Safran est un acteur majeur dans l’évolution vers l’avion « plus électrique », qui prévoit le remplacement des actuels systèmes hydrauliques et pneumatiques par de nouveaux systèmes de générations de puissance électrique et d’équipements électromécaniques équipés de moteurs électriques.

Ces innovations concernent des éléments clés des aéronefs tels que les actionneurs de surface portante, le train d’atterrissage, la motorisation de l’avion lors des phases de taxiage ou encore les équipements de recirculation d’air cabine et de refroidissement électronique.

Au sein de Safran Passenger Solutions, la division Safran Ventilation Systems est spécialisée dans les systèmes de ventilation haute performance appliquée à l’aéronautique. Dans une démarche d’optimisation de ses équipements, la société a collaboré avec la SRC Vibratec afin de réduire le bruit rayonné de ses ventilateurs à moteur synchrone (à aimants permanents).

« Les excitations d’origine électro-magnétiques, peuvent générer du bruit et des vibrations dans le domaine des moyennes et des hautes fréquences », explique Lionel Duvermy, responsable commercial et projets chez Vibratec. « La maîtrise de ces excitations, dès le stade de la conception, permet d’améliorer le confort en cabine des passagers et de l’équipage, en réduisant le bruit rayonné, mais également d’augmenter la durée de vie des équipements et de contrôler la qualité en sortie de ligne de production, l’image du bruit pouvant être une image des défauts », poursuit-il.

L’étude réalisée avec Safran Ventilations Systems a d’abord consisté à effectuer un diagnostic acoustique expérimental du ventilateur. Les équipes se sont ensuite concentrées sur la simulation des efforts dynamiques d’origine électromagnétique à partir du type de moteur et sur la distribution des efforts dynamiques sur le modèle mécanique de l’équipement complet. La dernière phase de l’étude a permis de calculer le rayonnement acoustique à partir du calcul de réponse vibratoire issu du modèle mécanique (analyse fréquentielle et spatiale).

« À partir des résultats de ces calculs, il a été possible de discriminer les fréquences d’excitation qui coïncidaient fréquentiellement et spatialement avec des fréquences naturelles associées à des modes de rotor et/ou de stator, menant à un phénomène de résonance de structure »,ajoute Lionel Duvermy. En diminuant l’excentricité entre le rotor et le stator et en y apportant des modifications structurelles, les ingénieurs ont pu réduire les niveaux d’efforts électromagnétiques et optimiser les transferts vibratoires entre les sources d’excitation et la réponse vibratoire.
Ces travaux ont permis d’améliorer globalement les standards de fabrication, de design et la qualité acoustique des ventilateurs.

« Vibratec a su répondre instantanément à notre besoin industriel et apporter ses compétences multiphysiques sur ce sujet très complexe. Leur support nous a permis de prendre des actions d’amélioration concrètes au bénéfice de nos clients », conclut Patrice Caule, expert acoustique sénior chez Safran Ventilation Systems.

Membre(s) de France Innovation impliqué(s) dans cette collaboration