FR3010971A1

FR3010971A1 - Dispositif de protection acoustique d'une entree/ sortie d'air d'une partie d'un fuselage d'avion

Info

Publication number: FR3010971A1
Application number: FR1359218A
Authority: FR
Inventors: Olivier Collery; Francois Besluau
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2015-03-27
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: FR3010971B1

Abstract

Un dispositif de protection acoustique (D) équipe une partie (BF) d'un fuselage d'avion (FA) située entre les ailes et comprenant au moins une entrée/sortie (ES) de circulation d'air à proximité d'un équipement (EE), logé dans le fuselage d'avion (FA) et générant des ondes sonores gênantes à l'extérieur du fait qu'elles peuvent sortir par l'entrée/sortie (ES). Ce dispositif (D) comprend une paroi (PE) solidarisée fixement à la partie (BF) du fuselage d'avion (FA) dans une position dans laquelle elle est placée au moins en partie devant une partie au moins de l'entrée/sortie (ES), à distance de cette dernière (ES), et agencée pour réfléchir vers l'intérieur du fuselage (FA) et/ou absorber au moins partiellement une partie au moins des ondes sonores générées avant qu'elles ne parviennent au niveau de l'entrée/sortie (ES).

Description

DISPOSITIF DE PROTECTION ACOUSTIQUE D'UNE ENTRÉE/ SORTIE D'AIR D'UNE PARTIE D'UN FUSELAGE D'AVION Domaine technique L'invention concerne les fuselages d'avion, et plus précisément la partie d'un fuselage d'avion qui est située entre les ailes et qui assure une fonction de carénage aérodynamique et protecteur. Cette partie de fuselage d'avion est généralement appelée « belly fairing » en anglais.

Etat de l'art Lorsqu'un avion est en fonctionnement sur un tarmac d'aéroport ou dans un hangar, certains de ces équipements génèrent des ondes sonores qui, pour certaines d'entre elles, réussissent à parvenir à l'extérieur en traversant des entrées/sorties (bouches ou grilles de ventilation) définies dans le fuselage et destinées à la circulation d'air. C'est notamment le cas des ondes sonores qui sont générées par des équipements tels que le système de contrôle environnemental (ou « Environnemental Control System »). Il est rappelé que le système de contrôle environnemental est logé dans le fuselage, au niveau de la partie appelée belly fairing là où est définie au moins une entrée/sortie destinée à permettre son refroidissement par l'air extérieur, et est chargé de produire l'air climatisé devant alimenter la cabine de pilotage et chaque cabine de passagers et de contrôler la pression de cet air climatisé. Lorsque les ondes sonores précitées présentent une intensité importante, elles peuvent constituer une gêne sonore pour les personnes (généralement des techniciens) situées dans le voisinage de l'avion. Résumé de l'invention L'invention a donc notamment pour but de réduire autant que possible la gêne sonore occasionnée par les ondes sonores qui sont générées par au moins un équipement logé dans le fuselage au niveau du belly fairing et qui sortent par au moins une entrée/sortie définie dans ce dernier. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de protection acoustique d'une partie d'un fuselage d'avion qui est située entre les ailes et qui comprend au moins une entrée/sortie de circulation d'air à proximité d'un équipement logé dans le fuselage d'avion et propre à générer des ondes sonores, caractérisé en ce que le dispositif comprend une paroi, d'une part, propre à être solidarisée fixement à la partie du fuselage d'avion dans une position dans laquelle elle est placée au moins en partie devant une partie au moins de l'entrée/sortie, à distance de cette dernière, et, d'autre part, agencée o pour réfléchir vers l'intérieur du fuselage et/ou absorber au moins partiellement une partie au moins des ondes sonores générées avant qu'elles ne parviennent au niveau de l'entrée/sortie. Grâce à cette absorption et/ou cette réflexion d'une partie des ondes sonores par la paroi qui constitue un écran de protection acoustique, on peut 15 réduire de façon importante, voire très importante, la gêne sonore occasionnée à l'extérieur par ces ondes sonores, ce qui améliore sensiblement le confort auditif des personnes situées à proximité de l'avion. Le dispositif de protection acoustique selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en 20 combinaison, et notamment : - sa paroi peut comprendre une couche réflectrice, une structure acoustiquement résistive, et une structure alvéolaire intercalée entre sa couche réflectrice et sa structure acoustiquement résistive ; - la couche réflectrice peut être, par exemple, une plaque non perforée 25 réalisée dans un matériau métallique ou composite ; - la structure alvéolaire peut, par exemple, comprendre une pluralité de conduits juxtaposés et comprenant chacun une première extrémité obturée par la couche réflectrice et une seconde extrémité, opposée à la première extrémité et au moins partiellement obturée par la couche 30 acoustiquement résistive. Par exemple, cette structure alvéolaire peut se présenter sous la forme d'un nid d'abeilles en matériau métallique ou composite ; - dans un premier mode de réalisation, sa paroi peut comprendre une première partie propre à être solidarisée fixement à la partie du fuselage d'avion et sensiblement perpendiculaire à cette dernière partie, et une seconde partie solidarisée fixement à la première partie et propre à être placée devant une partie au moins de l'entrée/sortie, par exemple sensiblement parallèlement à cette entrée/sortie ; - dans un deuxième mode de réalisation, sa paroi peut être propre à être inclinée d'un angle choisi par rapport à l'entrée/sortie ; - dans un troisième mode de réalisation, sa paroi peut comprendre des première et deuxième parties propres à être solidarisées fixement à la partie du fuselage d'avion de part et d'autre de l'entrée/sortie, et une troisième partie solidarisée fixement aux première et deuxième parties afin d'être placée devant une partie au moins de l'entrée/sortie, par exemple sensiblement parallèlement à cette dernière.

