CIBLE RECOUVERTE D’UN PAVAGE ACOUSTIQUE OPTIMISE POUR DISCRETION ET FURTIVITE – CLEOPATRE

La discrétion et la furtivité acoustiques sont des problèmes majeurs dans le domaine de la défense sous-marine pour les navires de prochaine génération mais la problématique plus générale de lutte contre le bruit concerne également le domaine aérien, par exemple pour les les fuselages d’avion, les wagons de chemin de fer ou les ouvrages d’art de type pont aérien métallique.
Le projet CLEOPATRE fait suite au projet ANR ASTRID RAMSES (Rayonnement acoustique maitrisé par des systèmes résonants) dans lequel les raidisseurs internes à la coque sont géométriquement modifiés et leur répartition est optimisée dans le but de brouiller la réponse acoustique aussi bien en discrétion qu’en furtivité aux basses et très basses fréquences. Cependant, en lien avec les architectes navales, les modifications tolérées pour les raidisseurs sont trop faibles pour espérer des modifications notables dans les réponses acoustiques. C’est pourquoi, le projet CLEOPATRE vise à capitaliser sur les développements antérieurs pour aller vers des géométries toujours plus réalistes et rechercher des solutions impactant moins l’architecture navale en se focalisant sur le traitement des surfaces. En clair, la discrétion et la furtivité sont classiquement traitées par un revêtement de la structure par des couches de matériaux acoustiques spécifiques. Malheureusement, ces deux fonctions ne sont pas remplies par les mêmes matériaux ce qui induit une complexité supplémentaire : généralement les surfaces des cibles comportent par zones des traitements spécifiques selon la fonction désirée. Le projet CLEOPATRE propose une solution sous la forme d’un pavage de matériaux différents, voire de métamatériaux, dont la répartition sera optimisée à l’aide des outils qui seront développés à cet effet. Ainsi, on peut voir cette approche comme l’utilisation d’un métamatériau de métamatériaux, ou métamatériau à deux échelles (la tuile et la disposition des tuiles) dans le but d’une optimisation de la réduction de bruit qu’il soit rayonné ou diffracté.
Les modèles analytiques et numériques développés seront mis en œuvre pour concevoir et optimiser des plaques présentant des réponses acoustiques maitrisées correspondant à des configurations réalistes et fidèles aux préoccupations de la défense. Six plaques équipées de raidisseurs et de tuiles spécifiques à l'échelle réduite seront ainsi fabriquées et testées, en lien avec des fonctions ciblées. Le projet proposera également d’adapter les solutions proposées aux coques cylindriques périodiquement raidies ainsi qu’à l’utilisation de tuiles à base de métamatériaux pour étendre le champ des possibilités.
Ce projet répond à la thématique de l’axe 3 « Fluides, structures », priorité 2021 : développement de méthodes de contrôle ou de réduction du bruit, et axe 4 « Ondes acoustiques et radioélectriques», priorité pour 2021 : « optimisation/maîtrise des rayonnements »