Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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WO 2010/119203 PCT/FR2010/050486
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Panneau alvéolaire
La présente invention se rapport à un procédé de fabrication d'un
panneau présentant une structure alvéolaire de type nid d'abeille.
Les turboréacteurs d'avion sont générateurs d'une pollution sonore
importante. Il existe une forte demande visant à réduire cette pollution, et
ce
d'autant plus que les turboréacteurs utilisés deviennent de plus en plus
puissants. La conception de la nacelle entourant le turboréacteur contribue
pour une grande partie à la réduction de cette pollution sonore.
Afin d'améliorer davantage les performances acoustiques des
aéronefs, les nacelles sont dotées de panneaux acoustiques visant à atténuer
les bruits dus à la circulation des flux d'air à travers le turboréacteur
ainsi
qu'aux vibrations des structures de la nacelle.
Les panneaux acoustiques sont des structures de type sandwich
bien connues pour absorber ces bruits. Ces panneaux comportent
généralement une ou plusieurs couches de structures à âme alvéolaire
(couramment appelée nid d'abeille ou nidas). Ces couches sont ensuite
revêtues sur une face dite externe (à l'opposé de la source de bruit) d'une
peau
pleine imperméable à l'air et sur une face interne (orientée vers la source de
bruit) d'une peau perforée dite acoustique.
Un panneau à âme alvéolaire est généralement obtenu tout d'abord
en superposant plusieurs feuilles en métal, alliage léger, composite ou autre
matériau adapté, sur lesquels sont posés en quinconce des moyens de collage
qui font adhérer les feuilles adjacentes entre elles en certains points
appelés
point de jonction.
Il se forme alors un panneau alvéolaire sous forme compactée,
c'est-à-dire que les feuilles sont assemblées localement entre elles (par
collage, soudure ou autre) sans que les alvéoles soient formées.
Les alvéoles sont formées lors d'une phase d'expansion du
panneau compacté visant à écarter les feuilles entre elles, ces dernières
restants toutefois jointes au niveau des points de jonction, créant ainsi les
alvéoles. Les alvéoles ainsi crées sont généralement de type hexagonales ou
elliptiques.
Un des problèmes est que l'expansion du panneau compacté est
généralement uniforme et conduit à des panneaux alvéolaires selon des
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formes développables à génératrices parallèles, telles qu'un panneau
sensiblement rectangulaire par exemple.
Ainsi, lorsque l'on souhaite équiper une surface complexe d'un
revêtement acoustique, il est nécessaire de joindre plusieurs panneaux entre
eux et/ou de les découper selon des formes adéquates.
Cela résulte en une augmentation de la masse du revêtement
acoustique (matériau utilisé pour joindre les panneaux) ainsi qu'en une
diminution des performances acoustiques dus à la perte d'alvéole (obturation
d'orifices de la peau perforée voire d'alvéoles par le matériau de jointure ou
par
découpage des panneaux).
De ce fait, il existe un besoin pour un procédé de fabrication d'un
panneau à âme alvéolaire permettant une expansion non linéaire dudit
panneau selon une forme complexe non développable (forme en tonneau par
exemple) ou développable à génératrices de surface non parallèles (cône par
exemple).
On notera également que la jonction de plusieurs panneaux
alvéolaires entraîne de nombreuses chutes de découpe. Il existe donc
également le besoin de réduire la quantité de matériau perdu.
Bien évidemment, le problème n'est pas limité aux panneaux
acoustiques et concerne de manière générale tout panneau à âme alvéolaire.
Pour ce faire, la présente invention se rapporte à un panneau
alvéolaire déployable depuis une forme compactée vers une forme déployée
comprenant, dans sa forme compactée, une pluralité de feuillets successifs
sensiblement parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires à une
direction d'expansion, chaque feuillet étant joint de manière discrète en une
pluralité de points de jonction avec le feuillet suivant et/ou précédent, les
points
de jonction étant espacés de manière sensiblement régulière le long de lignes
sensiblement parallèles aux feuillets et en alternance avec les points de
jonction précédents et/ou suivants, caractérisé en ce que sur au moins une
ligne parallèle à la direction d'expansion, un ou plusieurs points de jonction
sont supprimés ou non réalisés et les parties de feuillets associés auxdits
points de jonction supprimés ou non réalisés, sont supprimés.
