Hypersustentateurs

Les hypersustentateurs existent pour permettre de voler (et surtout de décoller/atterrir) à basse vitesse en toute sécurité, sans avoir besoin d'une aile immense en croisière — l'aile "normale" suffit en croisière rapide, les dispositifs viennent l'agrandir/la courber temporairement pour les basses vitesses.

Parmi les dispositifs hypersustentateurs, on peut citer les becs de bord d'attaque (petites surfaces mobiles à l'avant de l'aile) et les volets de courbure (surfaces mobiles à l'arrière de l'aile, les plus connus et les plus utilisés en aviation légère).

L'utilisation des dispositifs hypersustentateurs a pour effet d'augmenter à la fois le coefficient de portance Cz ET le coefficient de traînée Cx — les deux montent ensemble, ce n'est pas un "cadeau" gratuit. La sortie des hypersustentateurs entraîne donc systématiquement l'augmentation du Cx de l'aile, en même temps que celle du Cz.

Le braquage des volets diminue la vitesse de décrochage — logique directe : plus de Cz disponible veut dire moins besoin de vitesse pour générer la même portance (rappel formule Rz = ½ρSV²Cz, page La portance).

À l'atterrissage, utiliser la configuration "volets sortis" (par opposition à "volets rentrés") permet de diminuer la vitesse d'approche, en diminuant la vitesse de décrochage. C'est le lien de cause à effet à retenir : volets → Cz↑ → Vs↓ → on peut approcher plus lentement, donc atterrir plus court et plus doucement.

Les courbes de sortie des volets typiques (par exemple 0°, 25°, 40°) correspondent respectivement à un taux de sortie croissant — plus l'angle de braquage est grand, plus l'effet (Cz et Cx) est important. Les derniers degrés de braquage ajoutent surtout du Cx sans beaucoup de Cz supplémentaire : un rendement décroissant en fin de course.

À partir d'un vol en palier stabilisé, si vous sortez les volets en maintenant l'assiette constante, à cet instant précis : la portance ET la traînée augmentent — les deux, ensemble, dès la sortie, avant même que le pilote n'ajuste quoi que ce soit d'autre.

En palier, à partir d'une vitesse stabilisée, une action de sortie des volets a pour conséquence une diminution de la vitesse indiquée, due à l'augmentation de la traînée de l'aile — si le pilote ne touche pas à la puissance, l'avion ralentit tout seul à cause du surcroît de Cx.

Au décollage, un braquage des volets plus important que celui recommandé (trop de volets) diminue la distance de roulement (Vs plus basse, décollage plus tôt) MAIS diminue aussi la pente de montée (beaucoup plus de traînée, moins de marge de puissance pour grimper).

L'utilisation des dispositifs hypersustentateurs entraîne une augmentation de la consommation de carburant — plus de traînée veut dire plus de puissance nécessaire pour maintenir la même vitesse ou trajectoire, donc plus de carburant brûlé.