- 1. De la naissance aux premières évolutions des souffleries
- 2. Des gigantesques installations du début du XXe siècle aux souffleries pressurisées et cryogéniques
- 3. Évolution des souffleries vers les domaines supersonique et hypersonique
- 4. Des souffleries pour les avions
- 5. Des souffleries pour les véhicules spatiaux
- 6. Des souffleries pour les automobiles
- 7. Des souffleries pour les bâtiments et les ouvrages d’art
- 8. Vers la soufflerie numérique ?
- 9. Bibliographie
SOUFFLERIES
Des souffleries pour les avions
La soufflerie S1 de Modane (France)
Soufflerie S1, Modane (France)
ONERA
Parmi les centaines de souffleries en service dans le monde entier, la plus impressionnante est certainement la soufflerie S1 de l’O.N.E.R.A. (Office national d’études et de recherches aérospatiales) à Modane, en Savoie, avec une puissance de 88 mégawatts (MW), soit plus que celle du porte-avions Charles-de-Gaulle. Ses performances sont dues aux ingénieurs allemands qui avaient entrepris sa construction dans les Alpes autrichiennes durant la Seconde Guerre mondiale. Inachevée à la fin de ce conflit, elle fut transférée en France comme prise de guerre. Elle a été mise en service en 1952.
Maquette d’avion dans la soufflerie S1 de Modane
ONERA
La circulation d’air est assurée par deux roues d’un diamètre de 15 mètres tournant en sens inverse et munies de pales métalliques (10 pour l’une, 12 pour l’autre) à pas réglable. Chacun de ces deux ventilateurs est entraîné par une turbine Pelton de 44 MW. Pour alimenter ces turbines, 10 millions de mètres-cubes d’eau par an proviennent de plusieurs retenues d’eau gérées par E.D.F. Depuis le barrage qui surplombe Avrieux, une chute d’eau de 840 mètres alimente la soufflerie par l’intermédiaire d’une conduite forcée dont le débit atteint jusqu’à 15 m3/s. Dans cette soufflerie à circuit fermé, la vitesse peut atteindre 1 100 km/h (Mach 1) dans la veine d’essai de 8 mètres de diamètre, lui conférant le statut de plus grande soufflerie sonique – atteignant la vitesse du son – au monde.
La soufflerie de givrage de Capoue (Italie)
De par les conditions climatiques d’altitude régnant à Modane, il était possible d’y étudier les phénomènes de givrage qui affectent les avions lorsqu’ils traversent les nuages. La soufflerie S1 de Modane n’est cependant plus utilisée pour ce type d’essai car elle ne pouvait pas garantir de façon permanente – même en hiver – des conditions de température propices à l’obtention de ce phénomène.
L'étude expérimentale du givrage requiert aujourd’hui l'utilisation de souffleries spécifiquement équipées permettant à toute époque de l’année la délivrance d'un écoulement d'air chargé en gouttelettes d'eau. Un moyen d'essai très important dédié à ce type d'étude est celui du Centre italien de recherche aérospatiale (C.I.R.A.) à Capoue, près de Naples. Cette gigantesque installation occupe une surface au sol d'environ 2 500 m2, et la veine d'essai est longue de 11,40 m. Elle est équipée d'un système de pulvérisation d'eau qui génère divers types de nuages, reproduisant notamment la réalité d’un vol pour un avion civil évoluant à une altitude de 10 kilomètres avec une température extérieure de — 50 0C. Dans ces conditions, la condensation des gouttelettes d'eau contenues dans les nuages peut former une couche de glace sur divers éléments de la surface des avions si des précautions ne sont pas prises pour empêcher ce phénomène. Or il est important de veiller à conserver la forme initiale de la voilure, optimisée pour garantir les qualités de vol de l'avion. C'est pourquoi, il est impératif d’étudier en soufflerie les dispositifs locaux qui protègent les endroits sensibles contre la formation du givre.
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Écrit par
- Bruno CHANETZ : professeur associé à l'université de Paris-Ouest-Nanterre-La Défense
Médias
Souffleries : schémas de principe
Encyclopædia Universalis France
Gustave Eiffel
Laboratoire aérodynamique Eiffel
Soufflerie Eiffel
J.-M. Seguin/ CSTB/ Laboratoire aérodynamique Eiffel
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