Comprendre le bruit des moteurs pour le faire baisser
La réduction du bruit est une considération de plus en plus importante dans la conception des avions. Dans les avions de ligne traditionnels, l'analyse des sources de bruit constitue un problème difficile à résoudre à cause de la complexité des systèmes et des géométries impliqués. Les turbomoteurs sont un système modèle pour l'analyse des bruits d'avion et ils sont également d'une grande importante en eux-mêmes. Ces moteurs optimisent la puissance sur l'arbre plutôt que la poussée du turboréacteur et ils sont communément utilisés dans les hélicoptères, un autre type d'aéronef qui produit un bruit énorme. Le bruit à large bande à l'échappement (de 0 à 4 kilohertz (kHz)) est le deuxième bruit le plus dominant, principalement dû à la combustion et au bruit de la turbine (où l'échappement chaud fait tourner les pales) avec une très faible contribution de l'avion lui-même. Ainsi, il est représentatif du bruit principal du moteur et fournit une géométrie plus simple, sans bruit parasite, pour étudier le sujet complexe du bruit généré par les avions. Les chercheurs financés par l'UE travaillant dans le cadre du projet TEENI («Turboshaft engine exhaust noise identification») ont choisi ce système plus simple représentatif des turbines à gaz d'avions et critique pour réduire au minimum le bruit des hélicoptères, afin d'aborder la question du bruit en général. Afin d'identifier et ainsi minimiser le bruit principal du moteur, les chercheurs ont développé de nouveaux capteurs de pression et de température compatibles avec l'environnement difficile des moteurs afin de mesurer les paramètres moteurs de manière dynamique. Ils ont établi une corrélation entre le bruit mesuré dans le champ lointain et les mesures internes. Les techniques de décomposition des sources de bruit (TDSB) développées dans le cadre du projet ont été utilisées pour déterminer les sources dominantes d'émission de bruit. L'équipe a également développé des modèles pour évaluer la génération et la propagation de bruit via l'échappement des turbines. Les tests de turbomoteur à échelle réelle ont permis d'alimenter une base de données complète, la première du genre. Globalement, le projet a montré que le bruit à basse fréquence était largement dû à la combustion. La contribution au bruit de la turbine haute pression concernait principalement les hautes fréquences. Le bruit de large bande pour les fréquences supérieures à 2 kHz n'a pas été complètement expliqué et constitue un domaine de recherche à approfondir. Les modèles et les capteurs TEENI constituent une contribution importante à l'ensemble d'outils dont ont besoin les concepteurs et les constructeurs d'avions, et ils devraient permettre de mieux comprendre et par conséquent faciliter la réduction du bruit et la certification. Ils devraient également présenter des opportunités en matière de commercialisation dans de nombreux autres domaines.