Ainsi, en supprimant des points de jonction et les portions de
feuillets associés, il est possible de réarranger localement la distribution
alévolaire du panneau et notamment de regrouper des alvéoles pour en réduire
le nombre le long d'une ligne d'expansion déterminée.
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En réduisant le nombre d'alvéoles, il est possible d'obtenir des
largeurs d'expansion différentes pour le panneau le long des feuillets.
L'expansion s'en trouvera non plus uniforme mais permettra d'obtenir des
dégressivités de largeur du panneau selon la structure et forme désirée.
Un panneau selon l'invention peut ainsi être adapté à la forme
désirée sans nécessiter la découpe et la jonction de plusieurs panneaux. Il
s'ensuit un gain de masse et une optimisation du nombre d'alvéoles efficaces.
Avantageusement, au niveau d'une zone de suppression de points
de jonctions, au moins deux feuillets non initialement successifs sont liés
entre
eux par un au moins un point de jonction après suppression d'une partie des
feuillets intermédiaires au niveau au niveau du dit point de jonction.
Selon une première variante de réalisation, le panneau comprend
au moins une suppression visant à regrouper deux alvéoles pour former une
seule alvéole.
Selon une deuxième variante de réalisation, éventuellement
complémentaire, le panneau comprend au moins une suppression visant à
regrouper trois alvéoles pour former un seule alvéole.
De manière préférentielle, les suppressions et éventuellement
nouvelles jonctions sont réalisées de manière à ce que le panneau possède
des longueurs d'expansion différentes le long d'une direction perpendiculaire
à
la direction d'expansion.
Avantageusement, les suppressions et nouvelles jonctions sont
réalisées de manière à ce qu'après expansion, le panneau alvéolaire présente
une forme trapézoïdale. Avantageusement encore, le panneau alvéolaire
présente une forme permettant la formation d'un cône par fermeture du
panneau sur lui-même. Bien évidemment d'autres formes sont possibles.
Selon une variante de conception, au moins un feuillet est formé
d'une pluralité de clinquants liés entre eux.
La présente invention se rapporte également à un procédé de
fabrication d'un panneau alvéolaire déplorable selon l'invention, comprenant,
dans une forme compactée, une pluralité de feuillets successifs sensiblement
parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires à une direction
d'expansion, chaque feuillet étant joint de manière discrète en une pluralité
de
points de jonction avec le feuillet suivant et/ou précédent, les points de
jonction
étant espacés de manière sensiblement régulière le long de lignes
sensiblement parallèles aux feuillets et en alternance avec les points de
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jonction précédents et/ou suivants, caractérisé en ce que ledit procédé
comprend les étapes visant à :
- sur au moins une ligne parallèle à la direction d'expansion,
supprimer ou ne pas réaliser un ou plusieurs points de jonction ainsi que les
parties de feuillets associés auxdits points de jonction supprimés ou non
réalisés.
La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la
description détaillée qui suit en regard du dessin annexé dans lequel :
- La figure 1 est une vue d'un panneau alvéolaire de l'art antérieur
dans sa forme compactée.
- La figure 2 est une vue partielle agrandie du panneau compacté
de la figure 1.
- La figure 3, est une vue du panneau de la figure 1 après
expansion.
- La figure 4 est l'équivalent de la figure 2 après expansion du
panneau.
- La figure 5 est une représentation schématique d'un panneau
alvéolaire selon l'invention après expansion dudit panneau.
- La figure 6 est une vue partielle agrandie du panneau de la figure
5.
- La figure 7 est une vue partielle agrandie du panneau de la figure
5 sous forme compactée.
- Les figures 8 et 9 sont des variantes du résultat de la figure 7
après expansion.
- La figure 10 est une vue partielle agrandie du panneau de la
figure 5 sous forme compactée.
- La figure 11 est une vue du panneau de la figure 10 après
expansion.
- La figure 12 montre plusieurs variantes de jonctions et
modifications d'alvéoles.
Les figures 1 à 4 montrent un panneau alvéolaire 1 déployable
réalisé selon l'art antérieur.
Dans sa forme compactée, telle que représentée sur les figures 1
et 2, un tel panneau alvéolaire 1 comprend une pluralité de feuillets 2
adjacents
disposés sensiblement parallèlement entre eux.
