LES AILES

En ce qui concerne les commandes latérales, les ailerons sont actionnées en sens inverse par l'action de l'un des pilotes sur le manche, ou plutôt le volant, dans le sens latéral. Ce sont des doubles commandes identiques pour les deux pilotes et leurs effets s'ajoutent, mais avec les commandes hydrauliques, ce n'est pas important. Le volant fournit une restitution d'effort qui n'existe pas vraiment sur les Airbus à minimanche. C'est un peu comme les freins de la DS Citroen dont la pédale ouvrait plus ou moins une vanne sans retour d'effort.
Les ailerons ne subissent pas plus d'efforts que les autres gouvernes et les volets. Ils sont évidemment calculés pour résister aux réactions aérodynamiques. Mais sur certains avions (Boeing 707 et DC-, la torsion de l'aile sous l'effet du braquage des ailerons pouvait causer une inversion des gouvernes ( en faisant varier l'angle d'attaque), alors on utilisait des ailerons basse vitesse qui se verrouillaient au-dessus d'une certaine vitesse) et des ailerons haute vitesse plus petits et montés sur une partie plus rigide de l'aile. On peut aussi utiliser des spoilers de roulis qui n'ont pas cet inconvénient.
Comme le disait Poncho, certains avions peuvent se piloter au moteur, sans commandes aérodynamiques, surtout le DC-10 et le MD-11 qui ont un moteur plus haut que les autres. Inutile de préciser que c'est une manoeuvre réservée aux pilotes très expérimentés !
Et pour finir, les pannes de commandes sont toujours graves sur un avion et on prend des précautions particulières pour les éviter. Circuits hydrauliques triples, câbles et bielles redondants, etc.
Il y a eu quelques cas de blocage d'ailerons sur le F-86 Sabre et à chaque fois que c'est arrivé (tonneaux à basse altitude), les pilotes n'ont pas pu ou su éviter l'accident... C'est donc une panne à éviter.

Bonjour à ts ,

Cette dernière semaine a été plutot chargée pour moi, ce qui explique mon long silence ...J'ai noté les excellents renvois d'Admin que j'ai examiné avec atention, mais je déduis également de ta conclusion sur les blocages d'ailerons Vector, que les pannes d'organes de vol ont le plus souvent des issues fatales qu'on ne peut que trés difficilement contrer. Cependant, entre les blocages de volets, et celui d'ailerons ou de la gouverne de profondeur, il en est des plus ou moins mortel à mon sens.

Pour poursuivre sur cete lancée, je t'avoues ne pas avoir compris tes explications sur les spécifcités des ailerons des B707 et DC8, avec leurs "ailerons haute et basse vittesse". Qu'entends-tu plus précisément par "inversion des gouvernes" ?!!... Comment étaient disposés ces ailerons sur les ailes de ces avions, y avait il des commandes spécifiques à chaque aileron, et si oui comment les actionnaient-on?

Il me semble avoir lu qque part que les becs de bord d'attaque ne sont apparus qu'aucour des années 60, avec la géométrie exceptionnelle pour l'époque du B727. Ces organes ont manifestement pour fonction de conférer des suppléments de portance au décollage et permettre de petites réductions de la conso kéroséne:

a)Comment leur effet se conjugue-t-il concrétement avec les volets? N'ont-ils qu'un angle unique de sortie, ou comme les volets plusieurs?

b)Les becs sont-ils rétractés immédiatement aprés le décollage, ou ont-ils encore de l'effet dans les phases de montée avant le niveau de croisière?

c)Des recherches sont effectuées par les aerodynamiciens pour remplacer ces dispositifs par des "surfaces poreuses" susceptibles d'optimiser l'écoulement de l'air autour de l'aile, en faisant de sorte à ce qu'il "colle" au maximum à l'extrados. Qu'en est-il aujourd'hui, car j'en ais plus de nouvelles ?!!

