Aérofrein
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Tuyère et aérofreins du MiG-23

Un aérofrein est un dispositif générateur de turbulences aérodynamiques servant à augmenter la traînée. Il est doté de surfaces mobiles modifiant l'écoulement de fluide autour du mobile.

Les aérofreins sont essentiellement utilisés en aéronautique. On remarque aussi certaines utilisations « exotiques », sur des véhicules automobiles par exemple (Mercedes SLR, Bugatti Veyron, McLaren F1 et McLaren MP4-12C).

Sommaire

Effets aérodynamiques

  • Effet sur la traînée et sur la portance : les aérofreins placés sur les voilures d'avions augmentent la traînée et diminuent la portance, par décollage des filets d'air de la surface de l'aile. Ils sont utilisés :
    • pour contrôler la pente de vol ou d'approche, pour augmenter la pente de descente sans augmenter la vitesse (effet de freinage). Ils font partie des éléments essentiels au pilotage d'un planeur en approche pour l'atterrissage.
    • pendant l'atterrissage car, en plus de leur freinage propre, ils augmentent l'efficacité des freins en diminuant la portance de la voilure et en reportant le poids sur les roues. En générant plus de traînée, ils génèrent aussi plus de bruit.
  • Effet sur le lacet et sur le roulis : utilisés en différentiel gauche-droite, ils peuvent servir à piloter en lacet (en direction), par effet de leur traînée différentielle, et en roulis (en combinaison avec les ailerons), par leur effet sur la portance de chaque aile. Ils sont utilisés notamment à basse vitesse pour augmenter l'effet des ailerons et lutter contre le lacet inverse.

Types d'aérofreins

On distingue trois types d'aérofreins :

  • Les aérofreins placés sur le fuselage, en particulier sur les avions de chasse, n'ont pas d'effet sur la portance des ailes.
  • Les aérofreins placés sur le cône de queue.
  • Les aérofreins placés sur les ailes agissent sur la traînée et sur la portance. On les remplace de plus en plus par des spoilers. Sur les avions commerciaux modernes (type Boeing 777 et Airbus A380 etc) il n'existe plus d'aérofrein à proprement parler, il s'agit de spoilers qui peuvent avoir plusieurs modes de fonctionnement (trois en général : roll spoiler, ground spoiler, et speedbrake). Dans le cas des aérofreins, ils fonctionnent en mode « speedbrake ». Ils sont montés sur la plupart des avions de ligne et sur les avions à faible traînée (motoplaneurs, planeurs). Les avions légers dotés de ce système sont assez rares, mais on peut citer comme exemples le Fournier RF-4, le Jodel DR-1050 ou le Mooney Bravo.

Commande des aérofreins

De nos jours, les aérofreins sont gérés par des commandes de vol électriques, et répondent donc à une boucle d'asservissement. Il n'en a pas toujours été ainsi.

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