Ingénierie mécanique Fondements
Le rôle des volets dans les procédures de récupération des dérapages d'aéronefs
Table of Contents
Introduction: Pourquoi les déchets sont-ils importants dans le rétablissement des déchets
La récupération des volets est l'une des compétences les plus fondamentales qu'un pilote doit maîtriser, et la bonne manipulation des volets pendant cette manœuvre peut signifier la différence entre une rentrée en douceur vers un vol normal et une perte de contrôle. Bien que les volets soient généralement associés au décollage et à l'atterrissage, leur impact sur les caractéristiques de levage, de traînée et de décrochage en fait une variable critique pendant la reprise du décrochage.
Qu'est-ce que les flaps ?
Les volets sont des surfaces articulées sur le bord de la piste de l'aile. En les étendant ou en les rétractant, un pilote modifie la cambrure de l'aile et la surface efficace. Cela modifie les forces aérodynamiques agissant sur l'aéronef. Il existe plusieurs types de volets – plaine, fendue, fente, Fowler et Krueger – chacun ayant des caractéristiques différentes en termes d'augmentation de levage et de pénalité de traînée.
Principes aérodynamiques
Lorsque les volets sont déployés, la cambre de l'aile augmente. Cela permet à l'aile de générer plus de levage à une vitesse donnée, ce qui explique pourquoi les volets sont utilisés pendant les phases à basse vitesse comme le décollage et l'atterrissage. Cependant, l'augmentation du campeur augmente également la traînée induite. Dans un décrochage, la relation entre la traînée, la traînée et le flux d'air devient critique.
Stall Fondements Revisité
Un décrochage survient lorsque l'aile dépasse son angle critique d'attaque, ce qui entraîne une perturbation du flux d'air et une perte rapide de l'ascenseur. L'angle d'attaque, et non la vitesse, est le principal déterminant d'un décrochage. Cependant, des facteurs tels que le poids, le centre de gravité et la configuration, y compris le réglage des volets, affectent la vitesse à laquelle se produit le décrochage.
Types de stalls
- Power‐Off Stalls (décrochages d'approche): Simuler la configuration d'atterrissage, les volets étendus, le ralenti de puissance.
- Power‐On Stalls (départ stalles): Souvent se produisent pendant le décollage ou la montée avec une puissance élevée et un angle d'attaque élevé. Les volets peuvent être partiellement prolongés ou rétractés.
- Étalons accélérés[: Accrouvent à des vitesses supérieures à la normale en raison d'entrées de commande rapides. Les réglages de la flamme peuvent varier.
- Cross‐Control Stalls: Associé à un vol non coordonné, souvent en virages de glisse. La gestion des flaps peut compliquer la récupération si elle est mal gérée.
Comment les taches affectent le comportement des écailles
Les flaps changent les caractéristiques de décrochage de l'aile de plusieurs façons importantes.
Vitesse de décrochage inférieure, marge de décrochage différente
Comme les volets augmentent le coefficient de levage, ils réduisent la vitesse de décrochage. Une configuration complètement décrochée peut avoir une vitesse de décrochage de plusieurs noeuds inférieure à une configuration propre. Cela donne au pilote plus de marge d'erreur en vol lent, mais cela signifie aussi que si l'avion décroît, le profil de récupération peut différer.
Progression de l'écart
L'extension des volets fait généralement commencer le décrochage à la racine de l'aile et progresse vers l'extérieur. Cela produit souvent un décrochage plus prévisible avec moins de tendance à se décrocher sur une aile. Cependant, si les volets ne sont pas déployés symétriquement (un scénario rare mais possible en raison d'une défaillance mécanique), le décrochage peut devenir brusque et asymétrique.
Gestion accrue du dragage et de l'énergie
L'extension de la flamme, surtout au-delà du réglage au décollage, ajoute une traînée importante. Dans un décrochage, le but est de réduire l'angle d'attaque et d'augmenter la vitesse. Si les volets restent complètement étendus, la traînée supplémentaire peut retarder l'accélération et nécessiter plus de puissance.
Le rôle des mouches dans les procédures de rétablissement des dérapages
La séquence standard de récupération du décrochage, qui consiste à réduire l'angle d'attaque, à ajouter de la puissance, à rétracter les volets au bon moment, est enseignée universellement.
Étapes typiques de récupération (aéronefs légers)
- Angle d'attaque de la vitesse de croisière:[ Baisser le nez pour briser le décrochage.
- Ajouter la puissance:[ Appliquer la puissance maximale disponible en douceur pour augmenter la poussée et accélérer.
- Flaves de retrait: Une fois qu'un taux de montée positif et une vitesse d'air adéquate sont établis, les volets de rétractation en étapes. Dans de nombreux entraînements, la rétractation initiale du rabat est au décollage, puis complètement en haut. Ne pas rétracter les volets trop tôt – la levée perdante peut conduire à un décrochage secondaire.
