Nous suivre Industrie Techno

Des pistes pour réduire le bruit des avions

Industrie et Technologies

Sujets relatifs :

,
Arcachon, 9-11 octobre. Le premier colloque sur les technologies de réduction du bruit des avions a réuni avionneurs, motoristes, compagnies aériennes, aéroports et institutions tous venus du monde entier. Ils ont fait le point sur les

« Les constructeurs qui développent des avions bruyants n’ont aucun avenir ». C’est là une petite phrase, prononcée par Patrice Parise, de la DGAC, qui donne le ton du tout premier colloque sur les technologies de réduction de bruit des avions qui s’est déroulé du 9 au 11 octobre à Arcachon.

Organisé par l’AAAF, il a eu pour mérite de réunir une grande diversité  d’acteurs internationaux concernés par le bruit des avions, avionneurs, motoristes, compagnies aériennes, aéroports, institutions, etc.… Une première.

Pour les compagnies aériennes, il y a deux moyens de réduire le bruit : d’optimiser les procédures et les trajectoires d’approches et de décollage ou… s’équiper d’avions modernes, conçus pour être plus silencieux. Aux constructeurs alors de répondre à leurs besoins, en proposant comme la Snecma, des kits de mise à niveau qualifiés de « retrofitable », dans le jargon de mécanicien.

La vraie réduction de bruit ne peut s’effectuer qu’à la source, reconnaissent l’ensemble des acteurs, avec une prise en compte des phénomènes acoustiques dès la conception. Réduction qui ne sera possible que grâce à une connaissance aiguë des phénomènes aéroacoustique. C’est là une nouvelle discipline en plein essor, mais encore dans l’enfance, reconnaît Georges Meauzé, directeur adjoint Turbomachines de l’Onera et expert en la matière .

Règle 1 : plus ça va vite, plus ça fait du bruit*

En matière de bruit, les moteurs sont largement responsables. Du moins au décollage. Bruit de jet, bruit de soufflante, sont les principaux contributeurs du point de vue énergétique. Viennent ensuite les bruits de combustion et de compresseur pour les turboréacteurs… Mais aussi et surtout, tous les bruits aérodynamiques liés à la cellule, aux structures portantes (becs, volets, cavités, discontinuité de surfaces…) et aux trains d’atterrissage qui créent d’intenses turbulences. Ces nuisances sonores aérodynamiques seraient ainsi responsables de la moitié du niveau sonore d’un avion de ligne en phase d’atterrissage, révèlent les mesures effectuées par l’Onera et le DLR (l’agence aéronautique et spatiale allemande) en grandeur nature et en soufflerie.

L’amélioration des modèles de calculs aéroacoustiques permet d’ores et déjà aux motoristes comme Snecma ou Rolls Royce de proposer des formes d’aubes ou de redresseurs de jet de géométrie complexe et optimisée sur les plans aérodynamiques et acoustiques.

Autour de ces aubes, au sein des carters et plus globalement de la nacelle, sont judicieusement placés de nouveaux revêtements absorbeurs et résonateurs. Nids d’abeilles métalliques ou composites à une , deux ou trois couches, pour résonner dans une, deux ou trois bandes de fréquences sont ainsi proposé par Snecma Moteur.

 Boeing, General Electric et la Nasa élaborent des matériaux poreux, micro perforés par laser, tandis que l’Onera et la Snecma misent sur un matériau métallique à sphères creuses agglomérées plus apte à supporter les hautes températures des parties chaudes du moteurs. De plus, ses caractéristiques mécaniques le rendrait apte à jouer un rôle structural, affirme Christian Mari, responsable de la R&T de Snecma.  

Le fin du fin, encore en phase de recherche exploratoire consistera à installer des revêtements résonateurs actifs, par exemple en utilisant la piézoélectricité. On touche là au secteur émergent des Mems (Micro electromechanical systems).

Plusieurs laboratoires comme le DLR et le Centre de recherche EADS explorent également les pistes du contrôle de bruit actif, mais se heurtent à la miniaturisation des hauts parleurs.

Pour traiter le bruit de jet, tous les constructeurs ont adopté un carter de tuyère découpé en dents de scie, ou en chevrons, pour favoriser le mélange des flux d’airs chauds et froids et réduire les bruits de jet. General Elecric va plus loin en évoquant la possibilité de mixer les flux en injectant de l’air au bon endroit, ou de faire appel à des matériaux à mémoire de formes pour optimiser la géométrie de la tuyère en fonction du régime moteur.  

Règle n°2 : Mieux ça marche, moins ça fait de bruit*

Reste à traiter les bruits liés à la structure de l’avion, notamment des trains d’atterrissage. Dans un premier temps, ils pourraient se voir monter des coiffes pour minimiser les turbulences.

Enfin, revoir la conception de l’avion dans son ensemble permettra également de minimser les nuisances sonores, par exemples en intégrant les moteurs dans l’aile ou au dessus. Mais il s’agit là de concepts nouveaux.

Les pistes sont donc nombreuses, les travaux prometteurs, mais cette amélioration ne se fera pas sans surcoût, prévient Mark Benzakein, responsable de l’ingénierie avancée chez General Electric, ni sans compromis avec d’autres composantes du systèmes comme les émissions polluantes,la consommation de carburant, ou le taux de dilution du moteur, la caractéristique essentielle des turboréacteurs.

Il n’est que de se référer à la plate-forme technologique Silence(R) mise en place par la communauté européenne pour comprendre l’importance de cette préoccupation. Quand la majorité des programmes européens se voit allouer un maximum de 6 à 10 millions d’euros, la plate-forme Silence(R) en accapare 112 , et implique 51 participants. Voilà qui donne le ton.

Philippe Beaufils

* règles extraites de l’ouvrage Acoustique industrielle et aéroacoustique, de Serge Léwy Editions Hermes

Bienvenue !

Vous êtes désormais inscrits. Vous recevrez prochainement notre newsletter hebdomadaire Industrie & Technologies

Nous vous recommandons

Dossier composites : comment ils vont surpasser les métaux

Dossiers

Dossier composites : comment ils vont surpasser les métaux

Les composites ne cessent d'innover pour rester compétitifs face aux autres matériaux. L'innovation porte sur les matériaux eux-mêmes, mais aussi sur[…]

Les colloques à venir - Au 12 juin 2009

Agenda

Les colloques à venir - Au 12 juin 2009

Les Nanotechnologies, vous connaissez ?

Les Nanotechnologies, vous connaissez ?

IT 911 mai 2009

IT 911 mai 2009

Plus d'articles