Projet ACDC : atténuer les nuisances vibratoires et sonores des avions grâce à de nouveaux composites avancés

L’évolution des moteurs d’avion, associée aux exigences de plus en plus strictes en termes de confort acoustique, pour les passagers et les membres d’équipage, conduit à revoir les matériaux et les technologies utilisés pour atténuer la transmission des vibrations et du bruit. La conception de ces nouveaux moteurs entraîne une modification des fréquences vibratoires et de bruits générés pendant leur fonctionnement, réduisant également l’espace disponible dans la nacelle pour intégrer des systèmes de traitement. Le projet ACDC prend en compte l’ensemble des exigences et besoins techniques de ces futurs moteurs.

Le projet

L’objectif du projet est de proposer des “briques” technologiques basées sur des matériaux, des structures et des concepts technologiques pour l’atténuation du son, en transmission et en absorption, pour les basses fréquences. Avec un budget de 2,3 millions €, l‘IRT Saint Exupéry aux côtés de Airbus, Metacoustic, Porcher industries, Bysco, SDTEch, Continental, l’ICA, l’ISAE, l’Onera et le LAUM participe au développement de solutions à différentes échelles.

Les solutions ACDC ont pour ambition d’être déployées à divers éléments de la nacelle de la cabine, tels que les panneaux de revêtement, le plancher ou encore les sièges. Les moyens mis en œuvre pour atteindre les objectifs du projet vont de la plateforme expérimentale dédiée aux procédés de fabrication aux moyens de modélisation numériques.

Le projet ACDC est divisé en plusieurs activités :

• des matériaux, structures et technologies pour l’absorption acoustique;
• des matériaux biosourcés, des métastructures et de nouveaux systèmes d’attaches pour l’atténuation de la transmission du son par le phénomène vibroacoustique;
• la construction de POC représentatifs des solutions étudiées.

Après 24 mois de projet, le développement suit son cours et atteint les objectifs fixés. Ainsi, l’IRT Saint Exupéry peut présenter :

• des matériaux optimisés en termes de géométrie grâce à ses outils numériques de modélisation et ses moyens d’impression 3D; la réalisation de démonstrateurs TRL4 est en cours de fabrication;
• des composites biosourcés à base des fibres naturelles et des matrices thermoplastiques à haute valeur environnementale et à performances accrues; la mise en œuvre et la caractérisation de différents couples fibres/matrices optimisés pour la dissipation d’énergie est en cours;
• des structures lattices de type filtres absolus traitant des phénomènes linéaires et non linéaires. Les outils de modélisation physiques et d’optimisation des structures pour atteindre les performances souhaitées ont été mis en place. Une validation expérimentale de ces outils a été réalisée avec succès grâce à la réalisation d’une structure lattice en polymère par fabrication additive et sa caractérisation sur pots vibrants.

ACDC permet à l’IRT Saint Exupéry de poursuivre ses développements en termes de procédés de fabrication matériaux composites et polymères innovants pour des applications vibroacoustiques. Le procédé de fabrication additive polymère est encore mal développé en terme d’utilisation pour des applications techniques performantes. La compréhension de la relation matériaux/procédés mérite d’être poursuivie.

Les matériaux biosourcés composites à base de fibres naturelles possèdent des propriétés intrinsèques, mais nécessitent d’être optimisés pour des applications vibroacoustiques dans le domaine aéronautique. Avec le partenariat de ses membres industriels spécialistes du textile, comme Porcher Industie, l’IRT poursuit ses activités de développements de matériaux et procédés plus écoresponsables.

Les travaux académiques avec l’ISAE, l’ICA, le LAUM et l’ONERA, spécialistes respectivement dans les domaines de phénomènes non-linéaires et acousticien, permettent d’accélérer les travaux de recherche grâce à leurs compétences complémentaires.

ACDC est un projet ambitieux qui permet d’observer un large panel de solutions potentielles. Il regroupe toute la chaîne d’entités et de compétences utiles à une maturité rapide. Du monde académique au monde industriel, de fabricants de semi-produits aux développeurs de solutions, de startups aux utilisateurs finaux, le projet regroupe un panel représentatif d’entités et compétences techniques françaises.