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Les alliages à mémoire de forme pour réduire le bruit des avions

bruit des avions

Avoir une maison près d’un aéroport très fréquenté a certainement ses avantages. Elle est proche de nombreux établissements et évite d’avoir à se frayer un chemin dans un trafic interminable pour prendre un vol. Toutefois, tolérer le bruit assourdissant des avions commerciaux à l’atterrissage et au décollage.

Un alliage à mémoire de forme pour réduire le bruit des avions

Des chercheurs de l’université A&M au Texas ont réalisé une étude informatique qui valide l’utilisation d’un alliage à mémoire de forme sur les avions. Une technologie censée réduire le bruit désagréable des avions lors de l’atterrissage. Ils ont noté que ces matériaux peuvent s’insérer comme des remplisseurs passifs et sans soudure dans les ailes des avions. Ils se déploieront ainsi automatiquement dans la position parfaite pendant la descente.

« Lors de l’atterrissage, les moteurs des avions sont réduits au minimum, ce qui les rend très silencieux. Toute autre source de bruit, comme celui des ailes, devient très perceptible pour les personnes au sol », a déclaré le Dr Darren Hartl, professeur adjoint au département d’ingénierie aérospatiale.

« Nous voulons créer des structures qui ne changeront rien aux caractéristiques de vol de l’avion tout en réduisant considérablement le problème du bruit. »

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Bruit des avions : source de problèmes de santé à long terme

Le bruit des avions est un problème permanent de santé publique. Les avions peuvent générer jusqu’à 75-80 décibels pendant l’atterrissage, ce qui peut être dommageable pour l’audition à long terme. Par exemple, des études ont montré que les personnes exposées au bruit continu des avions peuvent avoir un sommeil perturbé. Elles peuvent aussi être sujettes à un risque accru d’accident vasculaire cérébral et de maladie cardiaque.

La source du bruit des avions est différente pendant la montée et la descente. Pendant le décollage, les moteurs sont la principale source de bruit. En revanche, lorsque les avions ralentissent pour atterrir, les moteurs n’ont pas besoin de produire de la puissance. Ils tournent le plus souvent au ralenti. À ce moment-là, les ailes commencent à se reconfigurer pour ralentir l’avion et se préparer à l’atterrissage. Comme pour l’ouverture des stores vénitiens, le bord avant de l’aile se sépare du corps principal. Ce changement fait que l’air s’engouffre dans l’espace créé, tourne en rond assez violemment et produit du bruit.

Des simulations complètes

Des travaux plus anciens réalisés par des collaborateurs de Hartl à la NASA ont montré que des matériaux de remplissage utilisés pouvaient contourner la circulation d’air à l’origine du bruit. Ce qui permet de l’atténuer le bruit sec. Cependant, il manquait une analyse systématique des matériaux candidats. Des matériaux pouvant adopter la géométrie en forme de S souhaitée pendant la descente, puis se rétracter dans le bord avant de l’aile après l’atterrissage.

Pour combler cette lacune, les chercheurs ont effectué des simulations complètes. L’objectif étant de déterminer si une membrane en alliage à mémoire de forme pouvait aller et venir, en changeant de forme à chaque atterrissage. Leur analyse a pris en compte la géométrie, les propriétés élastiques de l’alliage à mémoire de forme et l’écoulement aérodynamique de l’air autour du matériau pendant la descente. Selon M. Hartl, ces types de simulations sont coûteux en termes de calcul. Il faut effectivement modéliser l’écoulement de l’air autour du matériau conforme tout en analysant le mouvement du matériau induit par l’air.

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