LE DECROCHAGE

I DESCRIPTION DU PHENOMENE 1.1 Introduction 1.2 Principe aérodynamique du décrochage II ANALYSE DU DECROCHAGE 2.1 Le décrochage et la formule de la portance 2.2 Les symptômes à l approche du décrochage 2.3 Comportement d un avion en décrochage 2.4 Facteurs influents sur la vitesse de décrochage 2.5 Situations pouvant entraîner un décrochage III COMMENT PREVENIR UN DECROCHAGE ? 3.1 Aides techniques 3.2 Avertisseur de décrochage 3.3 Sortie de décrochage 3.4 Conclusion

I. DESCRIPTION DU PHENOMENE 1.1 Introduction 1.2 Principe aérodynamique du décrochage

Principe de sustentation : 1.1 INTRODUCTION Principe de sustentation : Le vol résulte de l’écoulement de filets d’air à une certaine vitesse et avec une certaine incidence sur une voilure

Principe de sustentation : 1.1 INTRODUCTION Principe de sustentation : À partir de cet écoulement se crée une dépression qui génère à son tour une force ; LA RESULTANTE AERODYNAMIQUE (ex: souffle sur le dessus d’une feuille…)

Cette résultante Ra est décomposée en 2 forces: 1.1 INTRODUCTION Cette résultante Ra est décomposée en 2 forces: LA PORTANCE Fz LA TRAINEE Fx

1.2 PRINCIPE AERODYNAMIQUE Cependant quand l incidence de l aile devient trop grande, les filets d air ont tendance à ne plus coller au profil Ce décollement apparaît en premier au niveau du bord de fuite, puis si l’incidence augmente encore il avance vers le bord d attaque.

De plus si l’incidence augmente après cet angle: la portance diminue Incidences remarquables sur une polaire (fig 2.1) Il y a un angle d’incidence à partir duquel la force de portance n’augmentera plus. Cet angle est appelé «angle d incidence critique  » ou angle de coefficient de portance maximal. De plus si l’incidence augmente après cet angle: la portance diminue puis chute brusquement; c’est le décrochage Le décrochage est due à une incidence trop importante

II ANALYSE DU DECROCHAGE 2.1 Le décrochage et la formule de la portance 2.2 Les symptômes à l approche du décrochage 2.3 Comportement d un avion en décrochage 2.4 Facteurs influents sur la vitesse de décrochage 2.5 Situations pouvant entraîner un décrochage

2.1 LE DECROCHAGE ET LA FORMULE DE LA PORTANCE Fz = ½ r v² s Cz = P Incidence +courbure vitesse surface

2.1 LE DECROCHAGE ET LA FORMULE DE LA PORTANCE Fz = ½ r v2 s Cz = P Fz cte Incidence +courbure vitesse surface Si v diminue il faut augmenter l’incidence, la courbure pour garder Fz constant

2.1 LE DECROCHAGE ET LA FORMULE DE LA PORTANCE Si l’incidence (Cz) augmente au dela de l’incidence critique, alors l’avion décroche

C’est la vitesse de décrochage Vs En configuration atterrissage Vs0 On repère la vitesse de l’incidence à laquelle l’avion décroche en palier à masse max C’est la vitesse de décrochage Vs En configuration atterrissage Vs0 (Vso est la seule vitesse de décrochage que certifie le constructeur) Vso Vs

2.2 LES SYMPTOMES A L APPROCHE DU DECROCHAGE Comment savoir si je suis proche du décrochage ? - Observation de la vitesse (ex sur TB9 VS0 = 51 kt (conf atterrissage) VS = 53 kt (conf approche) VS = 58 kt (conf lisse) Sur anémomètre début arc blanc = VS0 début arc vert = VS Vso Vs

On trouve aussi ces vitesses dans le manuel de vol de l’avion

Avertisseur de décrochage - Surveillance de l assiette avion Sensation de commandes de vol molles (efficacité moindre) - Phénomène de Buffeting :Le flux d'air en aval d'un profil est toujours plus turbulent dans le cas d'un décollement. Le plan fixe horizontal et la gouverne de profondeur sont alors affectés par cet écoulement turbulent

2.3 COMPORTEMENT D UN AVION AU DECROCHAGE Les caractéristiques de chaque avion sont différentes, la manifestation du décrochage sera donc différente suivant les types d appareil. - Décrochage net avec forte assiette a piquer - Décrochage avec le nez de l avion qui va monter et descendre de facon chaotique (détection =manche en butée + perte d‘altitude)

A noter l’effet de la puissance sur le décrochage : Pour un moteur tournant a droite, le souffle hélicoïdal de l’hélice provoque une diminution d incidence sur l’aile droite et une augmentation d incidence sur l aile gauche => mvt de roulis a gauche dans le décrochage aggrave par le couple de renversement.

