Contribution a l'etude de l'insonorisation des entrees d'air laterales de turbomoteurs d'helicopteres

par SID-ALI MESLIOUI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de M. Roger.

Soutenue en 1996

à l'ECL .

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  • Résumé

    Les helicopteres offrent un interet indeniable pour les liaisons a courte distance, en particulier entre les aeroports et le centre des villes, mais les fortes nuisances sonores qu'ils engendrent constituent une des principales entraves au developpement de ce marche tres prometteur. Des recherches approfondies sont menees dans tous les pays ou existe une industrie aeronautique, pour prevoir et reduire le bruit emis par ces appareils. Les progres sont signifiants depuis plusieurs annees, principalement sur les rotors. Cependant, les turbomoteurs produisent une gene (exprimee par les niveaux sonores ponderes a ou d, ou par les pnl perceived noise levels) du meme ordre que celle des rotors, pendant la phase de decollage. C'est pour cette raison que les projets d'helicopteres plus silencieux doivent inclure des ameliorations des moteurs. Leur rayonnement vers l'amont est domine par le fondamental acoustique du premier etage de compression, dont la frequence se situe typiquement entre 8 et 10 khz. Le moyen le plus efficace de diminuer cette raie consiste, dans l'etat actuel de la technique, a insonoriser l'entree d'air. L'etude presentee dans ce memoire s'inscrit dans ce contexte et vise a connaitre et a optimiser l'attenuation qui peut etre atteinte. Le travail porte plus precisement sur des traitements acoustiques de nouvelle generation, constitues d'un materiau en feutre metallique, d'une lame d'air cloisonnee par un nid d'abeilles et d'un fond parfaitement rigide. Ces assemblages semblent en effet fournir des performances acoustiques superieures a celles des resonateurs classiques, tant sur la largeur de bande d'absorption que sur le coefficient d'absorption. Cette etude comporte une partie experimentale et une partie theorique. La partie experimentale debute par la conception de revetements absorbants. Les revetements ainsi definis ont servi a la realisation de maquettes d'entrees d'air traitees. La diminution du rayonnement sonore grace au revetement a ensuite ete evaluee en chambre sourde par difference des puissances rayonnees par une entree d'air a parois reflechissantes et une entree d'air traitee. Ce mode operatoire permet en outre d'etudier la directivite du rayonnement. Parallelement, un outil de calcul previsionnel a ete etabli. Pour chaque mode propagatif incident dans un conduit semi-infini tridimensionnel a section rectangulaire rigide et traite dans sa partie terminale, il permet de: ? restituer les proprietes de reflexion et de transmission de la discontinuite d'impedance, ? calculer l'amortissement de l'onde transmise jusqu'a l'extremite. Le rayonnement a l'exterieur est alors evalue grace a une approximation haute frequence. Enfin, un calcul multimodal effectue a l'aide d'une hypothese d'equirepartition de puissance sur tous les modes propagatifs du conduit a permis de: ? montrer que l'optimisation d'un traitement absorbant n'est pas la meme avec un seul mode incident qu'avec plusieurs modes, ? trouver un bon accord entre le calcul previsionnel et les resultats experimentaux. L'etude permet d'esperer une attenuation de 12 db de la raie fondamentale d'un turbomoteur lors du traitement d'une entree d'air laterale


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Informations

  • Détails : 157 P.
  • Annexes : 89 REF.

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