Décrochage (aéronautique)
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En aéronautique, le décrochage de l'aile d'un aérodyne (un avion, un planeur, etc.) est la perte plus ou moins brusque de portance, provoquée par le décollement de l'écoulement à l'extrados de l'aile. L'expression « décrochage de l'avion » est couramment employée, bien que ce soit toujours les ailes qui décrochent.
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[modifier] Le décrochage
En vol normal, l'écoulement de l'air est régulier sur les deux faces, intrados et extrados, de l'aile. Les filets d'air collent au profil de l'aile, c'est ce qui génère la portance.
La portance dépend de l'angle d'attaque : c'est l'angle que fait la corde de profil de l'aile avec le vecteur vitesse.
Lorsque l'angle d'attaque augmente, la portance augmente...
Arrivée à une certaine valeur d'angle, de 15 à 18° selon le profil de l'aile, les filets d'air se décollent de l'extrados, c'est à ce moment que l'aile décroche.
[modifier] La vitesse de décrochage
Le décrochage n'est conditionné que par l'angle d'attaque. L'angle d'attaque varie selon la vitesse et le facteur de charge que subit l'avion. On peut donc atteindre l'incidence de décrochage à toutes les vitesses que peut avoir l'avion en faisant varier le facteur de charge. La vitesse de décrochage évolue selon la racine carrée du facteur de charge.
Exemple : soit un avion qui décroche à 100 km/h sous un facteur de charge de 1g :
- il décrochera à 141 km/h sous un facteur de charge de 2g, par exemple lors d'un virage à grande inclinaison de 60°.
- il décrochera à 200 km/h sous un facteur de charge de 4g, par exemple lors d'un virage à 75° ou d'une ressource suite à un piqué.
Une augmentation de masse entraîne également une augmentation de la vitesse de décrochage.
Les vitesses de décrochage pour un modèle d'avion sont données selon les deux configurations principales possibles :
- VS1 : vitesse de décrochage en lisse, c’est-à-dire, volets, becs, train d'atterrissage rentrés (selon le niveau d'équipement de l'avion)
- VS0 : vitesse de décrochage en configuration atterrissage, c’est-à-dire tout sorti
Nota : VS, vient de l'anglais velocity stall, vitesse de décrochage.
C'est surtout la vitesse VS0 qui est importante à connaître pour le pilote de l'avion, car elle permet de calculer la vitesse d'approche qui ne doit pas descendre sous 1,3 x VS0. Le coefficient de 1,3 permettant de garder une marge de sécurité.
[modifier] Conséquences du décrochage
Lors du décrochage, soit l'avion s'enfonce, soit il effectue une abattée, il pique du nez, ce qui entraîne dans les deux cas une perte d'altitude. Près du sol, par exemple en dernier virage précédant l'atterrissage, la perte d'altitude peut ne pas être rattrapée.
Une seule aile peut également décrocher; cela peut conduire à une vrille.
Suite à un décrochage, il faut redonner de la vitesse à l'avion, en piquant légèrement avant de tirer doucement sur le manche pour retrouver un angle d'incidence inférieur à l'incidence de décrochage.
[modifier] L'avertissement du décrochage
Plusieurs indices permettent de détecter l'approche du décrochage :
- les gouvernes deviennent molles, elles sont moins efficaces ;
- l'avion vibre, cela est dû à l'écoulement tourbillonnaire de l'air sur l'aile après le décollement des filets ;
- l'avertisseur de décrochage. C'est une palette située sur le bord d'attaque de l'aile qui est soulevée vers le haut par le vent relatif lorsque l'angle d'attaque atteint une valeur proche de l'incidence de décrochage. Le pilote est averti par une lumière et/ou par une sonnerie.
[modifier] La prévention du décrochage
Profil de l'aile, becs en bout d'aile, effet du centrage, à développer
Le vrillage négatif d'une aile, c'est à dire un angle d'incidence du profil au saumon* inférieur à celui de l'emplanture, permet de retarder, sinon d'avertir du décrochage. En effet, cette différence d'incidence fait que l'emplanture de l'aile décroche avant le saumon. Aux abords du décrochage, l'emplanture de l'aile ne porte plus, l'aile sustente moins l'aéronef, et celui-ci "s'enfonce" sans faire d'abattée violente. Le décrochage de l'aile est progressif. Ce vrillage permet aussi de limiter le départ en vrille (décrochage dissymétrique). Enfin, le pilote conserve toujours un contrôle de l'axe de roulis, les saumons supportant les ailerons n'étant pas "décrochés". Ce vrillage dégrade un peu les performance de l'aile, mais c'est une solution économique pour assagir un avion. C'est d'ailleurs la solution retenue sur les voilures des avions JODEL, qui sont doux et démonstratifs dans cette manœuvre.
notes : * : Le saumon est la partie marginale de l'aile, l'emplanture est la partie de l'aile la plus proche du plan de symétrie de l'avion
[modifier] Décrochage des ailes à faible allongement
Ailes Delta, pente de portance non linéaire, tourbillon marginal, fortes incidences possibles, à développer
[modifier] Les dispositifs hypersustentateurs
L'aile de l'avion est conçue pour avoir son meilleur rendement à la vitesse de croisière. Mais elle doit permettre également de maintenir l'avion à basse vitesse, lors notamment des phases de décollage et d'atterrissage. Ces deux objectifs sont contradictoires, l'aile est donc conçue pour la vitesse la plus élevée et des dispositifs ont été mis au point pour déformer le profil de l'aile à faible vitesse. Ce sont des dispositifs hypersustentateurs qui sont principalement les volets et les becs de bord d'attaque. Ces dispositifs agmentent la cambrure du profil et permettent de garder une portance suffisante malgré la baisse de vitesse.
[modifier] Sources
- Manuel du pilote d'avion. Vol à vue, Cépaduès-Éditions, Toulouse, 1996.
- FAQ du groupe fr.rec.aviation