Voili voilou, en espérant avoir été le plus "soft" possible ,

A BIENTOT

Bonjour Yan

Laisses tomber Admin, moi c'est Poncho

D'autres références avec "blocage" ou rupture de commandes

http://en.wikipedia.org/wiki/Alaska_Airlines_Flight_261

Blocage et finalement perte du stabilisation horizontal sur MD80. Effectivement fatal.

Perte de la queue

http://en.wikipedia.org/wiki/Japan_Airlines_Flight_123


Pour les becs, je crois me rappeler que certains avions de WWII en disposaient (dont le Me109).

Pour le reste j'attends moi aussi avec impatience les réponses de vector, ou d'un pilote !

Bonne journée

Bonjour Yan et bonjour Poncho,
Pour les dangers des ailerons bloqués, je parlais de chasseurs faisant une manoeuvre dangereuse à basse altitude. Sur les avions de ligne, il y a toujours un moyen de surpasser le blocage éventuel ou au moins de ramener l'avion à une assiette horizontale. Les blocages de commandes sont extrêmement rares et traités avec respect par les autorités de certification.
Pour ce qui est de l'inversion des ailerons, le phénomène est le suivant. Prenons l'aileron du côté où tu veux incliner l'avion. Cet aileron est RELEVÉ et l'autre est abaissé simultanément. L'aileron abaissé crée une force vers le haut au bord de fuite, ce qui produit une torsion de l'aile dans le sens de la diminution de l'angle d'attaque (imagine que tu tiens une maquette en tordant le bout de l'aile). Cette torsion réduit la portance de l'aile (qui doit monter), et en conséquence, l'aile descend. Donc en braquant le manche ou le volant à DROITE, tu peux obtenir une inclinaqison à GAUCHE. Cet effet ne se produit qu'à grande vitesse, alors on divise les ailerons en deux parties et on verrouille la partie extérieure (où l'aile est la plus souple) au-dessus d'un certain nombre de Mach.

Suite.
Pour ce qui est des becs de bord d'attaque, je n'ai pas de souvenir d'avions de la Guerre qui en étaient équipés, mais il y en avait sûrement. Le rôle des becs est d'accélérer l'écoulement sur l'extrados et de retarder le décollement de la couche limite. On peut obtenir le même effet avec des "vortex generators", de petite plaques dépassant sur l'extrados.
Les becs n'ont pas d'effet sur la conso de kéroséne, car ils ne sont utilisés qu'au décollage ou à l'atterrissage. Le Morane Rallye a des becs automatiques qui servent à éviter le décrochage et sortent d'eux-mêmes à basse vitesse.
Sur certains chasseurs, les "slats" sont des volets de bord d'attaque qui améliorent la manoeuvrabilité (rayon de virage).

Pour répondre à ton point a) "Comment leur effet se conjugue-t-il concrétement avec les volets?", il faut considérer le fait que tous les dispositifs hypersustentateurs agissent en modifiant la courbure du profil de l'aile qui détermine la courbe portance/traînée (la polaire). On peut dire que ce sont des dispositifs mécaniques, comme si on déformaint une aile flexible pour la rendre plus "creuse", comme une tuile romaine.

b) Les becs sont rétractés en montée aprés le décollage et ils sont normalement conjugués avec les volets. Il y a en fait beaucoup de cas particuliers ?

c) Les aerodynamiciens, particulièrement la NASA et l'ONERA, cherchent constamment à mieux optimiser l'écoulement de l'air autour de l'extrados de l'aile. On a proposé des surfaces alvéolées qui aident l'air à se recoller à la surface. La moindre aspérité provoque un petit décollement et le résultat est que la couche limite se sépare. C'est un peu le même effet que les vortex generators.

