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pitot

  • Le tube de Pitot.

    Pour la mesure de la vitesse réelle des aéronefs.

     

    Depuis la catastrophe du vol Air France 447 au départ de Rio de Janeiro pour Paris survenue en mer le dimanche 31 mai avec 228 personnes dans lesquelles il y avait 73 de nos compatriotes, les sondes de Pitot qui permettent la détermination de la vitesse réelle sont mises en cause. L'appareil avait quitté Rio à dimanche à 19h03 heure locale, 22h30 GMT, et devait arriver lundi à 11h15 au terminal E de l'aéroport Charles de Gaulle à Roissy. L'appareil aurait traversé une zone de fortes turbulences vers 2 heures du matin, heure universelle, soit 04 heures, heure de Paris. Un message automatique a été reçu à 02h14, 04h14 heure de Paris, indiquant une panne de circuit électrique, a indiqué Air France dans un communiqué, puis plus rien. On sait maintenant que l'aéronef s'est abattu en mer, que des débris de l'appareil ont été retrouvés ainsi que des corps ont été repêchés, voir le portfolio suivant,

    AF447 : de nouveaux corps et des dizaines de pièces de l'avion repêchés
    LEMONDE.FR | 08.06.09

    © Le Monde.fr

    Depuis quelques jour la polémique enfle au sujet de sondes de «Pitot» qui n'aurait pas indiquée la vitesse réelle de l'aéronef à cause de givre, mais probablement pas seulement. Les caractéristiques physico-thermodynamiques de l'air ambiant jouent un rôle important dans la mesure des pressions et températures totales donc sur la détermination de la vitesse de l'aéronef. Un fort orage peu conduire à des informations erronées puisque la transformation adiabatique, non isentropique, entre les valeurs statiques et totales mesurées influes sur les relations théoriques de la mécanique des fluides qui déterminent la vitesse de l'aéronef, mêmes si elles sont corrigées par des étalonnages. C'est ce que je me propose de monter.

    L'hypothèse que les pilotes du vol Rio-Paris auraient reçu des informations fausses sur les paramètres pression et température des tubes de Pitot pourrait «expliquer» qu'ils n'aient pas pu faire face aux fortes turbulences que l'appareil traversait, et pourrait s'être serait abimé en mer.

    La direction d'Air France a réuni lundi 8 juin en soirée les syndicats de pilotes de la compagnie pour faire un point technique au cours duquel elle a confirmé l'accélération du programme de remplacement des sondes «Pitot», permettant de déterminer la vitesse des avions sur ses long-courriers A330 et A340, explique au Monde François Hamant, commandant de bord chez Air France et vice-président du syndicat de pilotes Alter, elles devront être remplacées d'ici fin juin. Les Airbus de type A330, comme celui du vol A447 disparu le 1er juin au large du Brésil, possédaient trois sondes «Pitot», placées à l'avant de l'avion. Alors le principe de précaution s'applique puisque aucune information sure n'est encore possible, et dans le doute, il vaut mieux changer les sondes.

    Pour beaucoup la question est qu'est-ce qu'une sonde de «Pitot», bien que l'on n'ait pas attendu cet article pour s'informer, et quelles sont les relations qui permettent la détermination de la vitesse réelle de l'aéronef ?

    Le tube de Pitot, un peu d'histoire.

    pitot_tube_wings-fr.1244585134.jpgIl doit son nom au physicien Français Henri Pitot (1695-1771) qui fut le premier en 1732 à proposer une «machine pour mesurer la vitesse des eaux courantes et le sillage des vaisseaux». Le concept est repris et amélioré par l'ingénieur Français Henry Darcy puis par Ludwig Prandtl qui pense à utiliser le tube dans une canalisation pour mesurer les vitesses locales d'écoulement des fluides.

    On le dénomme aussi antenne de Prandtl qui est un physicien Allemand professeur émérite à l'université de Gôttingen grand spécialiste de la mécanique des fluides. Il est l'auteur d'un guide «à travers la mécanique des fluides» universellement connu.

    Le tube de Pitot ou sonde de Prandtl se présente schématiquement sous la forme suivante :

     

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    Placé dans les lignes de courant de l'aéronef, il capte par les orifices latéraux les caractéristiques physico-thermodynamiques de l'atmosphère ambiante, température et pression statiques puisque ses orifices sont perpendiculaires aux lignes de courant. L'orifice central formant tube récolte le filet d'air à la vitesse de l'aéronef dont les molécules viennent «s'écraser» en bout provoquant ainsi une compression adiabatique conduisant à un échauffement de l'air et à une pression plus élevée dites température et pression totales. Ces paramètres sont ensuite reçus sur des capteurs piézo-électriques qui traduisent les valeurs en courant. Ces courants sont amplifiés puis comparés dans un amplificateur opérationnel du circuit électronique qui les traite, et les délivrent, après correction en fonction des étalonnages préalables des capteurs pour tenir compte des conditions réelles, sous forme numérique donnant aux pilotes aux copilotes et au pilote automatique les informations sur la hauteur de l'aéronef et sa vitesse. Si, elles sont erronées le pilote, le copilote ou le pilote automatique, ne s'en rendent pas compte, croyant qu'il est à la hauteur et vitesse voulues, l'appareil peut s'écraser en mer. C'est donc un élément primordial de la sécurité en vol des aéronefs, toute défaillance dans les valeurs mesurées est source de danger. Je vais donc montrer, sans aucune autre considération que d'apporter un éclairage ce qui relie les pressions à la vitesse de l'aéronef.

     

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    Aux dernières informations, il semblerait que les sondes de Pitot soient moins en cause que lors des premières hypothèses, il faut donc être très prudent avant de tirer des conclusions.

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