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Posté par Adrien le Vendredi 21/09/2012 à 00:00
Un système de dégivrage pour ailes d'avion à base de nanomatériaux
Lorsqu'un aéronef traverse des nuages de gouttes d'eau surfondues, un dépôt de glace se forme sur la partie frontale des différentes structures (ailes, pales, empennage, entrées d'air...). Cette accumulation de glace peut provoquer, d'une part, des modifications très importantes des profils aérodynamiques des voilures, et d'autre part, l'extinction (D'une manière générale, le mot extinction désigne une action consistant à éteindre quelque chose. Plus particulièrement on retrouve ce terme dans plusieurs...) des moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) suite à l'ingestion de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) se détachant des entrées d'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des avions et...).


L'airbus A380 en démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment...)

Pour être autorisé à voler dans ces conditions dites "givrantes", un aéronef (Un aéronef est un appareil capable d'évoluer au sein de l'atmosphère terrestre. On distingue deux catégories d'aéronefs : l'aérostat et l'aérodyne. L'utilisation de ces appareils est l'aéronautique, ses...) doit posséder des systèmes de protections de dégivrage ou d'antigivrage installés sur les surfaces exposées. Ces derniers, activés par le pilote lorsque l'avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le cas d'un engin sans moteur, on parlera...) pénètre dans un nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la lumière...) givrant, doivent minimiser les effets du givre (Le givre est un dépôt de micro-gouttelettes d'eau surfondue (= en surfusion) sur une surface lorsque la température est sous le point de congélation (0 °C). En effet, l'eau...) et permettre à l'aéronef de poursuivre son vol.

Néanmoins, les systèmes de dégivrage utilisés sur les aéronefs actuels ont des besoins énergétiques importants. De plus, il est difficile de les combiner avec des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) composites, qui prennent une place toujours plus importante dans les nouveaux modèles d'avions.

Ainsi, des chercheurs de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) Fraunhofer de durabilité des structures et de fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.) des systèmes (LBF) de Darmstadt (Hesse) ont développé un système de chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.) performant à consommation énergétique optimisée pour voilures d'aéronefs. Ce système est constitué de nanomatériaux intégrés dans la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de...) de l'aile, formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute et inversement. Chaque voyelle se...) une couche conductrice elle-même surmontée d'une couche protectrice. Aucun matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) métallique n'a été utilisé, améliorant la protection contre la foudre (La foudre est un phénomène naturel de décharge électrostatique disruptive qui se produit lorsque de l'électricité statique s'accumule entre des nuages d'orage ou entre un tel nuage et la terre. La...) et augmentant la résistance à la fatigue.

Des essais au sol ont montré que la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid...) de l'aile pouvait ainsi atteindre 120°C. Une campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de...) de tests a par ailleurs été menée en soufflerie, à une température ambiante de -18°C, en pulvérisant de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) sur l'aile. Une couche de givre apparaît alors sur la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est...) de la voilure, que le système de chauffage permet de faire fondre. Inversement, si l'eau est pulvérisée alors que le système de chauffage est déjà activé, aucune trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la...) de givre n'apparaît sur l'aile.

Dans une prochaine étape, l'équipe de chercheurs souhaite développer ce dispositif jusqu'au stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement sportif.) de son industrialisation.

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Source: BE Allemagne numéro 582 (14/09/2012) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /70976.htm
Illustration: JYB pour Techno-Science.net