L'invention propose également une première pièce propre à définir une partie d'un fuselage d'avion qui est située entre les ailes et qui comprend au moins une entrée/sortie de circulation d'air à proximité d'un équipement qui est logé dans ce fuselage d'avion et propre à générer des ondes sonores. Cette première pièce comprend en outre au moins un dispositif de protection acoustique du type de celui présenté ci-avant et solidarisé fixement au voisinage de son entrée/sortie. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan longitudinal (XZ), une partie d'un exemple de fuselage d'avion comprenant un belly fairing muni d'une grille de ventilation équipée d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif de protection acoustique selon l'invention, - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan longitudinal (XZ), une partie d'un exemple de fuselage d'avion comprenant un belly fairing muni, au voisinage d'une entrée/sortie, d'un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif de protection acoustique selon l'invention, et - la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan longitudinal (XZ), une partie d'un exemple de fuselage d'avion comprenant un belly fairing muni, au voisinage d'une entrée/sortie, d'un troisième exemple de réalisation d'un dispositif de protection acoustique selon l'invention. lo Description détaillée On a schématiquement illustré sur les figures 1 à 3 une partie d'un exemple non limitatif d'un fuselage d'avion FA comprenant ce que l'homme de l'art appelle en anglais un « belly fairing » BF, lequel est une partie monobloc ou constituée de plusieurs sous-parties assemblées, située entre les ailes de 15 l'avion et assurant une fonction de carénage aérodynamique et protecteur. Sur les figures 1 à 3, la direction X est une direction dite longitudinale, parallèle aux côtés longitudinaux de l'avion, la direction Y est une direction dite transversale, laquelle est perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est une direction dite verticale, laquelle est perpendiculaire aux 20 directions longitudinale X et transversale Y. Le fuselage (d'avion) FA loge sous un plancher PA plusieurs équipements, dont au moins un (EE) qui génère des ondes sonores, potentiellement gênantes pour des personnes situées à l'extérieur lorsque l'avion est en fonctionnement au moins partiel sur un tarmac d'aéroport ou dans 25 un hangar, et qui est situé dans sa portion comprenant le belly fairing BF. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que l'équipement EE qui génère des ondes sonores est un système de contrôle environnemental (ou « Environnemental Control System » (ou encore ECS)), lequel est chargé de produire l'air climatisé devant alimenter la cabine de 30 pilotage et chaque cabine de passagers et de contrôler la pression de cet air climatisé. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type d'équipement embarqué. Elle concerne en effet tout équipement embarqué générant des ondes sonores potentiellement gênantes à l'extérieur lorsque l'avion est au sol, en fonctionnement (par exemple : ventilateurs, systèmes hydrauliques ou électriques). Comme illustré, la partie BF comprend au voisinage de l'équipement EE au moins une entrée/sortie ES destinée à permettre une circulation d'air en vue d'un refroidissement de la zone entourant cet équipement EE qui produit des calories. Chaque entrée/sortie ES peut être constituée par usinage de fentes dans la paroi du belly fairing BF (on parle alors de bouche d'aération), comme c'est le cas dans les deux exemples illustrés sur les figures 2 et 3, ou lo peut être définie dans une pièce GV qui est rapportée, comme par exemple une grille de ventilation, comme c'est le cas dans l'exemple illustré sur la figure 1. L'invention propose d'associer à au moins une entrée/sortie ES, située à proximité de l'équipement EE, un dispositif de protection acoustique D. Comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, un dispositif de 15 protection acoustique D, selon l'invention, comprend une paroi PE qui est propre à être solidarisée fixement à la partie BF dite belly fairing dans une position dans laquelle elle est placée au moins en partie devant une partie au moins d'une entrée/sortie ES, à distance de cette dernière (ES). Cette paroi PE est agencée pour réfléchir vers l'intérieur du fuselage FA et/ou absorber au 20 moins partiellement une partie au moins des ondes sonores générées par l'équipement EE avant qu'elles ne parviennent au niveau de l'entrée/sortie ES. On comprendra que la paroi PE peut, selon son mode de réalisation, soit uniquement