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Title:
METHOD FOR REPAIRING A PANEL BY APPLYING A DOUBLER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/001258
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a process for repairing a panel (1) comprising at least one perforated skin (3), called the acoustic skin, the process comprising the step of applying at least one doubler (51, 52, 53) to at least one damaged zone (4) of the acoustic skin (3) of said panel, the doubler being superposed on the acoustic skin, the doubler comprising a plurality of orifices, the ratio of the size of the orifices of the doubler to the size of the perforations in the acoustic skin being higher than or equal to 100.

Inventors:
DELEHOUZE ARNAUD (FR)
BARDY JULIEN (FR)
LECOEUVRE WILLIAM (FR)
MUCHERIE JEAN-PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/FR2014/051698
Publication Date:
January 08, 2015
Filing Date:
July 02, 2014
Export Citation:
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Assignee:
AIRCELLE SA (FR)
International Classes:
B29C73/10
Foreign References:
EP1859923A12007-11-28
EP1860301A22007-11-28
EP1870228A12007-12-26
US20110315303A12011-12-29
US5653836A1997-08-05
GB2455063A2009-06-03
Attorney, Agent or Firm:
Cabinet GERMAIN & MAUREAU (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Procédé de réparation d'un panneau (1 ) comportant au moins une peau perforée (3), dite peau acoustique, le procédé comportant l'étape d'appliquer au moins un doubleur (51 , 52, 53) sur au moins une zone endommagée (4) de la peau acoustique (3) dudit panneau, le doubleur étant superposé sur la peau acoustique, le doubleur comportant une pluralité d'orifices, le rapport entre la dimension des orifices du doubleur et la dimension des perforations de la peau acoustique étant supérieur ou égal à 100.

2. Procédé de réparation selon la revendication 1 , dans lequel le rapport entre la dimension des orifices du doubleur et la dimension des perforations de la peau acoustique est supérieur à 1000.

3. Procédé de réparation d'un panneau (1 ) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le doubleur (51 , 52, 53) est obtenu par application d'une pluralité de sous-ensembles de doubleurs (51 1 , 521 , 531 , 54, 55) agencés les uns par rapport aux autres de manière à présenter des zones non recouvertes de doubleur.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le doubleur (51 , 53) se présente sous la forme d'un treillis.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le doubleur (51 , 53) ajouré est obtenu par superpositions et / ou enchevêtrement de bandes de matériau (51 1 , 531 ) doubleur.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que au moins une partie des bandes (51 1 , 531 , 55) est orientée selon au moins une direction d'efforts de la peau ou de manière à limiter un flambement.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le doubleur (51 , 52, 53, 54, 55) est fixé par fixations mécaniques, telles que des rivets.

8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le doubleur est prépositionné et maintenu avant fixation par collage.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le doubleur (51 , 52, 53, 54, 55) est réalisé à partir d'un matériau métallique.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le doubleur (51 , 52, 53, 54, 55) est réalisé en matériau composite.

1 1 . Panneau (1 ) comprenant au moins une peau (3), caractérisé en ce qu'il peut être obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.

12. Panneau selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que le panneau (1 ) est un panneau sandwich acoustique à âme (2) alvéolaire.

Description:
Procédé de réparation d'un panneau par application d'un doubleur

La présente invention se rapporte à un procédé de réparation d'un panneau sandwich, acoustique ou non, notamment pour ensemble propulsif d'aéronef, et plus particulièrement pour un élément de nacelle de turboréacteur.

Comme cela est connu en soi, un ensemble propulsif d'aéronef comprend classiquement un turboréacteur logé à l'intérieur d'une nacelle.

La nacelle présente généralement une structure tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur et son carter, et une section aval destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur et abritant le cas échéant des moyens d'inversion de poussée. Elle peut être terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur.

Afin de réduire la pollution sonore engendrée par le turboréacteur, il est courant d'équiper plusieurs parties de la nacelle et / ou du turboréacteur de structures d'atténuation acoustiques.

Ces parties de la nacelle et / ou du turboréacteur pourront être, par exemple, une surface interne de veine de circulation d'air pour un turboréacteur double flux, une surface de tuyère ou de cône d'éjection, etc.

Une structure d'atténuation acoustique se présente sous la forme d'un panneau acoustique de type sandwich à âme alvéolaire comprenant, au moins un résonateur, par exemple de type nid d'abeille, recouvert d'une peau externe perforée (dite peau acoustique) et d'une peau interne pleine (dite peau support ou structurante).

L'une et / ou l'autre de ces peaux pourront être réalisées en matériau composite comprenant un ensemble de fibres (superposition de plis fibreux), noyées dans une résine polymérisée.

Les peaux interne et externe sont des surfaces du panneau qui sont exposées au flux d'air circulant à travers l'ensemble propulsif et peuvent être endommagées, et notamment subir des déchirures, perforations, décollements, par exemple aux interfaces peau / structure acoustique nid d'abeille. Il convient alors de réparer le panneau ainsi endommagé de manière à restituer au panneau ses propriétés, en termes de performances acoustiques et de tenue structurale.

