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Acoustique et défense
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La maîtrise de la discrétion acoustique dans un programme de navire
L’interaction écoulement-carène
L’action de l’écoulement sur les structures et les ouvertu-
res induit deux types de bruit, à savoir :
- un bruit large bande dû à la réponse vibratoire de la
carène, en moyenne et haute fréquence, excitée par
l’écoulement et dont le niveau augmente fortement avec
la vitesse du navire,
- des bruits de raies, apparaissant à certaines vitesses
et provenant d’accrochages hydro-élasto-acoustiques de
modes propres de structures, localisées en moyenne
fréquence, ou pouvant intéresser la coque dans sa globa-
lité en basse fréquence.
Les sources internes
Aux faibles vitesses, les sources internes restent prépon-
dérantes dans la signature en bruit rayonné.
Le terme « sources internes » regroupe essentiellement :
- les machines tournantes générant principalement des
bruits de raies liées à leurs caractéristiques cinémati-
ques,
- les écoulements dans les circuits hydrauliques ou aérau-
liques créant des bruits large bande amplifiés parfois par
la présence de singularités.
Fig. 3 : Sources internes : les différentes voies de transmission
Internal sources : different transmission pathes
L’énergie vibro-acoustique produite par la source a, d’une
manière simplifiée, trois possibilités de se propager jusqu’à
la coque qui constitue, généralement, le radiateur acous-
tique ultime :
- par voie solidienne, les vibrations se propageant au travers
des structures qui supportent les matériels,
- par voie aérienne, sous forme de fluctuations de pres-
sion se propageant dans l’air jusqu’à la coque,
- par voie fluide, sous forme de fluctuations de pression
se propageant dans les circuits jusqu’à la coque ou à la
mer dans le cas de circuits débouchant.
Il est à noter qu’il existe, pour la voie fluide, des coupla-
ges forts avec les structures des conduits, ce qui induit
parfois, en aval, une transmission par voie solidienne.
Démarche adoptée pour maîtriser la Discrétion
Acoustique
Compte tenu de la complexité et la multiplicité des méca-
nismes de génération de bruit dans un navire, il est néces-
saire de définir une démarche visant à atteindre les exigen-
ces de Discrétion Acoustique d’un bâtiment en minimisant
les risques et en maîtrisant les coûts et les délais. Cette
démarche, décrite ci-après, se traduit par un ensem-
ble de tâches se rapportant aux différentes phases d’un
programme de navire telles que définies par les docu-
ments en réf. [1] à [5].
Démarche générale
Le processus mis en œuvre est reconduit durant les
phases suivantes : faisabilité, définition, développement
et production. La phase d’utilisation nécessite une démar-
che différente compte tenu du fait qu’il ne s’agit plus d’at-
teindre des objectifs mais de maintenir les performan-
ces en l’état.
Ce processus itératif consiste à estimer autant que faire
se peut le «
devis de bruit
» du bâtiment en fonction du
degré d’avancement du programme, afin d’identifier les
points critiques et d’y remédier.
On appelle «
devis de bruit
» l’évaluation du niveau de bruit
rayonné du navire (ou d’un de ses systèmes) à partir d’un état
détaillé des contributions de chacun de ses constituants.
Les principales étapes de ce processus itératif sont les
suivantes :
Établissement de la liste des sources potentielles de bruit
Pour un programme donné, une liste adaptée des sour-
ces potentielles de bruit est établie par les experts du
domaine.
La décomposition technique du bâtiment en systèmes
majeurs permet d’allouer à chacun de ces systèmes un
Niveau Objectif de Bruit Rayonné (NOBR). Cette décom-
position est proposée par l’architecte naval. Par exem-
ple, une décomposition en système peut être la suivante :
l’appareil moteur, la chaufferie nucléaire (quant elle existe),
le propulseur, l’ensemble des installations de sécurité plon-
gée et d’habitabilité, la carène (coque et appendices),...
Évaluation et hiérarchisation des sources vis-à-vis du
NOBR
Il s’agit d’appliquer une méthode d’évaluation de la noci-
vité pour chacune des sources élémentaires réperto-
riées, en prenant en compte notamment : les niveaux de
bruit aérien et de vibration des matériels, les procédures
de calcul des niveaux objectifs des matériels, les prin-
cipes de montage, l’utilisation (ou non) de matériaux de
masquage, etc...