La couche limite est une zone de transition entre l'air qui "colle" à la surface et l'air en écoulement libre, à cause de la viscosité. Cette couche est très importante car elle joue un rôle de "colle" entre le flux d'air et la surface. C'est ainsi que l'état de surface (rugosité) et la peinture ont un effet important sur l'épaisseur de la couche limite. Sur les Spitfire, les mécaniciens ciraient les ailes pour faire gagner quelques km/h à l'avion. C'est aussi vrai pour les bateaux de course et même les voiliers.
Voila, j'espère que ta curiosité est (temporairement) satisfaite !

Tres bon exposé, qui montre qu'il reste une part de 'hasard' dans la reusite d'une voilure, qui est toujours un compromis..

A noter la reussite de la voilure de l'A380, qui permet
- Une montée rapide
- une distance de decollage courte ( c.f. 747-400 )
- une optimisation a vitesse de croisière qui lui permet - c.f. Qantas et les deux autres Cies - de consommer moins a mach 0.86 qu'a 0,83..
- Une portance 'ahurissante- 'amazing pour Flight Global-, qui permet une approche a charge élevée à 130-140 knots.

Chapeau aux concepteurs brittaniques.

TRIM2

Bonjour Trim et merci de ton commentaire.
Il est certain qu'il y a beaucoup de "magie" dans le design d'une aile. Quand une forme est réussie, on cherche à la copier et à l'extrapoler, par exemple, la voilure du P-38 a été reprise par Lockheed pour le Constellation.
Et Hawker-Siddley ne sont pas des nouveau-venus dans le design de voilures.

Il sera intéressant de voir le comportement des ailes du 787 et su Superjet de sukhoi aussi

Une photo piquée à Poncho pour illustrer la forme complexe des volets du A340 :

A noter les traînées de condensation au bout des winglets.

Bonjour vector,

Il y a aussi celle du bandeau, la seconde depuis la gauche, le bout d'aile d'un 777... il faudra que je la trouve en grand pour illustration aussi..

Bonne journée

Bonjour à ts ,

J'alterne décidément toujours entre coups de "rush" et petits creux, dans lesquels j'en profitte immédiatement pour revenir sur mon forum favori !!...Cher Victor, je suis au regert de t'avouer que je n'ai pas bien compris ton explication sur l'inversion des ailerons ...J'en ai retenu que sur l'aile sur laquelle s'exerce la "pression d'inclinaison", le saumon de cette dernière aait tendance à se courber, et en dégradant la portance de bout d'aile, à la faire remonter;par effet de "balancier", l'aile opposée avait tendance à regagner l'horizontal. Ais-je tt juste ou tt faux ?!!...Les winglets n'ont-ils pas supprimé ce désagréable effet? Et comment faisait-on sur les A300 ou B 747 200, avait-on également ces "doubles-ailerons" ?!!...

Pour ce qui est des becs de bord d'attaque, l'évocation des "vortex generator" m'a fait penser aux ailes des Fokker 28, 70 et 100 qui sont dotées sur leur extrados de rainures parallélles. Peut-on les considérer comme tels ?!! Aux basses allures, ces rainures ne générent-elles pas des turbulences? Enfin, concernant les surfaces alvéolées, pourquoi n'en a-ton pas manifestement pasexpérimenté sur les A380 et B787?!!...

Je vais maintenant m'intérresser aux spoilers et aerofreins, qui sont à ma connaissance destinés à appuyer l'effet des inverseurs de poussée une fois que l'avion a touché le sol. Mais il me semble que les aérofreins sont également utilisés en approche en trajectoire directe (sans circuit d'attente) pour "lisser" la vittesse à chaque pallier de descente, et pour freiner l'avion en courte final en cassant la portance, me trompe-je? Dans ces cas, ils ont différents anglesde sorties, les angles "full" étant enclenchés au seuil de piste et au "roulage d'atterrissage" non ?!!...Les aérofreins sont-ils comme les spoilers positionnés sur une portion particulière, et si oui pourquoi précisément celle-là?
Les spoilers justement ne sont-ils pas ces bouts de gouvernes situés à côté des volets et prés de l'emplanture des ailes, qu'on enclenche à l'arrondi de l'avion?

