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Posté par Redbran le Vendredi 18/03/2016 à 12:00
De minuscules trous pour améliorer l'efficacité des avions
Les effets des couches limites jouent un rôle très important dans la détermination de la traînée d'un avion. Des chercheurs financés par l'UE ont développé une technologie pour le forage de trous d'aspiration dans les principaux composants qui produisent la traînée (En mécanique des fluides, la traînée est la force qui s'oppose au mouvement d'un corps dans un liquide ou un gaz. Mathématiquement c'est la composante des efforts exercés...) des avions, comme les bords d'attaque des ailes et les empennages horizontaux, qui devraient entraîner d'importantes économies d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.).


A340-300. Illustration: Techno-science.net/JYB
Un moyen efficace de réduire la traînée due au frottement (Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre deux systèmes en contact.) superficiel d'un 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...) est de maintenir une condition appelée flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est...) laminaire dans laquelle l'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...) glisse sur les surfaces de l'avion sans devenir turbulent (Le HMS Turbulent (n° de coque : S 87) est un bâtiment de la classe Trafalgar de sept sous-marins nucléaires d'attaque de la Royal Navy.). Les petites imperfections de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière...) ou les perturbations peuvent toutefois gâcher le flux laminaire. De nombreuses expériences en laboratoire et des tests en soufflerie ont démontré qu'une telle condition peut être réalisée d'une autre manière: l'aspiration peut retarder la transition de la couche limite (La couche limite est une zone d'interface entre un corps et le fluide environnant lors d'un mouvement relatif entre les deux. On y observe les effets de la viscosité....) du flux d'air d'un flux luminaire en flux turbulent.

Dans le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) CLEANSKY-LBD (Adaptation of a generic wind (WIND est un satellite de la NASA lancé le 1er novembre 1994 depuis la base de Cape Canaveral par un lanceur Delta II. De forme cylindrique de 2,4 mètres de diamètre...) tunnel (Un tunnel est une galerie souterraine livrant passage à une voie de communication (chemin de fer, canal, route, chemin piétonnier). Sont apparentés aux tunnels par leur mode de...) model for attachment line transition measurements), les chercheurs ont réussi à développer un système de forage laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme...) qui produit 400 minuscules trous par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La...) d'un diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la...) entre 50 et 100 ?m.

À l'aide d'un laser puissant à base de fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.), l'équipe a obtenu des trous sans bavures, qui augmentent le frottement et la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) non désirés. Elle a également surmonté des obstacles liés à la stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) de forage et au système de fixation, garantissant un forage rapide et une distribution homogène dans un panneau de deux mètres de long. La peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) d'aspiration perforée était intégrée dans un modèle de soufflerie avec des inserts interchangeables.

La trainée de frottement de la peau représente presque 50 % de la trainée totale d'un avion. La technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) CLEANSKY-LBD contribue grandement aux objectifs ambitieux du programme Clean Sky de réduction de la consommation de combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une réaction chimique générant de la...) et des émissions de dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone (appelé parfois, de façon impropre « gaz carbonique ») est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et dont la formule...) liées. La production réussie d'inserts pour les tests de soufflerie peuvent réduire les coûts et le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de commercialisation de la technologie des trous d'aspiration.

Po-ur plus d'information voir:
- Final Report Summary - CLEANSKY-LBD (Adaptation of a generic wind tunnel model for attachment line transition measurements)

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Source: CORDIS-Europa
 
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