2.4 FACTEURS INFLUENTS SUR LA VITESSE DE DECROCHAGE Influences sur le décrochage (fig 3.6) 2.4 FACTEURS INFLUENTS SUR LA VITESSE DE DECROCHAGE Le poids : plus l’avion est chargé et plus la vitesse de décrochage est importante La configuration :Le braquage des volets et la sortie des becs ont pour effet d'augmenter le coefficient de portance maximal et ainsi, de diminuer la vitesse de décrochage (voir courbe chapitre III) Le facteur de charge :Le facteur de charge engendre une surcharge qui peut être considérée comme une augmentation du poids et elle en a le même effet. (Vs varie proportionnellement à la racine carrée du facteur de charge : ex virage à 60 deg , Fch=1/cos60 soit 2 => Vs augmente de 41 % ) Auteur ou source de l'image :P. Steeman

Donc Fz doit être augmentée d’un facteur n pour égaler le poids Fz=n P Lors d’un virage, la portance doit être augmentée pour maintenir le palier Donc Fz doit être augmentée d’un facteur n pour égaler le poids Fz=n P Fd

N est le facteur de charge Celui ci évolue avec l’inclinaison n=1/cos§ donc: §=0° n=1 §=30° n=1,15 §=45° n=1,4 §=60° n=2

Seulement Fz = ½ r v2 s Cz = P Donc à vitesse de décrochage en virage Fz = ½ r vs2 s Cz en virage n Fz = ½ r vs2 s Cz Si je garde r,s,Cz constant, alors je comprends que ma vitesse de décrochage a augmenté puisque la portance mini nécessaire a augmenté d’un facteur n

Donc la vitesse de décrochage augmente en virage de la valeur de la racine du facteur de charge Vs virage = Vs n Si la Vs en palier rectiligne (indiquée sur l’anémomètre) est 50 kts, alors en virage à 60° Vs’ = Vs x 2 = 70 kts On comprend la nécessité de limiter l’inclinaison en vol lent

La position du centre de gravité : L'emplacement du centre de gravité, par rapport au foyer, détermine et l'intensité de la force de portance engendrée par la profondeur. Pour une position avant du centre de gravité, la portance de l'aile doit être plus grande ainsi que l'angle d'incidence pour une même vitesse. (centrage Av => Fz et i + ) L'angle d'incidence critique sera donc atteint plus rapidement pour une vitesse air plus élevée et la vitesse de décrochage augmentera. Phénomène inverse pour un CG arrière.

L’état de surface de l aile L’état de surface de l aile. Si l aile est contaminée ,elle perd ses caractéristiques aérodynamiques et donc le Cz max diminue. => Vs augmente

2.5 SITUATION POUVANT AMENER AU DECROCHAGE Situations propices au décrochage (fig 4.5) 2.5 SITUATION POUVANT AMENER AU DECROCHAGE Dernier virage : (inclinaison maxi sont fonction de la vitesse) Montée dans une vallée étroite : Approche trop lente : exemple lors d un exercice d atterrissage court (rappel en final : axe/plan/vitesse) Jamais sous 1,3 de vs Auteur ou source de l'image : P. Steeman

Une ressource trop forte : il y a accroissement du facteur de charge donc de la vitesse de décrochage => c est le décrochage dynamique De plus Si vitesse pas trop élevée, l’augmentation de L’angle incidence va amener l’avion au dela de l’angle d incidence critique => Décrochage

III COMMENT PREVENIR UN DECROCHAGE ? 3.1 AIDES TECHNIQUES 3.2 AVERTISSEUR DE DECROCHAGE 3.3 SORTIE DE DECROCHAGE 3.4 CONCLUSION

3.1 AIDES TECHNIQUES Augmenter l’angle d’incidence de Cz maxi et reculer le décrochage(becs) ou augmenter le Cz pour une même incidence et permettre à portance constante une diminution d’incidence (volets) enfin dynamiser la couche et retarder le moment ou elle se décroche de l’aile (générateurs de vortex) Volets Becs

Le contrôle de l'emplacement du décrochage initial le long de l'envergure. Un avion moderne est conçu pour que l'aile décroche d'abord au niveau de l'emplanture afin : - de garder un contrôle en roulis - de diminuer les effets de décrochage dissymétrique Les solutions techniques adoptées sont : - vrillage de l aile - générateurs de tourbillon - cloison de décrochage

3.2 AVERTISSEURS DE DECROCHAGE Sondes à palettes Sifflet type Cessna (basé sur le principe de la depression à forte incidence)

Ressourse souple + plein gaz 3.3 SORTIE DE DECROCHAGE Le décrochage est considéré comme un danger potentiel, que le pilote doit être capable de maîtriser. Les actions correctes, qui doivent être appliquées pour sortir un avion d'un décrochage, sont inscrites dans le manuel de vol. Volant secteur avant Ressourse souple + plein gaz (attention à la symetrie du vol pour eviter l autorotation)

LE DECROCHAGE EST LIE A UNE AUGMENTATION EXAGEREE DE L INCIDENCE 3.1 CONCLUSION LE DECROCHAGE EST LIE A UNE AUGMENTATION EXAGEREE DE L INCIDENCE Notre seule protection contre cette incidence est l’utilisation « NORMALE » de l’avion en se fixant des vitesses mini à toujours respecter: Au moins 1,2 Vs au décollage Au moins 1,3 Vs dans toutes les autres situation de vol