Dispositif hypersustentateur

Les dispositifs hypersustentateurs des aérodynes de type avion ont été mis au point pour qu'à basse vitesse l'aile conserve de la portance et éviter ainsi le décrochage.

Principe

Les profils d'aile sont étudiés pour la vitesse de croisière soit la plus élevée possible. Ces ailes ont une vitesse de décrochage élevée, ce qui peut rendre critique les phases de décollage et d'atterrissage. Pour garder pratiquement la même portance à basse vitesse, il y a deux solutions :

augmenter la surface alaire ;
modifier le profil de l'aile, c'est-à-dire augmenter la cambrure du profil.

Les deux solutions peuvent être combinées.

Techniquement deux types de dispositifs sont utilisés, les volets et les becs de bord d'attaque.

Volets

Les volets se trouvent sur la partie arrière de l'aile, le plus souvent contre le fuselage, les ailerons se trouvant sur le bout de l'aile. Leur objectif est d'augmenter la cambrure de l'aile, voire dans certains cas la surface alaire.

Plusieurs angles de sortie des volets sont possibles, dépendant de la phase dans laquelle se trouve l'avion : décollage ou atterrissage. Le manuel de vol de l'avion indique les valeurs nécessaires.

Volet de courbure

Le volet de courbure qui occupe toute la partie arrière de l'aile se braque vers le bas. C'est le système le plus répandu sur les avions légers modernes.

Volet d'intrados

Le volet d'intrados se trouve sous l'arrière de l'aile. Comme le volet de courbure, il se braque vers le bas. Ce dispositif est maintenant assez peu utilisé.

Volet à fente

C'est un volet qui occupe toute la partie arrière de l'aile et qui recule uniquement pour augmenter la surface alaire. La présence d'une fente entre l'aile et le volet permet de regénerer la couche limite et de retarder ainsi le décollement des filets d'air.

Volet Fowler

C'est un volet qui combine le volet de courbure et le volet à fente : dans un premier temps, il recule pour augmenter la surface alaire puis il se cabre vers le bas pour augmenter la courbure.

C'est un système répandu sur les avions de ligne. Ils sont apparus sur les avions légers de marque Cessna dans les années 1950, mais c'est à partir des années 2000 qu'ils en équipent de plus en plus (Dyn'aero MCR, etc.).

Les volets Fowler multiples sont constitués de plusieurs volets comme sur le Bréguet 941 qui possédait également un soufflage de l'aile lui donnant des caractéristiques ADAC.

Becs de bord d'attaque

Ces becs sont placés sur le devant de l'aile, le bord d'attaque, et en s'écartant de l'aile, par effet de fente, permettent d'améliorer l'écoulement de l'air sur l'extrados et retardent le décrochement des filets d'air.

Bec fixe

Ils sont toujours écartés du bord d'attaque.

Bec automatique ou commandé

Ils sont quant à eux collés au bord d'attaque et sortent vers l'avant automatiquement à incidence élevée par la pression de l'air sous l'avant de l'intrados ou à la demande du pilote selon le système en place sur l'avion. Les becs automatiques sont une caractéristique des avions légers Morane-Saulnier Rallye. Ils se trouvaient également beaucoup sur les anciens avions d'atterrissage courts (STOL) comme le Storch.

Bec basculant

C'est en fait le bord d'attaque qui bascule vers le bas, comme le volet, il augmente dans cette position la cambrure de l'aile. Ce système est utilisé sur les avions de chasse, notamment les avions Dassault (voir sur la photo une coupe de l'aile du F-104 Starfighter).

Bec Kruger

C'est un petit volet accroché au bord d'attaque et rabattu sur l'intrados, le dessous de l'aile. En pivotant, tout en restant attaché, il augmente la courbure. Ce système est utilisé sur les avions de ligne.

Slat

Ce bec est en fait une portion du bord d'attaque de la voilure qui s'écarte vers l'avant en basculant vers le bas. Il cumule donc plusieurs effets, il augmente la cambrure, augmente la surface de l'aile et recolle les filets d'air par effet de fente. Il est de plus en plus utilisé sur les avions de ligne.

Sources

Manuel du pilote d'avion. Vol à vue, Cépaduès-Éditions, Toulouse, 1996.
Lionel Chauprade, dans Aviasport. Le cahier technique du pilote, n° 602, janvier 2005.

Aérodynamique appliquée à l'avion

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