Désolé pour ce mitraillage en régle, comme tt s'imbriquait je ne voyais pas comment faire autrement !!...J'ose espérer ne pas abuser de votre patience, mais comprenez SVP mon attavique pasion pour nos adorables pigeons d'aluminium !!...

A BIENTOT

Bonjour Yan,
Puisque je suis en ligne à cette heure indue, je vais te répondre partiellement.
L'inversion des ailerons est due à une torsion de l'aile (pas une flexion, comme tu le crois). Tiens une règle métallique d'un côté et tords-la avec l'autre main. Tu auras une bonne analogie du changement d'angle d'attaque qui décroit pour l'aileron descendant (celui qui devrait faire monter l'aile correspondante), donc ton aile descend au lieu de monter. L'effet n'est pas sensible sur l'autre aile.
Je ne sais pas si c'est applicable à l'A380 dont les ailes sont très rigides (épaisses), mais c'était vrai sur les 707, DC-8, etc.
En ce qui concerne les vortex generators, ce sont des petites plaques collées sur l'extrados, perpendiculairement à l'écoulement de l'air. Elles créent de petits tourbillons qui "énergisent" la couche limite pour la recoller. C'est généralement une mesure corrective pour améliorer les caractéristiques de l'aile aux basses vitesses à la suite des essais en vol.
Les surfaces alvéolées doivent être difficiles à réaliser sur des ailes en composite et le jeu n'en vaut peut-être pas la chandelle.
Je te reviendrai plus tard sur les aérofreins et spoilers...

Bonsoir à tous

Je réponds pour les spoilers (j'espère ne pas me tromper...)

Spoiler = destructeur de portance

Sert à plaquer l'avion au sol dès que les roues ont touché le sol quand l'avion avance encore vite et que les ailes portent encore bcp (surtout dans l'effet de sol). Ca permet de faire porter l'avion sur les roues et donc d'utiliser les freins.

Les spoilers sont donc sur le dessus de l'aile et ne se déploient que quand la roulette de nez est au sol (et que les amortisseurs sont comprimés)

Grosse source de désagrément en cas d'atterrisage trop rapide quand finalement ils ne se déploient pas...

Voilà voilà

Oui Poncho, ce que tu dis est vrai, mais pour les spoilers-sol qui servent à l'atterrissage. On les arme en approche et ils se déploient automatiquement au contact du sol, en même temps que les inverseurs. Essentiellement, un spolier ou "déporteur" est une plaque qui se dresse perpendiculairement à l'extrados pour supprimer la portance sur la tranche correspondante de l'aile (en forçant la couche limite à décoller du profil.
Par contre, il existe une autre variété de spolers qu'on appelle les spoilers-vol qui ont un peu le même rôle que les aérofreins, c'est-à-dire augmenter la pente d'approche. C'est bien utile sur les aéroports encaissés. On peut faire son approche sous un angle plus accentué sans prendre trop de vitesse.
Les spoilers-vol peuvent aussi servir de gouvernes de roulis à la place ou en complément des ailerons. Il faudrait que je regarde mes cours d'aéro car je ne me souviens plus quels avions en sont équipés.

Salut les gars!!

Je dois reconnaître que j'accuse un sacré retard dans ma réponse, mais en ce moment je suis débordé par d'autres "soucis pratiques"!!...Mais le sujet ne tardera pas à être relancé et même bientôt bouclé, d'ici à mardi/mercredi!!

