> Un avion silencieux pour le confort des riverains ?, 30-09-05

Design de l’avion silencieux.

Crédit : Cambridge-MIT Institute

Avec un trafic aérien qui va presque doubler dans les vingt prochaines années, le bruit des avions, déjà difficilement supportable, va devenir une nuisance intolérable. Pour répondre à ce besoin, un projet de recherche, le « Cambridge-MIT Institute’s Silent Aircraft Initiative » développe un futur type d’avion civil qui sera tellement silencieux que son bruit devrait être imperceptible aux personnes vivant en dehors du périmètre de l’aéroport. Au festival BA (« British association for the advancement of Sciences ») des sciences de Dublin le 9 septembre 2005, le docteur Tom Reynolds de l’Université de Cambridge, représentant du projet, a détaillé le travail effectué sur les trois sources majeures du bruit d’un avion : les moteurs, le train d’atterrissage et sa cellule.

Les moteurs sont sans aucun doute la source de nuisance la plus importante, un avion silencieux doit donc avoir un nouveau type de moteur totalement repensé. L’équipe de l’Université de Cambridge, en partenariat avec Rolls-Royce, tente de réduire le bruit au maximum par un meilleur rééquilibrage entre la réduction de la vitesse de jet et la puissance minimum requise pour la poussée. Pour cela, la surface totale d’échappement doit être trois fois plus large que celle utilisée aujourd’hui pour les avions conventionnels. Cependant, de plus grands moteurs vont augmenter la traînée durant le vol, ce qui va contrecarrer les économies obtenues sur la consommation du moteur. Une équipe essaie donc de réduire la traînée ajoutée par les moteurs en changeant leur position sur la cellule, les rendant ainsi plus efficaces. Les turbines se retrouvent ainsi incorporées dans la cellule. La configuration de moteur jugée la plus intéressante est présentée sur la figure ci-dessus. L’impact de l’importante surface d’échappement sur la masse et la consommation de carburant, a été résolu en utilisant un système d’échappement à géométrie variable.

Concernant l’atterrissage, cela est probablement surprenant, mais les bruits de cellule sont presque aussi importants que ceux des moteurs. Ainsi, les chercheurs réfléchissent aux techniques pour créer une traînée qui ralentit l’avion lors de l’atterrissage de manière moins bruyante. La principale source de bruit de la cellule est le train d’atterrissage, utilisé jusqu’à présent comme une importante source de traînée lors de l’approche finale. Une descente en position plus cambrée, par exemple, va permettre à l’avion de se poser plus lentement. Le bruit généré par la cellule diminue beaucoup lors du ralentissement de l’avion : une approche de piste a peine plus lente peut créer une grande différence en terme de nuisance sonores.

L’intervention du docteur Reynolds est disponible sur le site internet du festival à www.cusp.org.uk.

Auteur : Mathieu Daoudi

Sources : Cambridge-MIT Institute ,www.cambridge-mit.org ;
The engineer, press release, 15/09/05, www.theengineer.co.uk