MÉCANIQUE DU VOL

LE DÉCROCHAGE


Introduction

En aérodynamique des fluides, le décrochage est une réduction du coefficient de portance généré par une (aile, pale de rotor) lorsque l'angle d'incidence est trop important. À une certaine valeur de l'angle d'incidence, de l'ordre de 15 à 20°, mais il peut varier considérablement en fonction du fluide et des caractéristiques de l'aile ( profil - allongement - nombre de Reynolds etc.) il se produit un décollement de l'écoulement aérodynamique à l'extrados de l'aile entraînant une chute de portance plus ou moins brusque : c'est à ce moment que l'aile décroche. L'angle auquel cela se produit est appelé l'angle d'incidence critique ou angle d'attaque critique.
Courbe de portance

Decrochage Courbe

Ci-dessous une aile à forte incidence à la limite du décrochage.

Decrochage aile

Le décrochage aérodynamique

Dans le cas d’un profil dissymétrique, le centre de poussée n’a pas de position fixe lorsque l’incidence varie. En effet, ce point se déplace vers l’avant lorsque l’incidence augmente et vers l’arrière lorsque l’incidence diminue. Aux incidences voisines de l’incidence de portance nulle, le CdP se trouve très en arrière de l’aile (exemple α = 2°). Aux fortes incidences (exemple α = 15°), il se retrouve en position extrême avant pour reculer brusquement lorsque l’incidence dépasse l’incidence de décrochage.

Decrochage CdP

Sous l'effet de recul du centre de poussée, l'avion qui commence à s'enfoncer dû à la perte de portance, bascule en avant plus ou moins brutalement, effectuant une abatée au cours de laquelle il perd une hauteur variable avec son poids.
Beaucoup de pilotes débutants, pensent a tort que le phénomène du décrochage est conditionné uniquement par la vitesse. C'est une erreur importante. Le décrochage n'est conditionné que par l'incidence, c'est-à-dire l'angle avec lequel l'air (vent relatif) attaque l'aile.
Cette incidence varie en fonction :
- de la vitesse,
- de la masse avion,
- du braquage des volets.
- du facteur de charge auquel est soumis l'avion.

Les vitesses de décrochage

Avions certifés CS23     Voir Les différentes vitesses Commuter
-VSO : vitesse de décrochage en configuration d'atterrissage, c'est-à-dire train sorti et volets à la configuration recommandée pour l'atterrissage.
- VS1 : vitesse de décrochage dans une configuration spécifique (configuration autre que l'atterrissage).
Avions certifés CS25     Voir Les différentes vitesses gros avions.
- VSR : vitesse conventionnelle définie par le postulant. Elle ne peut être inférieure à la vitesse de décrochage équivalente à 1-g.

- Vs1g : vitesse de décrochage à 1g            `Vs_(1g) =sqrt\frac (2P)\(rhoSCz_max)`

Les différentes phases du dérochage

- phase 1 : Le vol est normal, l'avion est stable ;
- phase 2 : Les commandes deviennent molles et inefficaces, alarmes sonores et ou visuelles, perte de vitesse avec vibrations ;
- phase 3 : L'avion commence en s'enfoncer, perte de contrôle, l'avion bascule vers l'avant plus ou moins brutalement effectuant un abatée ;
- phase 4 : La commande de profondeur vers l'avant, avec les ailes à inclinaison nulle, puissance moteur comme nécessaire, puis ramener l'avion en vol horizontal ;
- phase 5 : sortie du décrochage, l'avion est de nouveau stable.

Phase decrochage

À l'exception de la formation en vol, des essais d'avion et de la voltige aérienne, un décrochage est généralement un événement indésirable et plusieurs indices permettent de détecter l'approche du décrochage :
- les gouvernes deviennent molles, elles sont moins efficaces ;
- l'avion vibre (c'est le buffeting), cela est dû à l'écoulement tourbillonnaire de l'air sur l'extrados après le décollement des filets, qui se fait sentir sur l'empennage ;
- l'avertisseur de décrochage, le pilote est averti par une lumière et/ou par une sonnerie, Voir Indicateur et sonde d'incidence ;
- sur les avions de ligne, l'alarme est déclenchée par une sonde d'incidence et se traduit par un vibreur de manche, ou une annonce "Stall" par synthèse vocale ;
- sur les avions à commandes de vol électriques, les calculateurs limitent l'incidence pour empêcher le décrochage quelle que soit la position du manche (sauf dans certains modes dégradés en cas de panne).

Le décrochage dynamique

En aéronautique, le décrochage dynamique est un décrochage qui se produit lorsque les profils aérodynamiques changent rapidement d'angle d'attaque entrainant une augmentation du facteur de charge. En effet la vitesse de décrochage évolue selon la racine carrée du facteur de charge. Lors d'une ressource ou d'un virage brutal, un aéronef peut alors décrocher même s'il vole à une vitesse sensiblement supérieure à sa vitesse de décrochage à 1g.

Sortie de décrochage

En ligne droite
- Le pilote pousse sur la commande de profondeur vers l'avant de façon à diminuer l'angle d'incidence afin de replacer les ailes dans des conditions normales de vol, tout en maintenant les ailes à l'horizontale (pas d'inclinaison).
- Il ajuste la puissance comme nécessaire.
- Puis quand l'avion reprend de la vitesse en perdant de la hauteur avec des commandes qui reprennent leur efficacité normale, le pilote ramène progressivement l'avion en vol horizontal. La priorité ne doit pas être la perte minimale d’altitude.
En virage
- Le pilote pousse sur la commande de profondeur vers l'avant de façon à diminuer l'angle d'incidence.
- Il ramène les ailes à inclinaison nulle
. - Puis il ajuste la puissance comme nécessaire.
L’élément primordial d’une sortie de décrochage réussie est de bien reprendre la maîtrise de l’appareil en réduisant l’angle d’attaque des ailes au premier signe de décrochage afin d’en augmenter la portance.
Cependant, par suite de la marge d'altitude nécessaire pour reprendre le contrôle de l'avion, qui varie de 50 à 150 m pour un avion léger, le décrochage est particulièrement dangereux au voisinage du sol.

Décrochages secondaires
Un décrochage secondaire ou une vrille peut résulter d’une sortie de décrochage qui n’est pas faite correctement. Il y a possibilité de décrochage secondaire lorsqu’on tente de sortir d’un décrochage avant que l’appareil n’ait recouvré une vitesse de vol suffisante. Il faut, lors d’un tel décrochage, cesser de tirer sur le manche, comme pour une sortie de décrochage normal. L’appareil peut alors être remis en vol rectiligne en palier dès qu’une vitesse suffisante est atteinte.

Decrochage secondaire

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