Prévenir le décrochage
Le décrochage d'un avion étant et pouvant être dangereux, il y a plusieurs procédés pour détécter le décrochage d'un avion. Ce peut être des systèmes, des connaissances ou bien des phénomènes qui se produisent.
Les commandes
Lors de l'approche du décrochage, les commandes commencent à devenir molles et moins efficaces, l'avion est plus difficilement contrôlable. Les actions que l'on veut effectuer sont très difficile à faire au niveau du manche et des paloniers car il faut garder une parfaite simétrie pour éviter un décrochage dissymétrique qui est beaucoup plus dangereux car il peut entrainer une mise en vrille de l'avion.
L'avion lui même (réactions physiques)
En l'approche du décrochage, l'avion va commencer à avoir des ractions inhabituel, comme des vibrations de légères à très fortes. L'avion va aussi avoir une assiètte importante qui doit rapidement être prise en compte pour éviter le décrochage. Il y a également le phénomène d'abattée qui peut être violent. A rappeler que ce phénomène ne survient pas sur tous les types d'avion (voir la partie sur les situations de décrochage).
L'avertisseur de décrochage
Les avions en général possèdent des avertisseurs de décrochage. Ils existent sous plusieurs formes ou types. Les plus répendus sont l'alarme ou avertisseur sonore de décrochage. Sur le DR400 c'est une palette situé sur le bord d'attaque de l'aile lors de grande incidence, la palette se soulève sous la vitesse et la puissace et actionne l'alarme (stall) de décrochage qui prévient le pilote de l'approche du décrochage. En général l'avertisseur est qualibré pour sonner 5 à 10 kt avant le décrochage. Il en va de même pour l'avertisseur lumineux qui est un voyant lumineux, en général rouge, qui s'allume sous les yeux du pilote. Souvent les avertisseurs sonores et lumineux sont employés en couple pour une plus grande efficacité.
Le vibreur de manche
C'est une une agitation artificielle du manche pour "éveiller le pilote" de l'iminence du décrochage. Il est souvent utilisé sur des avions ayant des empennages en "T" ou dans les avions de lignes moderne. Il est en général en "option"
Les hypersustentateurs
Le dispositif d'hypersustentateur (ou volets) est déployé sur les ailes des avions pour augmenter sa portance aux basses vitesses, et donc abaisser la vitesse de décrochage.
Ils permettent donc de diminuer la vitesse d'atterrissage des avions ainsi que la distance d'attérissage. Et aussi de décoller plus rapidement sur des pistes plus courtes, donc avec une vitesse plus faible, en ayant momentanément une portance très élevée.
Il y a plusieurs systèmes d'hypersustentateur, il peuvent être combinées, la modification du profil des ailes qui est la plus utilisée. Les plus fréquent et princiapaux sont les volets et les becs de bord d'attaque.
Les hypersustentateurs de bord de fuite
Volets
Becs
Les volets ou Flaps (en anglais), sont des gouvernes aérodynamiques situées aux bords de fuite des ailes entre les ailerons et le fuselage, et sont constituées comme les autres gouvernes, de volets mobiles articulés sur des charnières.
Sur les avions légers, les volets sont, en général, commandés mécaniquement à l'aide d'un levier ou d'une manivelle placés près du pilote (comme sur le DR400 120cv que nous avons utilisé, le levier se trouve à la droite de la place pilote).
Par contre, sur les gros avions et avions légers de luxe, la transmission est hydraulique ou électrique, commandée par un simple levier cranté. Leur braquage ne modifie pas l'assiette de l'avion autant qu'un aileron, il a pour effet un couple piqueur et change le profil "habitue"l de l'aile en créant une portance supplémentaire.
Ainsi, les volets qui modifient la courbure des profils dans la portion d'aile qu'ils intéressent, entraînent une augmentation de portance sans modifier de façon notable l'incidence de décrochage.
Les volets permettent de voler à un angle d'attaque plus grand, donc à une vitesse plus faible, facilitant par conséquent l'atterrissage. Braqués à un moindre degré, ils facilitent le décollage.
Les volets augmentent donc la portance leur but est de pouvoir atterrir et décoller avec une vitesse plus faible.
