PROTECTION   CONTRE    LE   GIVRAGE

DÉGIVRAGE CELLULE PNEUMATIQUE



- Principe de fonctionnement

- Dégivrage monomoteur et bimoteur léger

- Dégivrage biturbopropulseur

Introduction

Les "boudins" de dégivrage pneumatique ont été inventés en 1930 par le Dr. William Geer, ancien vice-président de la Recherche et développement pour le B.F. Goodrich Company, et ont d'abord été commercialisés par Northrop Alpha en 1932. Depuis le processus d'enlèvement de la glace est à peu près resté le même.
Si le principe de fonctionnement pneumatique de dégivrage n'a pas changé, la conception et les matériaux des boudins ont considérablement évolué. Les boudins de dégivrage pneumatiques d'aujourd'hui sont en polyuréthane lisse qui améliorent l'élimination de la glace et améliore la résistance à l'érosion de la pluie, l'abrasion du sable et aux UV. Les diamètres des boudins sont plus petits et le gonflage/dégonflage beaucoup plus rapides conduisant à une meilleure efficacité.
Ce type de dégivrage est surtout utilisé pour les monomoteurs, les bimoteurs ou quadrimoteurs à pistons, ainsi que pour les turbopropulseurs.

Principe de fonctionnement

Les boudins sont collés sur les bords d'attaque des ailes et des stabilisateurs horizontaux et verticaux. Sur monomoteurs ou bimoteurs légers à pistons, les boudins sont montés d'un seul tenant sur tout le long de l'aile ou des stabilisateurs et parallèle au bord d'attaque.

 Pneu boudins aile

Les boudins sont formés d'une série de chambres gonflables. Pendant le fonctionnement ces chambres sont gonflées et dégonflées alternativement pendant environ 6 à 8 secondes par pression pneumatique. Cette action brise la glace accumulée sur les bords d'attaque, qui est ensuite éjectée par le vent relatif.
Plusieurs principes de fonctionnement existent :

Chambres gonflées et dégonflées simultanément

Toutes les chambres se gonflent et se dégonflent simultanément.

 Pneu boudins chambres simul

Le seul risque de ce système, c'est qu'il faut faire attention de ne pas le gonfler prématurément car si la glace se forme sur le boudin déjà gonflé, le système devient inopérant.

Chambres gonflées et dégonflées séparément

Une chambre sur deux ou deux chambres sur trois se gonflent et se dégonflent alternativement en même temps.

boudins chambres separe

Ce principe est plus fiable car il élimine les risques du système ci-dessus

Chambres perpendiculaires au bord d'attaque

Soit que toutes les chambres se gonflent simultanément soit quelles se gonflent alternativement.

boudins chambres verticales
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Dégivrage monomoteurs et bimoteurs légers

Ci-dessous le schéma de principe d'un circuit de dégivrage d'un bimoteur léger à pistons. La pression ou dépression envoyées dans les chambres des boudins proviennent des pompes à air sec, utilisées également pour les instruments gyroscopiques. Voir Pompes. En vol normal, tous les composants du système de gonflage sont désactivés et la pression d'air provenant des pompes à air sec s'évacue par la vanne de régulation. La soupape de dégonflage est ouverte reliant les chambres des boudins au côté de l'aspiration de la pompe à sec à travers le collecteur du clapet de retenue et du régulateur de dépression. Maintenant fermement les boudins sur les surfaces des bords d'attaque.
Lorsque le commutateur est mis en marche, les valves de régulation situées dans chaque nacelle s'ouvrent et la soupape de dégonflage s'allume et se ferme. L'air comprimé provenant des pompes à sec est acheminé à travers les valves de régulation vers les boudins. Lorsque la pression atteint 17 psi, les pressostats situés sur la soupape de dégonflage désexcitent les solénoïdes des valves de régulation. Les valves se ferment et l'air provenant de la pompe est évacuée à l'extérieur. La soupape de dégonflage s'ouvre et les chambres des boudins sont de nouveau connectées au vide.

pneumatique Circuit léger

Sur ce système simple, le pilote doit démarrer manuellement ce cycle de gonflage/dégonflage en poussant sur un commutateur à chaque fois que le besoin de dégivrer est nécessaire. Sur les avions plus sophistiqués des systèmes plus complexes peuvent inclure une minuterie pour commander automatiquement les cycles de gonflage/dégonflage jusqu'à ce qu'ils soit coupés.

