Contre le bruit des réacteurs, l’Onera teste des micro-jets d’air

L’Onera teste en ce moment des micro-jets d’air soufflé à la sortie du réacteur afin d’en diminuer le bruit. L’objectif est de trouver moins pénalisant que les « chevrons » des tuyères actuelles.

Le centre français de recherche aérospatiale veut contribuer à réduire le bruit des avions et notamment celui de leurs moteurs. Les ingénieurs de recherche de l’Onera ont installé des micro-jets d’air qui soufflent dans la zone de mélange entre l’air qui sort du turboréacteur et l’air extérieur. Un premier test a déjà eu lieu dans la soufflerie anéchoïque (dont les parois absorbent les ondes sonores) Cepra 19 à Saclay, dans l’Essonne.

Il ne s’agit pas forcément de diminuer le niveau sonore. Mais on peut déplacer les fréquences pénibles pour l’oreille humaine vers des fréquences plus supportables – plus hautes, en l’occurrence. En particulier, on peut souffler l’air autrement qu’en continu. « On peut ‘pulser’ les jets suivants des signaux carrés ou sinusoïdaux », explique Olivier Piccin, chef d’unité à Cepra 19. On intervient dans la zone de mélange du flux secondaire (celui qui passe par la soufflante, pas par le corps haute-pression) et de l’air extérieur.

Aujourd’hui, on utilise des tuyères en dents de scie ou « chevrons », comme sur les moteurs du Boeing 787. Inconvénient : une traînée accrue pendant tout le vol. Or on n’a besoin de réduire ce bruit que pendant les phases où l’avion est près du sol.

La campagne d’essais se déroule jusqu’en janvier 2013. La soufflerie anéchoïque Cepra 19 est capable d’accueillir des maquettes au 1/11ème dans un écoulement d’air à Mach 0,36. Le ventilateur affiche une puissance de 7 MW. Il existe une seule autre installation comparable en Europe, souligne Olivier Piccin.

Le bruit est l’une des problématiques les plus ardues de l’aérodynamique. Ainsi, il croît comme la puissance huit de la vitesse. En outre, installer le moteur sous l’aile complique la mesure du bruit.

Reste que le bruit des avions n’est pas le seul fait des turboréacteurs. En approche, on entend surtout des bruits aérodynamiques comme les sifflements qui se produisent au niveau des trains d’atterrissage. Les volets et la soufflante – par sa traînée – se font aussi entendre.

L’objectif 2020 fixé par le comité Acare de la recherche aéronautique européenne était une réduction de 50 % du bruit perçu, par rapport à 2000. En 2010, on en était à -25 %. Les progrès ne sont pas linéaires et les derniers pour-cents sont les plus difficiles. Bref, l’industrie aéronautique est en retard sur l’échéancier. Certaines technologies ne sont finalement pas prêtes dans les temps et des changements opérationnels n’ont pas eu lieu, explique-t-on à l’Onera. Du coup, l’objectif de 2020 est repoussé à 2030. « A condition que les avionneurs acceptent de nouvelles configurations », précise Olivier Piccin.

Travailler sur l’avion et ses différents composants n’est pas tout. Réduire le bruit perçu, c’est aussi décider d’interdire de construire des habitations dans certaines zones trop bruyantes et accepter des couvre-feu. Les trajectoires, notamment les pentes d’approche, devront continuer à être optimisées en fonction du bruit.

Thierry Dubois