4.1.1 Formation de tourbillons #
L’action du profil aérodynamique qui donne un ascenseur d’avion provoque également une traînée induite. Lorsqu’un profil aérodynamique est piloté à un AOA positif, il existe un différentiel de pression entre les surfaces supérieure et inférieure du profil aérodynamique. La pression au-dessus de l’aile est inférieure à la pression atmosphérique et la pression sous l’aile est égale ou supérieure à la pression atmosphérique. Étant donné que l’air passe toujours de la haute pression vers la basse pression et que le chemin de moindre résistance se situe vers les pointes du profil aérodynamique, il y a un mouvement d’air à partir du bas du profil aérodynamique vers l’extérieur à partir du fuselage autour des pointes. Ce flux d’air entraîne un « déversement » sur les pointes, mettant ainsi en place un tourbillon d’air appelé « vortex ». [Figure 4-10]
Dans le même temps, l’air sur la surface supérieure a tendance à s’infiltrer vers le fuselage et hors du bord de fuite. Ce courant d’air forme un vortex similaire à la partie intérieure du bord de fuite du profil aérodynamique, mais comme le fuselage limite le flux intérieur, le vortex est insignifiant. Par conséquent, l’écart dans la direction de l’écoulement est le plus élevé aux extrémités extérieures où l’écoulement latéral sans restriction est le plus fort.
Au fur et à mesure que l’air s’enroule vers le haut autour de la pointe, il se combine avec le lavage pour former un tourbillon de fin de course rapide. Ces tourbillons augmentent la traînée en raison de l’énergie dépensée pour produire la turbulence. Chaque fois qu’un profil aérodynamique produit de la portance, une traînée induite se produit et des tourbillons de bout d’aile sont créés.
Tout comme la portance augmente avec une augmentation de l’AOA, la traînée induite augmente également. Cela se produit parce qu’à mesure que l’AOA augmente, il y a une plus grande différence de pression entre le haut et le bas du profil aérodynamique, et un plus grand flux d’air latéral ; Par conséquent, cela entraîne la mise en place de tourbillons plus violents, entraînant plus de turbulences et de traînée induite. L’intensité ou la force des tourbillons est directement proportionnelle au poids de l’avion et inversement proportionnelle à l’envergure et à la vitesse de l’avion. Plus l’avion est lourd et lent, plus l’AOA est forte et plus les tourbillons de bout d’aile sont forts. Ainsi, un avion crée des tourbillons à bout d’aile avec une force maximale lors des phases de décollage, de montée et d’atterrissage. Ces tourbillons entraînent un danger particulièrement dangereux pour la fuite, la turbulence de sillage.
4.1.2 Éviter les turbulences du sillage #
Les tourbillons d’aile sont les plus importants lorsque l’avion générateur est « lourd, propre et lent ». Cette condition est le plus souvent rencontrée lors d’approches ou de départs, car l’AOA d’un avion est le plus élevé pour produire l’ascenseur nécessaire pour atterrir ou décoller. Pour minimiser les chances de voler à travers la turbulence de sillage d’un avion :
- Évitez de voler à travers la trajectoire de vol d’un autre avion.
- Tournez avant le point auquel l’avion précédent a tourné, lors du décollage derrière un autre avion.
- Évitez de suivre un autre aéronef sur une trajectoire de vol similaire à une altitude à moins de 1 000 pieds. [Figure 4-11]
- Approchez-vous de la piste au-dessus de la trajectoire d’un avion précédent lors de l’atterrissage derrière un autre avion et atterrissez après le point où les roues de l’autre appareil ont contacté la piste. [Figure 4-12]
Un hélicoptère en vol stationnaire génère un lave-linge à partir de son ou plusieurs rotors principaux similaires aux tourbillons d’un avion. Les pilotes de petits aéronefs devraient éviter un hélicoptère en vol stationnaire d’au moins trois diamètres de disques rotors pour éviter les effets de ce lavage. En vol vers l’avant, cette énergie est transformée en une paire de tourbillons de fuite à grande vitesse similaires aux tourbillons d’aile d’un plus gros aéronef à voilure fixe. Les tourbillons d’hélicoptères doivent être évités car les vitesses des vols avant-vol sont souvent très lentes et peuvent générer des turbulences de sillage exceptionnellement fortes.
Le vent est un facteur important pour éviter la turbulence du sillage, car les tourbillons d’aile dérivent avec le vent à la vitesse du vent. Par exemple, une vitesse de vent de 10 nœuds fait que les tourbillons dérivent d’environ 1 000 pieds en une minute dans le sens du vent. Lorsqu’il suit un autre avion, un pilote doit tenir compte de la vitesse et de la direction du vent lors de la sélection d’un point de décollage ou d’atterrissage prévu. Si un pilote n’est pas sûr du point de décollage ou d’atterrissage de l’autre avion, environ 3 minutes fournissent une marge de sécurité qui permet à la turbulence de sillage de se dissiper. Pour plus d’informations sur les turbulences de sillage, consultez la circulaire d’information 90-23.