A BIENTOT DONC

Salut à ts ,

Mon absence forcée de la communauté due à mon emploi du temps surchargé m'a bien emmerdé (vs me passerez l'expression) ...En tout cas, la lectured vos réponses, "Poncho" (plus modestement certes) et "Vector", est une source d'enrichissement sans égale qui appelle d'autres questions par rapport à ce que je pensais avoir acquis par mon abondante lecture de revues et bouquins sur l'aviation !!...Ainsi grâce à toi Vector, j'ai découvert 2 sortes d'ailerons, et maintenant de spoilers !...Je reviens donc, en guise de conclusion à ce sujet, aux aérogreins, sur lesquels j'ai le sentiment que vous ne vous êtes pas trop attardés ...

1.Ces derniers n'équipent ils que les "avions à grande voilure" comme les moyens/lg courriers? Est-il exact que les aérofreins sont également utilisés en approche en trajectoire directe (sans circuit d'attente) pour "lisser" la vittesse à chaque pallier de descente, et pour freiner l'avion en courte final en cassant la portance?

2.Comment se fait-il qu'avec leur plein déploiement, on voit sur la fente de l'aile intermédiaire avec les volets sortis, un ensemble de mécanismes et de cablage à découvert ?!!...Y a-t-il des commandes spécifiques en cockpit qui actionne les aérofreins, ou sont-ils comme les spoilers couplés à l'auto-brake, qui est lui même "piloté" comme je le suppose par le Pilote Automatique?

Je me doute que je vais encore découvrir des particularités de ces organes qui m'ont échappé !!...Et encore mille excuses pour cette "compulsive" mais courte rafale de questions, mais l'aéronautique est un puis sans fond de découvertes, et çà ni vous ni moi n'y pouvons rien !!...

A BIENTOT

Bonjour Yan,
Voila que tes questions sont "mieux ciblées" et ce sera plus facile de te répondre.
Les aérofreins sont souvent confondus avec les spoilers, mais leurs fonctions sont différentes. Les premiers augmentent seulement la traînée, sans affecter la portance. Les spoilers détruisent la portance sur la partie correspondante de l'aile et produisent, accessoirement, un certain effet de freinage.

Par exemple, un parachute-frein est un aérofrein pur, il agit derrière l'avion et ne sert qu'à ralentir au sol (ou à sortir de vrille à plat sur les prototypes en essai). Les vrais aérofreins sont des plaques, généralement perforées (pour accroître la turbulence) qui se dressent au-dessus et au-dessous de l'aile. Ces plaques sont décollées de l'extrados de l'aile pour ne PAS AFFECTER LA PORTANCE, alors que les spoilers sont collées à l'extrados pour désorganiser l'écoulement de l'air et "tuer" la portance.

Sur les avions civils, on utilise les aérofreins pour augmenter la pente de descente sans changer le régime de vol : portance et vitesse de décrochage inchangées. Si tu veux les modifier, tu utiliseras les volets et les becs.

Autre chose : la commande des aérofreins est généralement associée aux manettes de puissance et sur un planeur, elle tient lieu de manette des gaz. C'est-à-dire que le pilote rentre ses aérofreins pour allonger sa trajectoire.
Dans la pratique, il arrive souvent que les aérofreins et les spoilers-sol soient combinés.

Sais-tu qu'il y a eu des aérofreins sur certaines voitures de course? Au Mans, les Mercedes avait un énorme panneau qui se relevait à l'arrière en plaquant le train arrière au sol pendant le freinage. Ça a donné l'un des plus graves accidents et c'est aujourd'hui interdit.

Tu trouveras dans le texte ci-après des réponses à la plupart de tes interrogations (la fin est un peu théorique).
Aérofreins

Bonjour à ts !!

Par anticipation, je vous transmet mes meilleurs voeux pour l'année 2010, que perso j'accueillerais à bras plus grands ouverts que l'année qui s'achève et dont je pense on ne pourra garder rien de bon !!...

"Vector", ta documentation sur les aérofreins est une véritable bombe pour moi, un délice que je vais conserver pieusement en la joignant au "dossier" de vos interventions que j'ai constitué !!...Ainsi donc s'achève ce sujet, et je vais en aborder bientôt un autre sur un autre forum de la communauté, concernant les institutions régissant l'Aviation Civile.


