Je suis, comme vous, grand
amateur de vol moteur coupé. Néanmoins, il faut bien se résoudre à le
laisser tourner de temps à autre... et dans ce cas, autant qu'il se
fasse discret ! Mon Mosquito, sans être très bruyant, manquait de
discrétion, en particulier dans les aigus et si tout le monde parle
avec raison de la nécessité de se faire discret il est bien rare de
trouver un article très concret sur le sujet. Comme cela fait un peu
partie de mon travail et beaucoup de mes centres d'intérêt, j'ai décidé
de faire moi-même quelques modifications dont voici le détail.
D'abord
vous comprendrez qu'il n'était pas dans mes moyens de tout
reconstruire; il fallait rester simple et, bien sur, il y a encore des
progrès possible pour occuper l'hiver prochain... Pour commencer,
quelques mots sur le bruit : un bruit est composé de sons. Dans le
silence, quand vous êtes debout (ou même assis) vous "subissez" la
pression atmosphérique qui est une pression statique c'est-à-dire
constante à l'échelle de temps de la minute (par exemple). Si cette
pression est perturbée par exemple par le piston d'un compresseur qui
refoule à l'air libre, les physiciens pourront l'écrire sous la forme
mathématique :
P = P
atmosphérique sin w
f
où
- le sinus
est une formule mathématique,
- w est la pulsation et est
égale par définition à 2|¯|f ;
- f est la
fréquence, c'est-à-dire le nombre de variation par seconde (cette
valeur est très importante car votre oreille n'est pas sensible à
toutes les fréquences et, de plus, certaines sont considérées comme
désagréables).
Si vous mesurez cette
variation de pression, par exemple avec le micro d'un sonomètre, vous
divisez cette valeur par une valeur de référence P0 = 0,000000002 b
(définie par la norme internationale), vous en prenez le logarithme
(opération effectuée par une machine à calculer ) et enfin vous
multipliez cette valeur par 20, vous obtenez le niveau sonore exprimé
en : -
décibel
(dB) : L=20 Log P/P0
Comme cette valeur est
"logarithmique", une variation de 3 dB équivaut à une variation du
simple au double du niveau sonore (car Log 3 = 2) ; c'est-à-dire que si
vous passez de 93 dB à 90 dB... vous avez divisé le niveau par 2. Il va
donc falloir essayer autant que possible d'atténuer ces variations de
pression générées : - par l'admission du moteur,
- par l'échappement du moteur
L'autre
centre très important de création de bruit est l'hélice ; mais ces
modifications, pour un amateur, sont beaucoup plus délicates si l'on ne
veut pas détruire son rendement ! Si vous soulevez le capot de votre
voiture ou si vous regardez sous la selle de votre moto (à l'exception
des Harley Davidson, qui, justement, sont beaucoup plus bruyantes),
vous constaterez que le filtre à air est toujours placé dans une grande
boîte qui ne sert pas à le cacher ou à le protéger mais de boîte de
"tranquilisation". En effet, le moteur aspire de l'air à chaque cycle
d'admission. Cette admission n'est pas continue mais par phase; le
début et la fin de chaque phase sont très "peu progressifs" et créent
des variations de pression qui sont des ondes sonores. La fréquence de
ces ondes va dépendre de la vitesse de rotation du moteur; il faut donc
concevoir un système d'amortissement dit à large bande passante, c'est
à dire qui soit efficace à tous les régimes. A ce jour, le seul qui
fonctionne correctement est un gros volume dont l'intérieur est tapissé
de matière amortissante. Attention !!! cette matière ne doit pas se
dégrader en petits morceaux pour aller bloquer le moteur ! Dans la
pratique, ma boîte de tranquilisation a un volume d'environ 5 litres et
est constituée de deux parties qui épousent les formes arrières du
Mosquito pour ne pas créer de protubérances disgracieuses. Entre ces
deux parties réunies par vis, j'ai placé l'élément filtrant. La liaison
entre cette boîte et le carburateur est un durite de gros diamètre, ø
50mm, pour ne pas étouffer le moteur à haut régime). L'admission dans
l'autre partie est un coude PVC ø 50mm. Cette boîte a été réalisée :
- en
aluminium 20/10 et en contre-plaqué 10 mm pour l'armature,
- en feuille
d'époxy-verre 8/10 pour les parois (mais de l'aluminium 4/10 aurait pu
convenir),
- le garnissage intérieur est
réalisé en mousse de récupération de platines électroniques dont un
côté est ondulé un peu comme des boites à œufs.
Pour
ceux qui n'aiment pas construire ce genre de composant, il existe des
boîtes d'admission pour moteur de kart que certains constructeurs de
paramoteurs utilisent d'ailleurs. Leurs efficacité est bonne mais leur
volume est un peu faible et surtout leur forme s'adaptait mal au
Mosquito (du point de vue efficacité, la forme a peu d'importance, ce
qui compte c'est le volume et l'amortissement des parois internes).
