Projet de Kenza Essoulami, Imane Louzi & Othmane Agouzal

Les dispositifs hyposustentateurs

Les dispositifs hyposustentateurs

Les dispositifs hyposustentateurs servent à augmenter la traînée qui est une des forces qui agit sur l’avion. Cette traînée va augmenter et elle va agir sur la vitesse principalement.

Les dispositifs hyposustentateurs sont les aérofreins et les spoilers. Aérofrein est le nom global des dispositifs hyposustentateurs.

Les aérofreins: 

Ce sont des surfaces mobiles permettant d’augmenter la traînée pour freiner l’avion (comme le nom l’indique), et vont donc avoir un impact sur le Cx (coefficient de traînée) mais le Cz (coefficient de portance) reste stable. Ils permettent :

  • une diminution de la vitesse ;
  • d’augmenter le taux de descente sans augmenter la vitesse de descente
  • une stabilisation de l’avion lors des phases d’approche (juste avant l’atterrissage) et d’atterrissage.

Aérofreins du fuselage: 

Ils sont situés au dessus du fuselage de l’appareil. Il s’agit d’une partie du dessus du fuselage qui est braqué vers le haut par un vérin hydraulique. Ces aérofreins n’ont pas d’impact sur la portance. On les trouve principalement sur les avions de chasse

Ils peuvent également être situés en dessous du fuselage

Aérofrein dans le cône de queue :

Ils sont situés dans le cône de queue de l’avion. On les trouve sur les avions de transports.

Aérofreins de voilure :

Ils se situent sur l’extrados ou sous l’intrados. C’est le type d’aérofrein le plus utlisé. Ils sont surélevés du côté de l’extrados pour éviter de perturber la couche limite et donc de modifier la portance. Ils sont également percés pour augmenter la surface de frottement avec l’air et ainsi maximiser la traînée.

Influence des aérofreins sur la polaire :

La polaire d’Eiffel est une représentation de la portance en fonction de la traînée : Cz = f(Cx). La sortie des aérofreins augmentent fortement la traînée, mais la portance ne varie pas : la courbe subit une translation vers la droite. Cependant, lorsque la traînée est trop augmentée par certains modèle d’aérofreins, la portance peut être légérement diminuée. Le Cz max, étant constant, la vitesse de décrochage restera invariée.

Les spoilers

Les spoilers, appelés aussi « déporteurs » en français (destructeurs de portance) sont des surfaces mobiles situées sur l’extrados. Comme son nom l’indique, le braquage de ce dispositif permet une diminution de la portance et une augmentation de la traînée. Les spoilers permettent :

  • un freinage aérodynamique efficace ;
  • une diminution de l’effet des turbulences ;
  • peuvent servir de gouverne de gauchissement (en complément des ailerons pour rendre l’avion plus maniable sur l’axe de roulis, axe qui traverse l’avion du nez jusqu’à la queue).
  • au sol : ils plaquent l’avion au sol et cassent la portance ce qui permet d’avoir un meilleur freinage au niveau des roues.

Lorsque le spoiler est braqué, le filet d’air est alors plaqué contre l’extrados, il s’y crée une zone de surpression. Il en résulte une diminution de la portance et une augmentation de la traînée (de plus l’écoulement laminaire est transformé en écoulement tourbillonaire après le spoiler). Les dispositifs en aval du spoiler n’assurent plus leur fonctions (c’est la raison pour laquelle les ailerons sont toujours placés en amont du spoiler.)