réfléchir vers l'intérieur du fuselage FA une partie au moins des ondes sonores, soit uniquement absorber au moins partiellement une 25 partie au moins des ondes sonores, soit encore réfléchir vers l'intérieur du fuselage FA et absorber au moins partiellement une partie au moins des ondes sonores. Dans les exemples illustrés non limitativement sur les figures 1 à 3, l'équipement EE est placé à un niveau qui est situé au-dessus du niveau de la 30 zone du belly fairing BF qui comprend l'entrée/sortie ES. Par conséquent, la paroi PE est placée au moins en partie au-dessus de l'entrée/sortie ES. La distance, qui sépare une portion de la paroi PE d'une entrée/sortie ES (et qui peut varier), est destinée à permettre la circulation d'air. Il est en effet important que la perte de charge introduite par la présence de la paroi PE soit inférieure à un seuil prédéfini fonction, notamment, de l'équipement EE. La paroi PE constitue donc un écran de protection acoustique qui, par absorption et/ou réflexion, permet de réduire de façon importante, voire très importante, la gêne sonore occasionnée à l'extérieur par les ondes sonores générées par l'équipement EE. Il en résulte une amélioration sensible du confort auditif des personnes qui sont situées à proximité de l'avion. Par exemple, la paroi PE peut comprendre une couche réflectrice, une lo structure acoustiquement résistive, et une structure alvéolaire intercalée entre sa couche réflectrice et sa structure acoustiquement résistive. Dans ce cas, la couche réflectrice peut, par exemple, être une plaque non perforée qui est réalisée dans un matériau métallique ou composite. La structure alvéolaire peut, par exemple, comprendre une pluralité de 15 conduits qui sont juxtaposés et qui comprennent chacun une première extrémité obturée par la couche réflectrice et une seconde extrémité, opposée à la première extrémité et au moins partiellement obturée par la couche acoustiquement résistive. Cette structure alvéolaire qui peut, par exemple, se présenter sous la forme d'un nid d'abeilles réalisé dans un matériau métallique 20 ou composite, permet de piéger au moins partiellement des ondes sonores et donc assure une fonction d'absorption au moins partielle de ces ondes sonores. La structure acoustiquement résistive peut, par exemple, être réalisée dans un matériau métallique ou composite. Elle assure ici une fonction 25 d'absorption et/ou réflexion. De préférence, la structure acoustiquement résistive est orientée vers l'entrée/sortie ES, alors que la couche réflectrice est orientée vers l'équipement EE. On notera que la paroi PE peut présenter plusieurs formes. Trois 30 d'entre elles sont illustrées respectivement et non limitativement sur les figures 1 à3. Dans le premier exemple de réalisation illustré non limitativement sur la figure 1, la paroi PE comprend, d'une part, une première partie PE1 qui est solidarisée fixement à la partie (ou belly fairing) BF du fuselage FA dans une position sensiblement perpendiculaire à cette partie BF (par exemple dans le plan ZY), et, d'autre part, une seconde partie PE2 qui est solidarisée fixement à la première partie PE1 et propre à être placée devant une partie au moins de l'entrée/sortie ES, par exemple ici sensiblement parallèlement à cette entrée/sortie ES (par exemple dans le plan XY). La paroi PE présente alors une forme générale d'équerre. On notera qu'ici la première partie PE1 est sensiblement verticale (par exemple contenue dans un plan YZ). Mais dans lo une variante de réalisation elle pourrait être inclinée par rapport au plan vertical YZ. Par ailleurs, la seconde partie PE2 est ici sensiblement plane (contenue dans le plan XY), mais elle pourrait présenter au moins une courbure. Dans le deuxième exemple de réalisation illustré non limitativement sur la figure 2, la paroi PE est inclinée d'un angle choisi par rapport à l'entrée/sortie 15 ES. Elle ne comprend donc qu'une unique partie contenue sensiblement dans un plan incliné. L'angle d'inclinaison peut être compris entre environ 0 degré et environ 90 degrés. La valeur de l'angle d'inclinaison peut être choisie en fonction de l'équipement EE et/ou de la position de l'équipement EE par rapport à l'entrée/sortie ES. On notera que la paroi PE est ici sensiblement plane, mais 20 elle pourrait présenter au moins une courbure. Dans le troisième exemple de réalisation illustré non limitativement sur la figure 3, la paroi PE comprend, d'une part, des première PE1 et deuxième PE2 parties qui sont solidarisées fixement à la partie (ou belly fairing) BF du fuselage FA de part et d'autre de l'entrée/sortie