Calcul du bruit de raies émis par un rotor d'hélicoptère en champ lointain

par Michel Caplot

Thèse de doctorat en Acoustique

Sous la direction de Jean-François Amphoux de Belleval.

Soutenue en 1985

à Compiègne , dans le cadre de École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) .

mots clés

• Rotors
• Rotors (hélicoptères)
• Bruit aérodynamique
• Bruit
• Ondes sonores
• Acoustique
• Aérodynamique
• Mouvement rotatoire
• Tourbillons (mécanique des fluides)
• Mach, Nombre de
• Doppler, Effet

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Titre traduit

Calculation of line noise emitted by a far field helicopter rotor

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Résumé

La présente étude porte sur le bruit de raies d'un rotor principal d'hélicoptère en régime subsonique. Après une synthèse des différentes approches faites sur ce thème, une méthode dans le domaine des fréquences est proposée et comparée à une méthode temporelle plus classique. Pour les domaines de vitesse considérés, il s'avère que les deux sources principales du bruit de raies sont : - le bruit d' épaisseur, de type monopolaire , - le bruit de charge, de type dipolaire. Un programme de prévision de bruit a été mis au point permettant l'étude de ces deux sources. Il en ressort que les facteurs influant sur le bruit d’épaisseur sont, d'une part, les nombres de Mach d'avancement et de rotation en bout de pale avançante et, d'autre part, les caractéristiques géométriques des pales du rotor. Pour le bruit de charge, l'étude est plus complexe car liée aux données issues d'un calcul aérodynamique. Néanmoins, l’utilisation de la méthode fréquentielle, associée à une décomposition harmonique des charges exercées sur le rotor, présente des avantages pour la poursuite future de ce travail, dans le cas du problème des interactions pale-tourbillon. Enfin, dans le but de prévoir les niveaux sonores perçus dans les conditions de certification acoustique des hélicoptères, la réflexion au sol des ondes sonores et l'effet Doppler ont été introduits dans le modèle de calcul.