Aérodynamisme: un bec de bord d'attaque de forme variable pour avions

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Un avion doit pouvoir voler aussi bien à grande vitesse en phase de croisière qu'à faible vitesse durant les étapes d'atterrissage et de décollage. Or, la portance d'un avion diminue avec sa vitesse. Différents dispositifs, dits hypersustentateurs, permettent alors de compenser une diminution de vitesse en augmentant la portance. Les becs de bord d'attaque, placés à l'avant des ailes, sont des exemples de ces dispositifs. Durant les étapes de décollage et d'atterrissage, les becs de bord d'attaque sont abaissés, augmentant la portance de l'appareil. Néanmoins, une fente de séparation est présente entre l'aile et le bec de bord d'attaque, à travers laquelle l'air peut circuler de la partie inférieure à la partie supérieure de la voilure. Cet écoulement est responsable de nuisances sonores importantes.

Bec de bord d'attaque de forme variable. Illustration : DLR.

Une équipe de chercheurs du Centre allemand de recherche aérospatiale (DLR) de Brunswick (Basse-Saxe), en collaboration avec Airbus, EADS Innovation Works et CASSADIAN Air Systems, a donc conçu un bord d'attaque de forme variable (Smart Droop Nose) s'intégrant à la voilure de l'avion. "La forme du bord d'attaque peut être modifiée pendant les phases de décollage et d'atterrissage de telle sorte qu'aucun bec de bord d'attaque distinct n'est nécessaire. Le bord d'attaque peut être abaissé jusqu'à un angle de 20 degrés, et ce quasiment sans perte de portance", explique Markus Kintscher, chef du projet. Afin de ne pas augmenter le phénomène de fatigue, ce bord d'attaque ne peut pas être allongé, mais seulement courbé. Le matériau choisi est un plastique à renfort en fibres de verre.

Les performances du bord d'attaque de forme variable ont été testées dans une soufflerie de l'Institut central d'aérohydrodynamique (TsAGI) de Schukowski (Russie), du 27 août au 7 septembre 2012. En vue de son utilisation effective, le bord d'attaque de forme variable doit également répondre aux exigences en matière de dégivrage, de résistance contre la foudre et les impacts d'oiseaux. Dans cet objectif, la poursuite de son développement est prévue à court terme.

Spirit of Nicopol 15 sept. 2012, 14:37

Il a intérêt a être méchamment renforcé, ca ferait tache de perdre des morceaux... Et perso je n'aurai qu'une confiance très limité en un avion avec des ailes en plastique
Au dela de ca, très bonne innovation, la flexibilité des matériaux a de l'avenir pour remplacer les multiples raccords que l'ont trouve partout...

cisou9 15 sept. 2012, 16:50

Pourquoi pas en fibre de carbone ?

franckpiton 16 sept. 2012, 06:50

Et pourquoi pas un truc gonflable, ou mieux , un tube intégré finement à l'aile qui en tournant sur lui même modifie la portance.

AH! Que c'est simple d'inventer des trucs en buvant son café.

PSarlin 16 sept. 2012, 07:09

Les becs de bord d'attaque n'augmente pas directement la portance d'un profil d'aile. Ils permettent d'augmenter l'angle d'incidence du profil sans augmenter exagérément l'assiette à cabrer de l'avion. Sans ce dispositif le décollage serait très traumatisant pour certain passager, avoir les pieds à la hauteur des yeux par exemple, et la circulation des hôtesses dans les couloirs serait impossible pour porter secours au passager pendant la phase de décollage. Cette technique avait déja été explorée dans les années 80 sans grand succée, justement à cause du dégivrage et de la fatigue mécanique.

cisou9 16 sept. 2012, 08:27

Merci PSarlin.

TheBigSchtroumpf 16 sept. 2012, 08:30

PSarlin
Les becs de bord d'attaque n'augmente pas directement la portance d'un profil d'aile. Ils permettent d'augmenter l'angle d'incidence du profil sans augmenter exagérément l'assiette à cabrer de l'avion. Sans ce dispositif le décollage serait très traumatisant pour certain passager, avoir les pieds à la hauteur des yeux par exemple, et la circulation des hôtesses dans les couloirs serait impossible pour porter secours au passager pendant la phase de décollage. Cette technique avait déja été explorée dans les années 80 sans grand succée, justement à cause du dégivrage et de la fatigue mécanique.

Hum non... les becs de bords d'attaques augmentent bien la portance à angle d'attaque constant. Bien sur une autre manière d'augmenter la portance est d'augmenter l'angle d'attaque.

Par contre c'est sur que niveau fatigue mécanique, ça doit être fun à gérer

el...condor 21 sept. 2012, 21:00

l'avenir est aux nano matériaux directement intégrés dans la fabrication des ailes d'avions,dans la 'peau meme', ce qui veut dire que dans quelque temps...tous les matériaux que nous connaissons actuellement (fer, alu et dérivés) auront étés remplaçés par des matériaux créés de toute pièce au niveau atomique.
En envoyant un courant électrique directement au niveau atomique, on peut modifier les propriétés ainsi que la forme du matériau au moment qui nous convient, phase d'attérissage , vitesse de croisière, comme les 'anciens' avions à ailes variables Tornado, Rockwell B1, etc...
Allez faire un tour sur le site de la NASA , sur le thème Morphing Aircraft.

franckpiton 22 sept. 2012, 07:14

L'avenir oui, mais avant d'avoir des avions qui battent des ailes, je pense que l'on peut encore réfléchir à des système plus conventionnelle pour améliorer les avions.

chefdeville 30 sept. 2012, 17:54

el...condor
l'avenir est aux nano matériaux directement intégrés dans la fabrication des ailes d'avions,dans la 'peau meme', ce qui veut dire que dans quelque temps...tous les matériaux que nous connaissons actuellement (fer, alu et dérivés) auront étés remplaçés par des matériaux créés de toute pièce au niveau atomique.
En envoyant un courant électrique directement au niveau atomique, on peut modifier les propriétés ainsi que la forme du matériau au moment qui nous convient, phase d'attérissage , vitesse de croisière, comme les 'anciens' avions à ailes variables Tornado, Rockwell B1, etc...
Allez faire un tour sur le site de la NASA , sur le thème Morphing Aircraft.

Faut pas rêver. les nano materiaux c'est pas avant au moins 2050 !!

chefdeville 30 sept. 2012, 17:57

franckpiton
L'avenir oui, mais avant d'avoir des avions qui battent des ailes, je pense que l'on peut encore réfléchir à des système plus conventionnelle pour améliorer les avions.

Pour faire un vrai saut technologique il faudra faire des ailles volantes plutôt !!