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Dégivrage bi-turbopropulseur

L'ATR 42 sera pris comme référence pour l'étude du système de dégivrage et de protection contre la pluie d'un turbopropulseur.
Le dégivrage est assuré par un dispositif électrique et pneumatique suivant les zones critiques à dégivrer.
Un détecteur de givrage est situé sous l'aile gauche ( voir dessin ci-dessous). Il avertit l'équipage de l'accumulation de glace par un voyant lumineux situé sur la tableau de bord. Un bouton poussoir permet de contrôler le bon fonctionnement de détecteur.   Voir détecteur de glace

Energie électrique

Le réchauffage par énergie électrique est alimenté par les bus AC et DC .
Les zones réchauffées par énergie électrique sont:
- les sondes de Pitots,   Voir Tube de Pitot
- les sondes statiques,    Voir Prise statique
- les sondes de température,   Voir sonde de température
- les sondes d'incidence,   Voir sonde d'incidence
- les glaces frontales et latérales,    Voir Glace frontale
- les hélices,   Voir Dégivrage des hélices
- les cornes des ailerons, de la gouverne de profondeur et de la gouverne de direction sont réchauffées par une résistance électrique chauffante en 115 AC brasée sur la face interne des cornes.

pneumatique turbopropulseur ATR

Energie pneumatique

Les zones comportant un dispositif pneumatique sont:
- le bord d'attaque externe,
- le bord d'attaque médian,
- le bord d'attaque interne,
- le bord d'attaque du plan fixe horizontal,
- le bord d'attaque du plan fixe vertical (optionnel),
- les entrées d'air des turbines.

Principe de fonctionnement

L'air est prélevé au niveau de l'étage HP des compresseurs moteur 1 et 2 circule dans les tuyauteries qui cheminent à travers la voilure, le fuselage et le plan fixe jusqu'aux chambres des dégivreurs. Ces dégivreurs sont intégrés sur les bords d'attaque des ailes et collés sur le plan fixe horizontal, le bord d'attaque de la dérive et les entrées d'air des moteurs.

pneumatique schéma ATR

Vanne de régulation
En sortant des turbines l'air passe par les vannes de régulations (une par moteur) situées dans les nacelles. Elle ont pour but de réguler en pression l'air prélevé sur les turbines à la valeur d'alimentation des dégivreurs (pression régulée 1,4bar ou 20,30psi).
L'ensemble est commandé et contrôlé par deux calculateurs, qui assurent le cycle du dispositif du dégivrage pneumatique, et le bon fonctionnement du système.
Vanne double d'isolation
Deux vannes d'isolation assurent soit par l'intermédiaire d'un bouton poussoir, soit par action sur les poignées coupe-feu, la fermeture de l'arrivée d'air vers les dégivreurs cellule.
Elle se compose de :
- 1 clapet anti-retour
- 1 clapet de surpression
- une prise de test au sol
- une soupape de régulation
- une électro-valve
Vanne double de distribution
- 2 vannes pour les moteurs (1 par moteur)
- 4 vannes pour la cellule
    - 1 vanne aile externe et médiane gauche
    - 1 vanne aile externe et médiane droite
    - 1 vanne pour aile interne gauche et droite
    - 1 vanne pour le plan fixe
Leur but est d'alimenter alternativement en pression et en dépression les chambres à air des dégivreurs. Son fonctionnement est commandé par deux calculateurs pour les chambres A et B . Des trompes à air solidaires des vannes double de distribution assurent la dépression des chambres A et B des dégivreurs entre deux gonflages ou lorsque le système n'est pas en fonctionnement. Dans ce cas les dégivreurs sont maintenus en dépressions contre les structures.
Ci-dessous : poste de pilotage d'un ATR 72 .

pneumatique photo ATR 72

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