mar 302007
 

Lors du dernier épisode, Mamie, Papy et P'tifils se sont rendus à l'aéroport pour voir atterrir et décoller les avions. P'tilfils leur a expliqué que le brui total perçu par les riverains avaient deux origines : les moteurs et l'écoulement de l'air. Le bruit créé par ce dernier s'appelant le bruit aérodynamique. Ils ont aussi vu que, pendant les phases d'approches (avant l'atterrissage), le bruit aérodynamique devenait d'égale intensité avec le bruit des moteurs. C'est tout naturellement qu'on va aujourd'hui s'intéresser plus en détail au bruit aérodynamique et aux hypersustentateurs. Les articles précédents sont consultables sur cette page : Ma thèse.

Mamie, Papy et P'tifils sont toujours bien confortablement installés à leur terrasse de café et regardent les avions décoller et atterrir. Chaudement emmitouflés dans leur vêtements et bercés par le bruit de fons des allées et venus incesssantes des voyageurs, Mamie et Papy commencent à piquer dangeureusement du nez. P'tilfils le remarque et d'une fois assez forte leur demande :

" D'après vous, quelles sont les parties de l'avion qui contribue le plus à la composante aérodynamique du bruit ?"

Mamie et Papy sursautent légèrement et regardent leurs petits-fils avec un oeil hagard. Il reformule :

" Bon, le bruit des moteurs, ce sont les moteurs qui en sont à l'origine, c'est à peu près évident. Mais quid du bruit aérodynamique ? Qu'est-ce qui en est à l'origine d'après vous ?
- Bah les ailes ! répond Papy.
- Oui, et encore ? quoi d'autre ?
- Les trains d'atterrissages, répond Mamie.
- Exactement ! Ce sont les deux principales sources de bruit aérodynamique. Maintenant intéressons-nous plus en détail à l'aile. Savez-vous que l'aile n'est pas constituée d'un seul morceau ?
- Oui, y a les volets derrière, c'est ça qui permet à l'avion de décoller, s'empresse de répondre Papy, sûr de lui.
- En effet, à l'arrière de l'aile on trouve bien les volets, mais ce ne sont pas eux qui permettent à l'avion de décoller. En fait c'est la forme générale de l'aile qui lui permet de voler, les volets situés au bord de fuite de l'aile, à l'arrière, ils sont juste là pour donner un petit coup de main au décollage et à l'atterrissage. La partie qui est devant l'aile, face au vent, s'appelle le bord d'attaque, et sur la plupart des gros avions, il y a là aussi une sorte de volet, ce dispositif s'appelle le bec de bord d'attaque. "Bec" parceque sa forme et sa disposition vue de profil font penser au bec d'un oiseau, et "bord d'attaque" parcequ'ils sont situés sur le devant de l'aile, le bord d'attaque.
- Mais, on les voit pas ces becs sur les ailes ! Moi je les ai jamais vus, s'exclame Mamie.
- C'est vrai qu'ils sont beaucoup moins connus et visibles que les volets, néanmoins en se mettant au bon endroit et au bon moment, on peut facilement les voir si on sait où regarder. Venez ! On va s'approcher de la baie vitrée pour essayer de les voir."

Ils se lèvent et trottinent tranquillement vers la grande baie vitrée qui offre une vue imprenable sur le tarmak.

" Quand l'avion nous passe au dessus, il faut chercher une petite fente sur le devant de l'aile, de part et d'autres des moteurs. Là ! Regardez !"

Bec de l'aile d'un A380

"Vous avez vu ?
- Oui je crois avoir vu ces becs, réponds Mamie, mais à quoi que ça sert ?
- Les becs et les volets font partie d'un dispositif qu'on appelle les hypersustentateurs. Ils permettent d'augmenter la faculté à voler de l'avion. En fait si l'avion peut se "sustenter", c'est qu'il y a une sorte de force qui le pousse vers le haut qu'on l'appelle la portance. Sachez juste que les hypersustentateurs permettent d'augmenter cette portance pendant les phases délicates de décollage et d'atterrissage. Au décollage ça permet à l'avion de prendre plus vite son envol, et à l'atterrissage ça permet de mieux le piloter à vitesse réduite. Sans ça, l'avion mettrait plus de temps à décoller et serait beaucoup plus difficile à faire atterrir. Voilà à quoi ça sert. C'est compris ?
- Ouaille, j'crois ben c'est compris, dit Mamie.
- Et c'est ça qu'ça fait du bruit, s'étonne Papy ?
- Oui en partie. Et le plus étonnant, c'est que paradoxalement, ça permet aussi de réduire les nuisances sonores. Je m'explique, suivez bien...Les hypersustentateurs permettent à l'avion de décoller plus rapidement. Donc, s'il décolle plus vite, il est plus rapidement plus haut dans le ciel. Et plus il est haut dans le ciel, moins on l'entend... Conclusion, il est plus rapidement à une altitude à laquelle on ne l'entends plus.
Maintenant pour l'atterrissage. On a vu que les hypersustentateurs permettait d'augmenter la portance des ailes. Or, il faut savoir que pour qu'un avion puisse voler, il lui faut une certaine vitesse, qui est grosso-modo inversement proportionnelle à la portance de l'aile. C'est à dire que plus la portance est élevée, plus la vitesse nécessaire pour que l'avion vole est faible. Donc comme les hypersustentateurs augmentent cette portance, ils permettent conséquemment de réduire la vitesse nécessaire pour que l'avion vole. Ce qui permet en plus d'arriver moins vite sur la piste et donc de faciliter l'atterrissage. C'est un peu comme en voiture, c'est plus facile de se garer lentement que de se garer à haute vitesse.
- Oulalalalaa, s'écrie Mamie, tu me donnes mal au crâne avec tout ça !! C'est quoi le rapport avec le bruit ?!
- J'y viens, j'y viens... c'est tout simple en fait. Vu qu'on atterrit à une vitesse réduite, ça veut dire que les moteurs tournent moins fort, et comme ils tournent moins forts, ils font moins de bruit... Vous voyez ?
- Ooooooooooooohh, mais c'est tout simple en fait, s'exclame Mamie, les yeux pétillants. Mais alors en fait, finalement, les hypermachins ça permet de réduire le bruit, mais toi t'étudies quand même le bruit que ça fait ? C'est pas un peu concon ?
- Bah tu sais les scientifiques, il veulent toujours disséquer et mieux comprendre les phénomènes qui nous entourent. Ils se sont aperçus que pendant l'atterrissage, le bruit de bec était responsable d'environ 30% du bruit aérodynamique. C'est pour ça qu'on s'y intéresse. Il y en a qui sont spécialistes des volets, et d'autres qui sont spécialistes des trains d'atterrissage. Mon domaine à moi, ce sont les becs de bord d'attaque. Je fais une thèse sur le bruit de bec (et non pas une thèque sur le bruit de ...).
- Sur le bruit de quoi ? demande Papy ?
- Nan rien laisse tomber, c'est une gaffe que j'ai faite pendant une présentation un jour... une bien malheureuse contrepèterie qui a provoqué l'hilarité de l'audience... Bon et si on rentrait ?
- Oui bonne idée, répond Mamie, je suis un peu fatiguée.
- Oh là ! Et pis faudrait pas rater le match de foot à la télé ! s'exclame Papy.
- Allez rentrons, j'espère que ça vous aura plus d'être allé voir les avions... la prochaine fois on s'intéressera en détail au bruit des becs.

(suite au prochain épisode...)

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