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Chaque feuillet 2 est joint de manière discrète en une pluralité de
points de jonction 3 avec le feuillet 2 suivant et/ou précédent, les points de
jonction 3 étant espacés de manière sensiblement régulière le long de lignes
sensiblement parallèles aux feuillets 2 et en alternance avec les points de
5 jonction 2 précédents et/ou suivants.
Ainsi, lorsque le panneau alvéolaire 1 est déplié dans une direction
d'expansion (flèches de la figure 1), les parties non jointes des feuillets 2
s'écartent tandis que les segments joints restent solidaires. Il s'ensuit la
formation d'alvéoles 4 telles que visibles sur les figures 3 et 4. Les parois
formant les alvéoles sont appelés clinquants.
La présente invention vise à permettre la réalisation d'un panneau
alvéolaire 100 présentant des longueurs d'expansion non constantes le long du
panneau 100 de manière à pouvoir obtenir après déploiement une surface
complexe ou non développable.
Un exemple d'un tel panneau alvéolaire 100 après déploiement est
représenté sur la figure 5.
La variation de la longueur d'expansion du panneau alvéolaire 100
sur une ligne d'expansion est obtenue par variation des longueurs des
clinquants, notamment en supprimant et regroupant localement des alvéoles 4.
La figure 5 montre de telles alvéoles 4' obtenues à partir de deux
alvéoles 4.
Les figures 7 à 9 montrent un exemple d'obtention de telles
alvéoles 4'.
Pour regrouper localement des alvéoles 4 à partir d'un panneau
alvéolaire 1 sous forme compactée, on élimine localement à la confection
certains points de jonction 3' (pointillés) ainsi que des portions 2'
(pointillés)
correspondantes des feuillets 2.
La figure 8 montre les portions éliminées dans le cas par rapport à
une expansion et des alvéoles 4 classiques (pointillés).
Après suppression des points de jonction 3' et des portions de
feuillets 2', les points de jonction 3 restants sont reliés au feuillet 2
adjacent
après ladite suppression de manière à reformer l'alvéole.
L'alvéole 4' obtenue est représentée sur la figure 9. La longueur
des clinquants de l'alvéole 4' s'en trouve réduite ce qui induira une
réduction de
la longueur d'expansion sur la ligne de ladite alvéole 4'.
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Le positionnement de plusieurs réductions localement permettra
d'obtenir un panneau alvéolaires 100 de la forme souhaitée.
Les figures 10 à 12 montrent des variantes de regroupement de
trois alvéoles 4 pour former une alvéole 4" dans un panneau alvéolaire 200.
La figure 12 montre différentes possibilités d'alvéoles 4" pouvant
être formée chacun par regroupement de trois alvéoles 4, en fonction des
positions relatives de découpe et des clinquants, ainsi que des positions des
points de jonction 3.
Bien évidemment, le nombre de cellules que l'on peut regrouper
n'est pas limité.
On notera que l'invention est applicable à d'autres panneaux
alvéolaires obtenus à partir de clinquants, notamment de clinquants zig zag
qui
sont assemblés unitairement à chaque joint nodal. La présente invention est
encore applicable pour des clinquants ondulés (nids d'abeille dit Flex Core
).
L'invention pourra être également appliquée à des formes
d'alvéoles différentes d'un hexagone régulier, à partir du moment où les
parois
des cellules sont obtenues par des assemblages par juxtaposition et liaison de
clinquants.
On notera notamment que la réduction périodique de la longueur
d'expansion le long d'une génératrice du panneau (direction perpendiculaire à
la direction d'expansion du panneau et plus généralement sensiblement
parallèle à la direction des feuillets 2) permet de générer de part et d'autre
de
ladite génératrice, deux directions principales longitudinales qui confères au
panneau des propriétés mécaniques anisotropes.
De manière plus générale, la dispersion périodique des réductions
de clinquants permet de réaliser un panneau qui à l'expansion et au formage
pourra s'adapter à une forme, par exemple, conique en offrant le sens
longitudinal des clinquants partout sensiblement parallèle à des génératrices
du cône jusqu'à 360 de révolution.
En positionnant différemment les variations de nombre de
clinquant, le panneau pourra être adapté à différentes surfaces non
développables et plus ou moins de révolution, telles que des formes tonneaux,
ou tonoïdes, par exemple.
Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de
réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle
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comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs
combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
