De l'air pulsé sur les ailes pour un flux flexible
Les avions imposent des charges sur l'environnement sous la forme de bruit et d'émissions, et les effets sont souvent interconnectés. Les technologies visant à réduire l'un d'eux peut souvent entraîner une diminution de l'autre. Il en va de même pour la réduction de la traînée et du renforcement du flux laminaire sur les surfaces de l'avion. Le Conseil consultatif pour la recherche aéronautique en Europe (ACARE) et le programme Quiet Aircraft Technology aux États-Unis ont établi des objectifs stricts de réduction de bruit et d'émissions à réaliser dans un futur proche. Le projet de l'UE, CLFCWTE, a contribué à l'effort par une étude sur une méthodologie de contrôle de flux en boucle fermée. L'objectif était de minimiser la séparation de la couche limite sur le volet hypersustentateur de bord de fuite. La couche limite est la couche d'écoulement se trouvant proche de la surface de l'aile. Elle est soumise à d'importants effets visqueux et quand elle se sépare de l'aile, elle génère une forte augmentation de la traînée. Les scientifiques ont étudié le contrôle actif de l'écoulement d'air en utilisant des jets pulsés d'air intelligemment appliqués au bord d'attaque du volet hypersustentateur. Les mesures de distribution de la pression basées sur la position ont servi d'informations pour mettre à jour les impulsions d'air comprimé et les vannes électromagnétiques de commutation rapide par l'intermédiaire d'un nouvel algorithme de contrôle par apprentissage itératif (ILC, pour Iterative Learning Control). Le système a été testé sur une petite soufflerie. Les résultats ont montré que la commande retardait la séparation et augmentait la portance d'environ 20 %, même lors de changements soudains au niveau de l'emplacement de la séparation imminente. Les nouveaux algorithmes pour le contrôle en boucle fermée sur les configurations ailaires sont très avancés et devraient apporter une énorme contribution à l'aviation civile. Les résultats de CLFCWTE devront réduire le bruit, les émissions et la consommation en carburant pour une aviation plus écologique à l'avenir. Ces bénéfices seront ressentis par les personnes vivant à proximité des aéroports et devraient aider les compagnies aériennes à respecter les réglementations environnementales pour maintenir une position compétitive.
Mots‑clés
Air pulsé, ailes, flux d'air, avion, bruit, émissions, réduction de la traînée, flux laminaire, contrôle de flux en boucle fermée, séparation de couche limite, volet d'aile, jets pulsés, aviation civile