ES (ici par rapport à la direction 25 longitudinale X), et, d'autre part, une troisième partie PE3 qui est solidarisée fixement aux première PE1 et deuxième PE2 parties afin d'être placée devant une partie au moins de l'entrée/sortie ES, par exemple ici sensiblement parallèlement à cette dernière (ES) (par exemple dans le plan XY). La paroi PE présente alors une forme générale de pont passant au-dessus de l'entrée/sortie 30 ES. On notera qu'ici les première PE1 et deuxième PE2 parties sont inclinées par rapport au plan vertical YZ. Mais dans une variante de réalisation elles pourraient être sensiblement verticales (par exemple contenues dans deux plans YZ parallèles). Par ailleurs, la troisième partie PE3 est ici sensiblement plane (contenue dans le plan XY), mais elle pourrait présenter au moins une courbure. On notera également que lorsque l'entrée/sortie ES fait partie d'une grille de ventilation GV rapportée, comme dans l'exemple de la figure 1, il est avantageux que la paroi PE soit solidarisée fixement, par exemple par soudage, collage, rivetage ou vissage, à la face interne FI de cette grille de ventilation GV. Cela permet en effet, notamment, de l'enlever en même temps que la grille de ventilation GV, pour faciliter son nettoyage et/ou l'accès à lo l'équipement EE. Lorsque l'entrée/sortie ES est définie directement dans la paroi du belly fairing BF, comme dans les exemples des figures 2 et 3, la paroi PE est solidarisée fixement, par exemple par soudage, collage, rivetage ou vissage, à la face interne FI de la paroi du belly fairing BF, au voisinage de chaque 15 entrée/sortie ES à laquelle elle est associée. On notera également que lorsque l'entrée/sortie ES fait partie d'une grille de ventilation GV rapportée, la paroi PE peut être éventuellement solidarisée fixement, par exemple par soudage, collage, rivetage ou vissage, à la face interne FI de la paroi du belly fairing BF, au voisinage de chaque 20 entrée/sortie ES à laquelle elle est associée.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de protection acoustique (D) d'une partie (BF) d'un fuselage d'avion (FA) située entre des ailes et comprenant au moins une entrée/sortie (ES) de circulation d'air à proximité d'un équipement (EE) logé dans ledit fuselage d'avion (FA) et propre à générer des ondes sonores, caractérisé en ce que le dispositif comprend une paroi (PE) propre à être solidarisée fixement à ladite partie (BF) du fuselage d'avion (FA) dans une position dans laquelle elle est placée au moins en partie devant une partie au moins de ladite entrée/sortie (ES), à distance de cette dernière (ES), et agencée pour réfléchir vers l'intérieur dudit fuselage (FA) et/ou absorber au moins partiellement une partie au moins desdites ondes sonores générées avant qu'elles ne parviennent au niveau de ladite entrée/sortie (ES).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi (PE) comprend i) une couche réflectrice, ii) une structure acoustiquement résistive, et iii) une structure alvéolaire intercalée entre ladite couche réflectrice et ladite structure acoustiquement résistive.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couche réflectrice est une plaque non perforée réalisée dans un matériau métallique ou composite.
4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite structure alvéolaire comprend une pluralité de conduits juxtaposés et comprenant chacun une première extrémité obturée par ladite couche réflectrice et une seconde extrémité, opposée à ladite première extrémité et au moins partiellement obturée par ladite couche acoustiquement résistive.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite paroi (PE) comprend une première partie (PEI) propre à être solidarisée fixement à ladite partie (BF) du fuselage d'avion (FA) et sensiblement perpendiculaire à cette partie (BF), et une seconde partie (PE2) solidarisée fixement à ladite première partie (PE1 ) et propre à être placée devant une partie au moins de ladite entrée/sortie (ES).
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite paroi (PE) est propre à être inclinée d'un angle choisi entre 0 degré et 90 degrés par rapport à ladite entrée/sortie (ES).
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite paroi (PE) comprend des première (PE1 ) et deuxième (PE2) parties propres à être solidarisées fixement à ladite partie (BF) du fuselage d'avion (FA) de part et d'autre de ladite entrée/sortie (ES), et une troisième partie (PE3) solidarisée fixement auxdites première (PEI) et deuxième (PE2) parties afin d'être placée devant une partie au moins de ladite entrée/sortie (ES).10