Optimisation des systèmes hypersustentateurs d’avions : un bord d’attaque de forme variable

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 [1] d’un avion diminue avec sa vitesse. Différents dispositifs, dits hypersustentateurs [2], 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.

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 [3]. 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.

 

Pour en savoir plus, contacts :

– [1] La portance est la composante de la force subie par un corps en mouvement dans un fluide qui s’exerce perpendiculairement à la direction du mouvement. Pour une aile d’avion, la portance est dirigée de l’intrados (la face inférieure), vers l’extrados (la face supérieure). Plus d’informations sur l’article de wikipedia consacré à la portance : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/hGPdm
– [2] Plus d’informations sur les systèmes hypersustentateurs sur l’article de wikipedia consacré à cette thématique : http://fr.wikipedia.org/wiki/Dispositif_hypersustentateur
– [3] Plus d’informations sur la collaboration entre le DLR et le TsAGI : « Coopération de l’Allemagne et de la Russie dans le domaine de la recherche aéronautique », BE Allemagne 430 – 01/04/2009 – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/58491.htm
– Markus Kintscher, chef de projet, chercheur à l’Institut de construction légère composite et d’adaptronique du DLR de Brunswick – tél. : +49 531 295-3046, fax : +49 531 295-2876 – email : markus.kintscher@dlr.de

 

Sources :

« Luftfahrt der Zukunft: Flugzeuge ohne Vorflügel sollen leiser und umweltfreundlicher fliegen », communiqué de presse du DLR – 07/09/2012 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/sl8EY

 

Rédacteurs :

Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr