Réduire davantage le bruit des avions
Sur les avions de ligne actuels, les passagers et l'équipage respirent un mélange d'air extérieur et d'air recirculé. Plutôt que d'utiliser uniquement de l'air extérieur, cette méthode facilite la régulation de la température, de la pression et de l'humidité. L'air, capté au niveau des moteurs, est envoyé aux unités de conditionnement. Il est ensuite pompé vers la cabine, mis en circulation et finalement passe dans le fuselage inférieur où il est aspiré par la vanne de sortie de pressurisation, et le cycle recommence. Les systèmes d'air conditionné de l'avion maintiennent un environnement sûr et confortable, mais ils génèrent beaucoup de bruit. Le projet ALIAS (Acoustic Liners for air conditioning system), financé par l'UE, a cherché à réduire le bruit en améliorant les doublures insonorisantes. La conception de ces doublures est un défi majeur, car elles doivent satisfaire une large gamme de contraintes qui entrent en conflit. Les doublures insonorisantes doivent assurer une forte réduction du bruit pour une large gamme de conditions de fonctionnement. Elles doivent aussi être légères et souples, car elles sont soumises à de sévères restrictions de poids et d'encombrement. Les chercheurs du projet ALIAS ont adopté un processus entièrement par simulation, raccourcissant considérablement la durée de conception et d'évaluation de doublures insonorisantes optimisées pour les systèmes d'air conditionné. L'équipe du projet a développé un modèle par éléments finis, permettant une analyse modale d'une grande fidélité, pour estimer quelle impédance acoustique de la doublure optimise l'amortissement du bruit. Elle a ainsi conçu des doublures correspondant au mieux à l'impédance ciblée, en proposant des modèles partiellement empiriques qui relient les propriétés géométriques à l'impédance acoustique concrète. Les résultats des outils analytiques, utilisés pour prévoir l'amortissement du bruit, ont été mis en corrélation avec des essais statiques conduits sur banc. Les scientifiques du projet ALIAS ont confirmé l'exactitude des prévisions théoriques en les comparant avec l'impédance acoustique mesurée au banc pour cinq concepts différents. L'équipe du projet a construit deux prototypes à grande échelle, et les a testés dans un environnement industriel. L'atténuation du bruit s'est avérée aussi élevée que prévue dans la plage visée des fréquences moyennes, ouvrant la voie à l'exploitation des résultats. Les performances des doublures insonorisantes ont été validées, et les partenaires d'ALIAS espèrent utiliser ce savoir-faire pour élargir leurs utilisations en aéronautique.
Mots‑clés
Bruit des avions, ALIAS, doublures insonorisante, conditionnement d'air, impédance acoustique, aéronautique