Concernant le silencieux d'échappement, là encore pas de recette
miracle. Sur nos moteurs deux temps, l'accord de l'échappement est très
important, donc : - ou bien on reprend tout à
zéro (bon courage!),
- ou bien on ne touche pas à
la partie résonateur mais on travaille le silencieux additionnel.
S'il
est bien conçu, il ne modifie pas les performances. Là encore, le
principe est d'amortir les variations de pression. Un silencieux est en
général constitué d'un tube du diamètre de la sortie (ou légèrement
plus gros), percé de trous de diamètre de l'ordre de 2 à 3 mm. Ce tube
est placé dans un tube ø 50 ou 60. Entre ces 2 tubes, l'interstice est
rempli de fibres amortissantes par exemple en "laine" céramique vendu
dans les magasins de bricolage. Ce type de silencieux est vendu chez
les accessoiristes moto mais là encore ne s'adaptait pas à la sortie du
Mosquito. J'ai donc fabriqué le mien avec un morceau de montant de
trapèze ø 25 x ø 21 x 250 mm (...vous n'en avez pas un morceau chez
vous?) percé de 450 trous ø 3.5 et 450 de ø 2.5, ça ne prend pas plus
de 2 à 3 heures... Le tube extérieur est un tube ø 50 (une chute de
bord d'attaque... décidément !), la pièce d'adaptation et la bague
d'extrémité ont été tournées. J'ai essayé un modèle identique mais
réalisé avec un tube ø 75 mais son efficacité n'était pas meilleure. Et
le résultat me direz-vous? D'abord, méfiez-vous des affirmations des
constructeurs ! La plupart du temps, on vous donne des valeurs mesurées
avec l'appareil en palier à 150m (et vous n'avez pas l'œil sur le
compte-tours ni sur le variomètre !). Voici mes valeurs mesurées au
sol, le sonomètre placé à 10 m sur le côté de la sortie échappement,
pour différents régimes. La mesure sans mes silencieux additionnels
n'avait été effectuée qu'au régime max. :
- sans
silencieux à 9000 t/mn : 94 dB
- avec silencieux :
| régime(t/mn) |
3500
| 5000 |
7000
| 8000 |
8500
| 9000 |
| niveau sonore(db) |
66
| 74 |
82
| 85 |
89
| 90 |
Il faut ajouter que la
dernière mesure a également été effectuée à 30 m et a donné 75 dB. Je
n'ai pas de mesure à 150 m car elles ne sont pas très significatives.
Toutefois, on entend peu mon Mosquito au-dessus de 150 m et en tout cas
nettement moins qu'un Rotax 503 ! L'installation de ces silencieux a
également diminué les niveaux aigus mais malheureusement je n'ai pas
d'analyseur de spectre pour vous présenter une courbe. CONCLUSIONS
: - il était évident que le bruit serait plus faible à
bas régime (oui... alors pourquoi 99% des pilotes s'obstinent à monter
plein gaz, même quand la piste fait 1km !
- on peut
monter à mi-régime deux fois plus vite en enroulant le thermique !
- limiter le régime à 8000 au lieu de 9000 permet de
réduire le niveau de 90 à 85 (c'est-à-dire 3 fois moins) sans trop
pénaliser le décollage. Pour ma part, je réduis dès 15/20m.
- s'il est
bien évident qu'il faut travailler le bruit, il est clair que rien ne
vaut le vol moteur coupé.
Perspectives, ou la romance
du toujours insatisfait : Comme déjà dit : limiter le
régime moteur (par exemple les fiches constructeurs des motos 125 cm3
donnent des puissances de l'ordre de 12/13 cv à 7500 T/mn, il doit être
possible en re-concevant le pot d'obtenir ces valeurs mais :
- attention
au poids du pot,
- attention à l'encombrement,
- pour réduire la vitesse de rotation de l'hélice
pour la même puissance, il faut une autre hélice .
Un
deux temps à refroidissement liquide marche mieux et fait moins de
bruit mais : - attention au poids,
- attention à l'encombrement du radiateur,
- attention à sa position (efficacité du
refroidissement et traînée).
Un Mosquito à la façon du
harnais rigide de l'américain Jim Lee permettrait peut-être de réduire
le bruit mais : - attention au poids,
- attention
à l'encombrement et à la facilité d'utilisation,
- au
refroidissement moteur. Enfin, encore une fois la
meilleure façon de diminuer le bruit est de limiter l'utilisation du
moteur. Silencieusement vôtre. Joël LETOUZEY
infrason@wanadoo.fr
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