A TRES BIENTOT DONC

JOYEUX NOEL A TOUS,

Heureux d'avoir pu répondre, avec l'aide de Poncho, à tes questions Yan, passe de bonnes Fêtes.

Yan,
Voici encore une bonne illustration d'aérofreins sortis (Caravelle)

Yan a écrit:Bonjour à ts !!

Par anticipation, je vous transmet mes meilleurs voeux pour l'année 2010, que perso j'accueillerais à bras plus grands ouverts que l'année qui s'achève et dont je pense on ne pourra garder rien de bon !!...

"Vector", ta documentation sur les aérofreins est une véritable bombe pour moi, un délice que je vais conserver pieusement en la joignant au "dossier" de vos interventions que j'ai constitué !!...Ainsi donc s'achève ce sujet, et je vais en aborder bientôt un autre sur un autre forum de la communauté, concernant les institutions régissant l'Aviation Civile.


A TRES BIENTOT DONC

Bonjour Yan,

Questions Institutions on est un peu court ici... n'hésites pas à nous faire profiter de ton savoir !

Bonne journée à tous

Salut à ts!!

Poncho, je ne prétends pas avoir la science infuse sur les institutions aéronautiques internationales, je ne saurais que ce que j'ai lu de ci de là !!...Vector, je trouve plutôt bizarre l'aspect des aérofreins de la Caravelle, comparé à ceux d'aujourd'hui !!...Que je comprenne bien:l'aerofrein est bien cette étrange baguette dréssée au centre de l'aile à côté de ce qui ressemble à un vortex generator ?!!...

A trés bientôt pour la suite sur un autre forum de la communauté !!...

L'aérofrein est la plaque perforée décollée de l'aile (sinon elle se comporterait comme un spoiler. Ce que tu appelle le vortex generator est sans doute la cloison (wing fence) dont le rôle est d'éviter un écoulement de l'air vers l'extérieur.
BONNE FIN D'ANNÉE À TOUS

Le "Morphisme" devient réalité ! Ça doit être à Orlando.
Depuis 10 ans qu'on en parlait !
Incroyable démo chez FlexSys avec API !
Un essai sur un KC-135 pour l'Armée ??
Beaucoup de futures applications, ça avance côté essais, bientôt en vol ??

Les Winglets pliants du B777, bientôt dépassés
API bien sûr est sur le coup et associé !

A year after Aviation Partners (API, Booth 3095) announced plans to launch a joint venture with FlexSys to bring wing-morphing technology to market, the new company, Aviation Partners FlexSys (APF), returns to the NBAA Convention with a 15-foot demonstrator that shows a range of possibilities for the FlexFoil technology.


Voir les images, c'est fantastique.

http://www.popularmechanics.com/flight/a23703/flexible-composite-wings-morph-into-different-shapes/

Aviation Week reports that API and FlexSys and working with an undisclosed customer to outfit the first commercial aircraft with a flexfoil morphing wing. NASA is also working on adaptive wings, specifically winglets that use actuators to fold up or down mid-flight.
It looks like the wing mechanisms you can see from the window seat are about to get a lot more sophisticated.


http://www.ainonline.com/aviation-news/business-aviation/2016-10-31/api-flexsys-venture-taps-possibilities-morphing-wing

grosse économie de poids et de maintenance en perspective

Superbe ! Bonne idée, merci Paul !

Dans le temps, je me souviens avoir lu un article sur des ailes déformables au moyen de vérins internes, par exemple en pivotant autour d'un longeron fixe. 
Je n'ai aucune idée de ce qu'est devenu ce concept, mais il semble qu'on cherche à le réactualiser.

Oui c'est de nouveau dans l'air
Par contre... faut que ça soit fiable si on ne veut avoir à démonter l'aile