avr 032007
 

Nos trois scientifiques en herbe se sont rendus hier à l'aéroport pour voir de plus près les avions. Ptifils a expliqué à ses grands-parents que pendant les phases d'approche, le bruit créé par les moteurs était d'égale intensité que le bruit créé par l'écoulement de l'air autour des ailes. Cette dernière composante peut-être décomposé en trois sources principales : les trains d'atterrissage, les volets au bord de fuite de l'aile et les becs au bord d'attaque. Les trois étant sensiblement d'égale intensité. Aujourd'hui, on continue notre plongée vers le bec pour voir en détail les caractéristiques de ce dernier. Episode précédent : le bruit aérodynamique.Il s'est passé quelque chose sur le retour...

La voiture a un comportement bizarre, dans les virages, on entend un "clonk-clonk" assez inquiétant. Surtout dans les virages sur la gauche. Mamie est à sa droite et semble prise de torpeur. Papy lui, a déjà succombé à l'appel de Morphée. Alors qu'il regarde tendrement ses deux aïeux, le véhicule prend le virage de trop. "CLONK". Celui-ci était plus bruyant que les autres. La direction ne répond plus. La voiture file à toute vitesse dans le champ qui borde la route, parcourt 100 mètres et vient s'écraser sur un arbre. Trou noir...

"Hé, Monsieur ? Monsieur ? Doucement, calmez-vous !"

Ptifils s'agite dans son lit, il a chaud, transpire beaucoup, et se tire difficilement de son mauvais rêve. Son corps est tout engourdi, courbaturé comme après un effort intense. Un homme en blouse blanche est à côté de lui et lui tient le bras. Un appareil étrange est relié de son bras à l'homme. Il met quelques secondes avant de comprendre qu'on lui prend sa tension. Ce n'était donc pas qu'un rêve... Sur sa droite, assis sur le bord du lit voisin, il y a son grand-père un bras dans le plâtre. Devant lui, sur un fauteuil, sa grand-mère qui semble indemne.

"Votre tension est normale. Je vous laisse en compagnie de votre famille.
- Euh, Oui. Euh, merci docteur."

Ptifils tente de se relever alors qu'une douleur foudroyante lui traverse le torse.

"Reste allongé mon p'tit tu as quelques côtes cassées, lui intime son grand-père.
- Que s'est-il passé Papy ?
- Ché pas, j'me rappelle pas bien. Je dormais quand d'un coup j'ai senti la voiture remuer dans tous les sens et pis s'arrêter net. Mamie et toi, vous étiez inconscient, mais zaviez pas l'air mal en point. Alors chuis sorti de la voiture, j't'ai pris ton portable et j'ai appelé des s'cours.
- Je me rappelle juste d'avoir perdu le contrôle de la voiture dans un virage, et après c'est le trou noir.
- Moi j'ai eu de la chance, j'ai rien de cassé, pas même une égratignure, explique Mamie. Mais toi t'as des côtes cassées et Papy s'est fracturé le poignet. Et ils veulent nous garder au repos un peu en attendant les résultats des examens complémentaires.
- Tu vas pouvoir nous raconter la suite de ton histoire de bec en attendant, dit Papy.
- Ah si vous voulez.Alors que chacun s'installe confortablement, Ptifils met de l'ordre dans ses idées pour expliquer une des parties les plus délicates de son sujet de thèse."Alors, reprenons. Pendant les phases d'approche, c'est à dire avant que l'avion atterrisse, le bruit des moteurs et le bruit aérodynamique sont d'égales intensités. Le bruit aérodynamique est créé principalement par les trains d'atterrissage, les volets, et les becs de bord d'attaque. La question qui m'intéresse pour ma thèse, c'est : pourquoi ce bec fait du bruit. Jusque là vous suivez ?- Oui, répondent en coeur, Papy et Mamie.- Bien. Pour répondre à cette question, on a besoin d'en savoir un peu plus sur ce fameux bec. Déjà, il faut avoir en tête qu'il fait du bruit uniquement lorsqu'il est déployé. Pendant le vol de croisière, les becs, les trains et les volets d'atterrissage sont tous rentrés, et c'est bien le bruit des moteurs qui est prépondérant. Pendant le décollage, les trois sont déployés, mais les moteurs sont poussés à fond, donc le bruit de bec est négligeable. Ainsi on ne parle de bruit de bec, uniquement lorsque les becs sont déployés, c'est à dire qu'il y a un espace, une cavité, entre le bec en lui même et le reste de l'aile. Pareil pour les volets à l'arrière. Regardez, je vous fais un dessin :

Hypersustentateurs

"Moi je m'intéresse uniquement à la partie qui est devant, le bec, et en particulier à la cavité qui sépare le bec de l'aile. L'hypothèse couramment faite est que c'est cette cavité qui émet un "sifflement" quand l'avion est en phase d'approche. Ce qu'on ne sait pas, c'est pourquoi elle siffle. Savoir ça pourrait permettre de comprendre le sifflement de tout un tas d'autres cavités qu'on aimerait bien faire taire.
- Si j'comprends bien, dit Mamie, si on bouche la cavité, y a pu de bruit de bec.
- Oui c'est exactement ça Mamie.
- Mais alors pourquoi qu'on fait pas ça ?
- Parce que cette cavité a une fonction vitale pour que l'avion atterrisse dans les meilleures conditions. Il améliore les performances aérodynamiques. S'il n'y avait pas les becs et les volets, l'avion serait très dur à faire atterrir. On est donc sans arrêt en train de chercher un compromis entre les performances aérodynamiques et les performances acoustiques. On ne peut pas tout avoir malheureusement... mais comprendre les mécanismes qu'il y a là dessous permettrait d'optimiser cet équilibre entre l'aérodynamisme et l'acoustique.
- C'est bien dommage, regrette Papy, qu'on puisse pas optimiser les deux en même temps.
- Oui, mais malheureusement c'est souvent comme ça en physique, on est obligés de faire des compromis pour satisfaire plusieurs critères incompatibles entre eux, et c'est très difficile de trouver le meilleur."

Soudain, Ptifils devient tout pâle, et se met à avoir très chaud. Des gouttes de sueurs perlent à son front. Mamie s'inquiète :

"Qu'est ce qui se passe mon petit ? T'as pas l'air bien !
- mmhh, je sais pas, j'ai eu mal tout d'un coup dans les côtes. Je me sens pas très bien. Je crois que je vais me reposer un peu. Si vous voulez bien, on reprendra tout ça plus tard.
- Bien sûr mon p'tit. Allez, d'ailleurs je crois qu'un peu de repos à tous nous ferait du bien."

Papy s'allonge dans son lit, et Mamie s'installe confortablement dans son fauteuil. Aussitôt les yeux fermés, ils sombrent tous les trois dans un doux sommeil réparateur.

(La suite ici : l'écoulement dans le bec de bord d'attaque.)

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