant une unique cellule acoustique conformément à l’invention. Ensemble acoustique (1) comprenant un panneau acoustique multicellulaire (100) présentant au moins une cavité traversante (120) selon une direction X, caractérisé en ce que l’ensemble acoustique (1) comprend en outre au moins un élément d’obturation (200) comprenant un corps (220) renfermant une ou plusieurs cellules acoustiques (210), le corps (220) pouvant être inséré dans la cavité (120) et s’étendant selon la direction X entre une première face (220a) et une deuxième face (220b), l’élément d’obturation (200) comprenant en outre un joint (240) sur la deuxième face (220b) du corps (220) apte à assurer l’étanchéité avec le panneau acoustique (100). Ensemble acoustique (1) selon la revendication 1, dans lequel le corps (220) de l’élément d’obturation (200) épouse la forme de la cavité (120) lorsqu’il est inséré dans ladite cavité (120). Ensemble acoustique (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le joint (240) de l’élément d’obturation (200) est déformable entre une position de repos ou d’étanchéité, dans laquelle le joint (240) s’étend au-delà de la périphérie du corps (220) perpendiculairement à la direction X, et une position de montage ou de démontage, dans laquelle le joint (240) ne s’étend pas au-delà de la périphérie du corps (220) perpendiculairement à la direction X. Ensemble acoustique (1) selon la revendication 3, dans lequel l’élément d’obturation (200) comprend en outre un passage (222) s’étendant depuis le joint (240) et débouchant sur la première face (220b) du corps (220), configuré pour permettre l’insertion d’un objet (5) apte à déformer le joint (240) de sa position de repos à sa position de montage ou de démontage. Ensemble acoustique (1) selon la revendication 4, dans lequel le passage (222) comprend au moins une portion taraudée. Ensemble acoustique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque cellule (110) du panneau acoustique (100) et chaque cellule (210) de l’élément d’obturation (200) comprend un élément acoustique creux (112, 212) ayant une forme se rétrécissant progressivement entre une base (112a, 212a) et un sommet (112b, 212b). Procédé de montage d’un ensemble acoustique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant le placement d’au moins un élément d’obturation (200) dans au moins une cavité traversante (120) du panneau acoustique multicellulaire (100), ledit élément d’obturation (200) occupant le volume défini par la cavité (120) de sorte que la première face (220a) du corps (220) de l’élément d’obturation (200) soit située dans le prolongement d’une première face (100a) du panneau acoustique (100) et que le joint (240) de l’élément d’obturation (200) réalise l’étanchéité entre la deuxième face (220b) du corps (220) de l’élément d’obturation (200) et une deuxième face (100b) du panneau acoustique (100) opposé à la première face (100a) du panneau (100). Procédé de démontage d’un ensemble acoustique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant le retrait d’au moins un élément d’obturation (200) d’une cavité traversante (120) du panneau acoustique multicellulaire (100) par déformation du joint (240) dudit élément d’obturation (200). Procédé de réparation d’un panneau acoustique multicellulaire (1000) comprenant une zone endommagée (1300), comprenant les étapes suivantes : - la réalisation d’au moins une cavité traversante (1200) selon une direction X par retrait des cellules (1101, 1102) présentes au moins en partie dans la zone endommagée (1300), - la fourniture d’au moins un élément d’obturation (2000) comprenant un corps (2200) renfermant une ou plusieurs cellules acoustiques (2100), le corps (2200) épousant la forme de la cavité (1200) et s’étendant selon la direction X entre une première face (2200a) et une deuxième face (2200b), l’élément d’obturation (2000) comprenant en outre un joint (2400) sur la deuxième face (2200b), - le placement dudit élément d’obturation (2000) dans la cavité traversante (1200), l’élément d’obturation (2000) occupant le volume défini par la cavité de sorte que la première face (2200a) du corps (2200) de l’élément d’obturation (2000) soit située dans le prolongement d’une première face (1000a) du panneau acoustique (1000) et que le joint (2400) de l’élément d’obturation (2000) réalise l’étanchéité entre la deuxième face (2200b) du corps (2200) de l’élément d’obturation (2000) et une deuxième face (1000b) du panneau acoustique (1000) opposé à la première face (1000a). Procédé de réparation selon la revendication 9, dans lequel le joint (2400) de l’élément d’obturation (2000) est déformable entre une position de repos ou d’étanchéité, dans laquelle le joint (2400) s’étend au-delà de la périphérie du corps (2200) perpendiculairement à la direction X, et une position de montage ou de démontage, dans laquelle le joint (2400) ne s’étend pas au-delà de la périphérie du corps (2200) perpendiculairement à la direction X, et dans lequel l’élément d’obturation (2000) comprend en outre un passage (2220) s’étendant depuis le joint (2400) et débouchant sur la première face (2200a) du corps (2200), le placement de l’élément d’obturation (2000) dans la cavité traversante (1200) comprenant les étapes suivantes : - l’insertion d’un objet à l’intérieur du passage (2220) pour déformer le joint (2400) de sa position de repos ou d’étanchéité à sa position de montage ou de démontage, - la placement de l’élément d’obturation (2000) dans la cavité (1200) du panneau acoustique multicellulaire (1000) en maintenant le joint (2400) dans sa position de montage ou de démontage, ledit élément d’obturation (2000) occupant le volume défini par la cavité (1200) de sorte que la première face (2200a) du corps (2200) de l’élément d’obturation (2200) soit située dans le prolongement d’une première face (1000a) du panneau acoustique (1000), - le retrait de l’objet inséré dans le passage (2220) pour permettre au joint (2400) de reprendre sa position de repos ou d’étanchéité, de sorte que le joint (2400) réalise l’étanchéité entre la deuxième face (2200b) du corps (2200) de l’élément d’obturation (2000) et une deuxième face (1000b) du panneau acoustique (1000) opposé à la première face (1000a).