INSTRUMENTS   DE   VOL

SONDE DE TÉMPÉRATURE

Introduction

Bien que la sonde de température ne soit pas un instrument de vol, elle a pourtant sa place dans ce chapitre car l'équipage d'un avion doit disposer d'une indication de la température extérieure, pour connaître par exemple son écart par rapport aux conditions standard ou détecter les conditions givrantes et connaître sa vitesse vraie. Pour mesurer la température on retrouve la même difficulté que pour mesurer la pression statique.
Comme pour la pression nous aurons la température totale Tt ( TAT Total Air Temperature) et la température statique Ts ou SAT (en anglais Static Air Température) ou OAT ( en anglais Outside Air Temperature).

Avions monomoteurs ou bimoteurs légers

La sonde de température d'air extérieur OAT est un dispositif simple et efficace monté de sorte que l'élément de détection est exposé à l'air extérieur. Il se compose d'un thermomètre de type bimétallique dans lequel deux matériaux différents sont soudés ensemble.   Thermomètre bilame
Ci-dessous un thermomètre bilame gradué en degré Celsius et degré Farenheit.

Tempe Monomoteur
Tempe Cessna

Avions lourds et turboréacteurs

Pour ces types d'avions la température totale est nécessaire pour évaluer les risques de givrage, pour la conduite des réacteurs et la température statique qui intervient dans le calcul de la vitesse vraie et de l'altitude vraie.
La température statique Ts ou SAT est mesurée par un thermomètre immobile par rapport à la masse d'air.
Malheureusement le thermomètre extérieur d'un avion se déplace dans la masse d'air à la même vitesse que l'avion, ce qui provoque un échauffement. On appellera cette température, la température totale TAT (en anglais Total Air Temperature), elle sera toujours supérieure à la température statique.
Les avions de lignes modernes disposeront donc de deux indicateurs de température :
- un indicateur de la pression totale TAT
- un indicateur de la température statique SAT ou OAT
Indication de la température TAT et SAT sur Airbus A320

Tempe indication A320

L'échauffement

L'échauffement cinétique théorique (transformation adiabatique de l'énergie cinétique de l'air en énergie calorique) est égal à :    Tt = Ts (1 + 0,2 M 2)
Tt température totale
Ts température statique
M nombre de point de Mach
Mais l'échauffement réel est perturbé par d'autres effets et n'est pas absolument adiabatique, la température mesurée par la sonde Ti sera donc inférieure à Tt.
D'ou :     Tt = Ts (1 + 0,2 Kr M 2)
Kr coefficient de récupération
Aucune sonde étant parfaite le coefficient de récupération se situe généralement entre 0,6 et 0,8, la sonde Rosemount (ci-dessous) l'une des meilleure est presque parfaite avec un Kr = 0,99.

Sonde Rosemount

Le "couvercle" en Kevlar® protége la sonde contre les rayons UV. Elle est également protégée contre le givrage et la glace par une résistance électrique qui n'affecte pas la mesure de la température de l'air.

Tempe rosemount

La sonde de température de l'air Rosemount comprend une cuve d'entrée qui reçoit un flux d'air provenant du flux d'air libre ( vent relatif) qui se déplace vers la rampe d'entrée à partir d'une première direction. Une première partie du flux d'air entrant dans la cuve d'entrée sort de la sonde à travers un canal de sortie principal. Une seconde partie du flux d'air pénètre dans le passage d'écoulement du capteur TAT, qui s'étend longitudinalement le long d'un axe. Cet axe est orienté pour former un angle d'environ 90 degrés avec la première direction à partir de laquelle le flux d'air libre se déplace. Un ensemble de capteur s'étend longitudinalement dans le passage d'écoulement et mesure la température d'air totale du flux d'air à travers le passage d'écoulement du capteur.

Tempe  schema rosemount

Une autre sonde, la sonde Penny et Gilles.

Tempe Penny Giles

Image Fin