Dans le cas d'un endommagement d'une peau du panneau, celle-ci pourra être réparée en utilisant un doubleur, c'est-à-dire une portion de peau, métallique ou composite par exemple, appliquée en superposition sur la peau à réparer au niveau de la zone endommagée.

L'utilisation de tels doubleurs présente plusieurs inconvénients.

En premier lieu, l'application d'un doubleur plein sur une peau acoustique va nécessairement occulter les perforations acoustiques recouvertes par ce doubleur. La diminution de la performance acoustique de la peau ainsi réparée sera donc directement proportionnelle à la surface de réparation. Cet impact sur les performances acoustiques de la peau, limite donc drastiquement la surface qui peut être réparée au moyen d'un doubleur. En effet, conformément aux réglementations aéronautiques régissant les réparations de panneaux acoustiques, une réparation dite « mineure » ne peut entraîner une perte des performances acoustiques supérieure à une limite fixée pour chaque modèle d'avion. Au-delà de cette limite, la réparation ne peut plus être qualifiée de mineure, et entre dans le champ des réparations qualifiées de « majeures », pour lesquelles la certification devient beaucoup plus complexe car elle implique que la réparation doit être validée par les autorités de certification. Dans les cas extrêmes, on peut aboutir au remplacement du panneau endommagé.

Par ailleurs, l'utilisation d'un doubleur, et plus particulièrement d'un doubleur métallique, vient ajouter une certaine masse au panneau, ce qui n'est pas souhaitable.

Enfin, certains panneaux peuvent présenter des structures géométriques particulièrement complexes dues, par exemple, à leur localisation au sein de l'ensemble propulsif (courbure élevée, forme non conventionnelle, etc). Ainsi, il est nécessaire de préparer le doubleur via une mise en forme préalable répondant à la géométrie du panneau à réparer afin d'en faciliter la pose et de restituer au mieux les propriétés dudit panneau. Cela est plus particulièrement difficile pour les doubleurs métalliques.

Une telle opération préalable est longue, complexe et coûteuse.

Dans le cas où l'utilisation d'un doubleur est difficile ou que ces inconvénients sont trop importants, il ne restera d'autre solution que de remplacer intégralement le panneau endommagé, ce qui bien évidemment n'est pas souhaitable.

La présente invention vise à pallier ces problèmes et propose à cet effet un procédé de réparation d'un panneau comportant au moins une peau perforée, dite peau acoustique, le procédé comportant l'étape d'appliquer au moins un doubleur sur au moins une zone endommagée de la peau acoustique dudit panneau, le doubleur étant superposé sur la peau acoustique, le doubleur comportant une pluralité d'orifices, le rapport entre la dimension des orifices du doubleur et la dimension des perforations de la peau acoustique étant supérieur ou égal à 100.

Par doubleur, on entend une pièce venant se superposer sur la peau acoustique. Une fois appliqué, le doubleur forme ainsi une surépaisseur par rapport à la peau endommagée. On précise également que le procédé de réparation objet de l'invention ne nécessite en aucun cas d'enlever des portions de peau endommagée.

Ainsi, en prévoyant l'utilisation d'un doubleur ajouré dont les orifices présentent une taille très supérieure à celle des trous de la peau acoustique, on n'altère pas, ou de manière négligeable, les performances acoustiques du panneau réparé. En effet, conformément à l'invention, chaque orifice du doubleur sera situé en regard d'un très grand nombre de trous de la peau acoustique. Par conséquent, de grandes surfaces de réparation (par exemple de l'ordre de 0.5 ou 1 mètre carré) peuvent être envisagées, tout en réalisant une réparation dite mineure. En outre, ce résultat est atteint sans que le positionnement des jours du doubleur par rapport aux perforations acoustiques de la peau soit à prendre en compte par l'opérateur. Enfin, la masse ajoutée par le doubleur à la structure s'en trouve réduite par rapport aux procédés connus.

Enfin, la mise en œuvre d'un tel doubleur est facilitée et permet d'adapter le doubleur aux chemins d'efforts de la pièce à réparer en orientant ses parties pleines selon ces chemins. Il assure également une fonction d'anti- flambement de la peau dudit panneau.

Dans une réalisation, le rapport entre la dimension des orifices du doubleur et la dimension des perforations de la peau acoustique est supérieur à 1000. Avantageusement, le doubleur ajouré est obtenu par application d'une pluralité de doubleurs partiels agencés les uns par rapport aux autres de manière à présenter des zones non recouvertes de doubleur.

Le doubleur pourra par exemple être constitué de bandes de doubleur disposées de manière sensiblement parallèle et espacées entre elles, ou encore être constitué d'un ensemble de pastilles, notamment circulaires, espacées les unes des autres.