Volets intrados:
Le volet d'intrados est un dispositif constitué par un volet mobile découpé dans la partie arrière du profil de l'aile et dont le braquage déforme uniquement l'intrados de l'aile sans modifier l'extrados. Son point faible est qu'il n'agit que sur l'intrados de l'aile donc il ne modifie pas l'extrados et génère une forte traînée. (Utilisé sur le DR400)
- Au décollage: Braquage des volets 15°.
- A l'atterrissage: Braquage des volets 50°.
Volet de courbure:
Le volet de courbure classique est constitué par un volet mobile occupant une fraction de 20 à 30% de la profondeur de l'aile. Son braquage s'effectue vers le bas. La portance est augmentée de 30%.
Volet de courbure avec fente:
Le volet de courbure à fente combine la rotation due au braquage avec un certain recul qui ménage une fente entre l'aile et l'avant du volet. Il combine l'effet du volet de courbure avec l'effet de fente qui consiste à canaliser les filets d'air.
Ce volet combine donc l'effet de courbure avec l'effet de fente. Cet effet de Venturi permet l'accélération de l'écoulement sur l'extrados du volet de courbure où une turbulence importante s'est produite. Le mouvement en arrière et l'ouverture de la fente sont réalisés par le déport des charnières. La portance est augmentée de 50%
Volet de courbure avec fente
Volet de courbure classique
Volet intrados
Volet Fowler:
Le volet Fowler combine l'effet de courbure avce une fente, avec un recul qui augmente la surface portante. Il est également souvent couplé avec des becs (comme les avions de ligne). Ce dispositif est l'hypersustentateur par excellence car en plus de son action en tant que volet de courbure, il permet, par construction, un certain recul lors du braquage qui a pour effet d'augmenter aussi la surface de l'aile et donc la portance. Il est utilisé sur les avions de ligne modernes tel que les Airbus et Boeings. Il en existe deux types les classiques et ceux associé à plusieurs fentes pour les avions plus important. La portance est augmentée de 160%.
Les hypersustentateurs de bord d'attaque
Volet Fowler classique
Volet Fowler avec fents multiples
Ces becs (en anglais: slat) ou fentes, sont placés sur le bord d'attaque de l'aile pour retarder le décrochement des filets d'air sur l'extrados. Ils autorisent de plus fortes incidences que les volets de bord de fuite. Le bec est en fait une portion du bord d'attaque de la voilure qui s'étend vers l'avant et vers le bas. Il cumule donc plusieurs effets : il augmente la cambrure, augmente la surface de l'aile et retarde le décollement des filets d'air par effet de fente.
Bec automatique:
Ce type de Bec est automatique. A vitesse élevée les becs sont plaqués contre le bord d'attaque de l'aile et se déploient vers l'avant automatiquement grâce à la dépression locale à incidence élevée.
Bec à fente commandé:
Ce bec à fente commandé ou Slat en (anglais) est le plus répendus en aviation. Il est utilisé par les avions de ligne tel que les Airbus. Il est actionné par le pilote en couple avec les volets classiques. Il allie augmentation de la surface, augmentation de la courbure par basculement. Chaque aile est équipée de plusieurs vérins à vis qui sortent ou rentrent le bec. Celui-ci est maintenu par des rails, eux-mêmes guidés par des galets. La sortie ou la rentrée sont contrôlées par un limiteur de couple et un détecteur de dissymétrie.
Schema Bec à fente commandé
Image montrant les Bec rentrés à droitre et sortis a gauche
Volet ou Bec Krüger:
Principe de fonctionnement est la présence de plusieurs vérins hydrauliques déploient vers l'avant un volet principal qui vient se positionner contre le bord d'attaque de l'aile. Un deuxième volet très arrondi se déploie également pour se mettre dans le prolongement du premier volet. Le but de ces volets est d'augmenter la surface alaire de l'aile ainsi que la courbure et d'infléchir les filets d'air bien en amont de l'aile.
Volet ou Bec Krüger
Voici une synthèse sous forme de graphique montrant la portance avec l'incidence comportant les différences avec la présence des becs, volets et sans leur présence. On peut constater que la présence de Becs et des volets n'est en aucun cas négligeable car cela peut varier du simple au double.