- Retour à la configuration de croisière :[ Après récupération, garniture pour un vol normal en montée ou en palier.
Dans certains aéronefs, comme le Cessna 172, le Pilot , Manuel d'exploitation (POH), indique explicitement de rétracter les volets d'aile à 20° immédiatement après avoir reconnu un décrochage, puis à la position de rétractation complète une fois qu'une montée est établie.
Aéronefs de catégorie haute performance et transport
Dans les avions de grande taille, la récupération du décrochage est plus automatisée et implique souvent des pousseurs à bâton, des agitateurs à bâton et des lois sophistiquées sur le contrôle de vol. Par exemple, dans les avions de ligne Boeing, l'équipage de conduite est formé à appliquer un ascenseur à nez et à réduire l'angle d'attaque. La rétraction des volets n'est généralement pas la première action; elle peut être retardée jusqu'à ce que le shaker à bâton s'arrête et que la vitesse de l'avion augmente.
Erreurs et risques courants
Rétractation des flammes trop tôt
L'une des erreurs les plus fréquentes dans la récupération du décrochage est la rétractation des volets avant qu'une montée positive ne soit établie. La réduction immédiate de l'ascenseur peut entraîner l'enfoncement de l'aéronef, ce qui peut entraîner un décrochage secondaire ou même une collision avec le relief.
Étendre les flammes pendant la récupération
Une autre erreur critique est de tenter d'étendre les volets pour augmenter le levage pendant un décrochage. Bien que plus d'extension de volets augmente le levage à un angle d'attaque donné, elle augmente également la traînée et augmente davantage l'angle d'attaque nécessaire pour maintenir l'altitude. Dans un décrochage, l'extension des volets aggravera probablement l'état en augmentant la profondeur de décrochage et en retardant la récupération.
Surcharge structurelle
Si un pilote étend par erreur les volets pendant un décrochage accéléré ou un décrochage à grande vitesse, les charges de charnières peuvent dépasser les limites de conception. Inversement, les volets rétractables trop rapidement à basse vitesse peuvent causer une perte momentanée de levage, comme on l'a vu.
Ignorer les directives particulières de l'aéronef en matière de POH
Chaque aéronef a des caractéristiques uniques de décrochage et de volets. Un pilote entraîné sur un Cessna 172 ne peut pas supposer que la même procédure de décrochage s'applique à un Mooney ou à un turbopropulseur. L'incapacité de consulter le POH ou de recevoir une formation spécifique au type est un facteur de premier plan dans les accidents liés au décrochage, surtout dans l'aviation générale.
Formation et pratiques exemplaires
Les instructeurs de vol mettent l'accent sur la gestion des volets pendant l'entraînement au décrochage dès la première leçon. Des scénarios réalistes, y compris des décrochages avec volets pleins, des décrochages de remise des gaz et même des pannes simulées de volets, renforcent la compétence.
Utilisation des indicateurs de l'angle d'inclinaison (AAP)
Les avions d'aviation générale modernes sont de plus en plus munis d'indicateurs AOA, qui donnent une lecture directe de la marge aérodynamique de l'aile. Ces systèmes sont précieux pour apprendre la relation entre le réglage des volets et la marge de décrochage. Par exemple, le Garmin GI 260 fournit des indices visuels et auditifs qui peuvent aider les pilotes à éviter d'entrer dans un décrochage avec des réglages inappropriés des volets.
Simulateur et formation fondée sur les scénarios
Les simulateurs permettent aux pilotes de pratiquer des décrochages dans diverses configurations, y compris des volets partiels, des volets asymétriques et des défaillances des volets en vol, sans risque. L'entraînement basé sur un scénario, comme la pratique d'une remise en marche d'une approche à flap complet avec une panne moteur simulée, enseigne au pilote à prioriser l'assiette du nez, la puissance et les volets dans l'ordre approprié.
Conclusion
Les changements aérodynamiques qu'ils produisent – vitesse de décrochage plus faible, traînée plus grande et progression du décrochage modifiée – signifient qu'un pilote doit comprendre exactement quand et comment les ajuster pendant la récupération. L'adhésion aux procédures publiées par l'avion, en évitant les pièges communs tels que la rétraction ou l'extension prématurées, et en investissant dans l'entraînement récurrent sont les clés pour maintenir le contrôle dans l'une des manoeuvres les plus critiques de l'aviation. Pour plus de détails, consultez le GAA Pilot"s Handbook of Aeronacy Knowledge, le EASA GA Safety Review[ et l'AAPA Air Safety Institute[ pour obtenir des conseils détaillés sur les techniques de sensibilisation et de récupération du décrochage.