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Introduction: |
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L'origine de cette recherche est due
à un problème de nuisances sonores après du
voisinage de notre terrain d'évolution.
Soucieux de préserver notre site et la tranquillité
des riverains, nous avons définis un certains nombre d'actions
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Actions immédiates:
Diminuer la gène occasionnée. |
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- Utilisation du manche des gaz en
proportionnel:
Les anciens ont sensibilisé les plus novices à l'intérêt
apporté par l'utilisation du 4eme axe. Cela passe par des
démonstrations en vol mettant en avant le réalisme
du vol à mis gaz.
- Redéfinition du domaine de
vol pour ne pas s'approcher des habitations.
- Prise de conscience du bruit par
des mesures systématiques du niveau sonore de tous les
avions au 3 régimes (ralenti, mis gaz et plein gaz).
- Affichage d'un tableau afin de sensibiliser
les pilotes les plus bruyants.
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Actions à court terme:
Baisser sensiblement le bruit de l'échappement des moteurs
thermiques. |
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- La première phase consiste
à rechercher, auprès des revendeurs, des solutions
toutes faites pour diminuer le bruit des échappement. Ces
recherches ont été, hélas, infructueuses
(hormis des résonateurs à des prix incompatibles
avec des avions de début ou des trainers). De plus, nos
fournisseurs habituels ne semblent guère préoccupés
par ce problème et nous orientent presque toujours vers
l'électrique.
- Nous avons ensuite, "épluché"
tout notre stock de revues. Là, la pèche est meilleure.
Plusieurs articles ont étés écrits et des
essais réalisés par des modélistes ont été
publiés.
Un grand merci à Pierre Rousselot pour ces articles
parus dans MRA d'avril à juillet 1981 puis en février
1990 qui nous ont donné les idées de bases qui
ont servies à nos propres investigations. Les principes
enoncés par P. Rousselot sont repris plus loin.
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La réalisation des
prototypes: |
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Photos: |
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Le principe retenu repose sur celui qui est utilisé dans nos
automobiles. A savoir, une première chambre d'expansion chargée
de refroidir les gaz, puis une seconde chargée d'absorber les
hautes fréquences. L'idée est donc d'utiliser le silencieux
d'origine comme première chambre et d'en ajouter une seconde
pour l'absorption.
Nous avons donc entrepris la réalisation de plusieurs silencieux
avec des moyens divers et variés.
Trois solutions faciles à mettre en oeuvre se sont dégagées.
- La première est de la boite
à gâteaux métallique découpée
et soudée ou à base de bombes sous pression (vide),
- la seconde est une pompe à
vélo aluminium recyclée
- et la troisième est a base
de tube PVC
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Les principes: |
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Les principes employés sont décrits par les schémas
ci-dessous:
L'utilisation de l'un ou l'autre schéma
n'a pas montré de différence notable.
Les règles que nous avons utilisées sont les suivantes:
- volumes = entre 10 et 30 fois la
cylindrée
- diamètre du tube interne =
diamètre de la sortie du silencieux
- surface totale des trous = 1,5 fois
la sortie du silencieux.
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Les mesures et les premiers
résultats: |
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Les mesures ont été faites avec les trois prototypes
de silencieux et les résultats ont été relevés
aux 3 régimes (ralenti, mi-gaz et plein gaz) afin de mesurer
l'influence du silencieux selon l'utilisation que l'on fait du moteur.
L'avion servant de référence est équipé
d'un moteur OS 40 FP et d'une hélice Graupner 10,5 x 6. Les
mesures sont faites, sur herbe, à 3 mètres de l'avion
perpendiculairement à son axe de vol et à 30 cm du sol.
Les résultats des mesures sont
donnés dans le tableau suivant:
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Echappement
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Ralenti
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dB
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Mi-gaz
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dB
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Plein gaz
|
dB
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Origine seul
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2700
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68
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6000
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77
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10400
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88
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Tôle
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2700
|
60
|
6000
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69
|
9000
|
80
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Pompe
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2700
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62
|
6000
|
69
|
10200
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82
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Pvc
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3000
|
60
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6000
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70
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9800
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84
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D'ou le graphique suivant: |
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Les conclusions des mesures: |
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Il apparaît, comme cela était prévisible, que
les performances du moteur sont affectées par la géométrie
du silencieux. Cela se traduit par des difficultés au réglage
du moteur et une perte de tours significative à plein gaz.
Dans ce cas, le fonctionnement du moteur n'est pas fiable et ne dure
généralement pas. Le pot en tôle en est un exemple,
et si le niveau sonore est faible, cela est du au régime moteur
moins élevé que dans les autres cas.
Un silencieux adapté au moteur ne dégrade que faiblement
ses performances. On note donc:
- Une perte de régime de 200 à 400 tours.
- Le meilleur gain est donc de 6dB.
Ce qui correspond à:
- Une atténuation par 4 de la puissance
sonore.
Ce chiffre à été confirmé par des mesures
systématiques faites sur d'autres avions avec des motorisations
et des hélices différentes.
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La généralisation
des silencieux: |
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Photo: |
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Le principe étant établi, il a été communiqué
à l'ensemble des membres du Club afin que chacun puisse s'équiper.
Cependant, cette réalisation n'étant pas toujours
à la porté de tous (les débutants, les plus
jeunes et les adeptes du "Ready to fly), il restait à réaliser
un certain nombre de silencieux afin de pouvoir les leur proposer.
Afin d'aller vite et d'obtenir un coup
de revient très bas, nous avons choisi de réaliser
le tube en PVC et de le fermer par un tissu de verre enrobé
de résine. Le tube interne est un tube Alu de 8 ou de 10
selon la cylindrée (25 ou 40). Ce tube est percé d'une
vingtaines de trous de 2 mm et pincé en son centre. Le principe
est efficace et deux soirées (à plusieurs) à
permis de réaliser une douzaine de pièces. Le prix
de revient est de l'ordre de 40F l'unité et le poids d'une
centaine de grammes.
Aujourd'hui, le bruit maximal autorisé
sur notre terrain est de 89dB (au lieu des 92 réglementaires).
Chaque avion doit subir une mesure avant d'être autorisé
à voler.
On constate que cette contrainte est tout à fait acceptée
et les résultats encourageant. En effet, certains avions,
particulièrement silencieux, sont maintenant à 82dB.
C'est un réel plaisir que les entendre, pardon, de ne pas
les entendre évoluer. En final, nous épargnons le
voisinage et nous en profitons tous.
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La suite: |
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Le problème de l'échappement étant maintenant
mieux maitrisé, on s'aperçoit qu'il reste du travail.
En effet, les explosions du moteur ne sont pas la seule source de
bruit. On s'aperçoit, sur les avions les plus silencieux
que les bruits des hélices deviennent prédominant
sans parler des vibrations de la structure de l'avion.
Nous entreprenons donc maintenant un nouveau domaine de recherche.
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