Selon un mode préféré de réalisation, le doubleur se présente sous la forme d'un treillis.

De manière préférentielle, le doubleur ajouré est obtenu par superpositions et / ou enchevêtrement de bandes de matériau doubleur.

Avantageusement, au moins une partie des bandes est orientée selon au moins une direction d'efforts de la peau et/ou dans la direction identifiée d'un flambement du panneau.

De manière préférentielle, le doubleur est fixé par des fixations mécaniques, telles que des rivets. Préférentiellement, les fixations seront localisées en zone de jonction des bandes et aux extrémités de celles-ci. On pourra en outre maintenir le doubleur en position par un collage pour venir ensuite apposer les fixations nécessaires.

Selon une première variante de réalisation, le doubleur est réalisé à partir d'un matériau métallique.

Selon une deuxième variante de réalisation, le doubleur est réalisé en matériau composite.

La présente invention se rapporte également au panneau ainsi réparé comprenant au moins une peau et obtenu par un procédé selon l'invention.

Préférentiellement, le panneau est un panneau sandwich acoustique à âme alvéolaire. Bien évidemment, il peut également s'agir d'un panneau ou d'une peau monolithique.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit en regard du dessin annexé dans lequel :

- la figure 1 , est une vue de dessus d'un panneau réparé à l'aide d'un doubleur treillis selon l'invention,

- la figure 2, est une vue de dessus d'un panneau réparé à l'aide d'un doubleur ajouré selon l'invention, - les figures 3 à 5 montrent divers modes de réalisation additionnels.

Sur l'ensemble de ces figures, des références identiques désignent des organes ou ensembles d'organe identiques ou analogues.

Les figures 1 à 5 présentent chacune un panneau 1 comprenant une âme 2 recouverte d'une peau 3 présentant une zone endommagée 4 (zone hachurée).

Conformément à l'invention le panneau 1 de la figure 1 est réparé à l'aide d'un doubleur 51 ajouré constitué d'une pluralité de bandes 51 1 superposées et/ou enchevêtrées de manière à former un treillis.

Ces bandes 51 1 sont fixées à l'aide de fixations 6, et éventuellement, maintenues en position avant fixation par collage préalable.

Conformément à l'invention le panneau 1 de la figure 2 est réparé à l'aide d'un doubleur 52 ajouré constitué d'une feuille comprenant une pluralité d'ouvertures 521 .

Cette feuille 52 est fixée à l'aide de fixations 6 et, éventuellement, maintenue en position avant fixation par collage préalable.

Conformément à l'invention le panneau 1 de la figure 3 est réparé à l'aide d'un doubleur 53 ajouré constitué d'une pluralité de bandes 531 superposées et / ou enchevêtrées de manière à former un treillis.

Ce mode de réalisation est similaire à celui de la figure 1 à la différence que les bandes 531 s'enchevêtrent ou se superposent sur sensiblement toute la longueur desdites bandes.

Comme pour les bandes 51 1 , ces bandes 531 maintenues à l'aide de fixations 6, préférentiellement disposées aux croisements des bandes 531 . Les bandes 531 peuvent être maintenues en position avant fixation par collage préalable.

Conformément à l'invention, le panneau 1 de la figure 4 est réparé à l'aide d'une pluralité de doubleurs 54 circulaires disposés de manière espacée, préférentiellement régulièrement espacée, les uns des autres.

Les doubleurs 54 sont fixés à l'aide de fixations 6, préférentiellement disposées au centre de chaque doubleur 54, et, éventuellement, sont maintenus en position avant fixation par collage préalable. Conformément à l'invention le panneau 1 de la figure 5 est réparé à l'aide d'une pluralité de bandes 55 disposées de manière sensiblement parallèle et espacées entre elles.

Ce mode de réalisation est similaire à celui de la figure 1 à la différence que les bandes 55 ne sont pas enchevêtrées avec d'autres bandes.

Bien évidemment il est possible de superposer plusieurs doubleurs 51 , 52 si nécessaire, notamment afin de renforcer la tenue structurale de la peau 3.

Ainsi, le procédé selon l'invention fournit un procédé de réparation simple de panneaux sandwich ou monolithiques sans nécessiter de remplacer de pièce, et préservant suffisamment les qualités acoustiques pour que la réparation puisse être considérée comme mineure.

La tenue mécanique de la peau 3 est restaurée voire améliorée sans ajout superflu de masse de doublure. L'orientation du doubleur peut être optimisée selon les chemins d'efforts.

Par ailleurs, l'ajout de doubleurs améliore la tenue en flambement dans le cas d'un panneau dont la peau est décollée de l'âme alvéolaire.

Le gain de masse est tout à fait notable ainsi que le gain acoustique dans le cas de la réparation d'une peau acoustique percée, les ouvertures du doubleur 51 , 52 permettant de conserver les propriétés acoustiques de ladite peau.

On notera également que l'utilisation de bandes adhésives facilite l'application et représente un gain de temps.

Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.