Logos LIMSI & FAST

Séminaire de Mécanique d'Orsay

Le Jeudi 6 février à 14h00 - Salle de conférences du LIMSI

Evolution des tourbillons de sillage, détection en milieu atmosphérique et stabilité

Vincent Brion
ONERA-DAFE

Nous proposons un séminaire sur le thème des tourbillons de sillage émis par les avions qui sont la source d'enjeux importants pour l'aéronautique. En effet les distances de sécurité qui sont imposées entre les avions, inchangées depuis des décennies et très contraignantes, sont un frein majeur à une organisation plus efficace du trafic aérien qui serait pourtant nécessaire pour faire face à l'utilisation toujours croissante de ce mode de transport. En lien avec ces problématiques, nous détaillerons les travaux récents qui ont été menés à l'Onera sur ce sujet de la dynamique des tourbillons de sillage et plus particulièrement de leur détection dans l'atmosphère et de leur stabilité. Nous commencerons par présenter les résultats d'une étude dont le but était de diagnostiquer la faisabilité d'une détection radar des tourbillons de sillage en air clair. Nous présenterons dans ce cadre la physique sous-jacente à l'interaction fluide / ondes électromagnétique et les modèles qui ont été mis au point pour répondre à la question. Du point de vue du fluide, nous présenterons des résultats de simulation obtenus par le modèle de Boussinesq montrant l'évolution des tourbillons de sillage dans l'atmosphère et l'influence de la stratification du milieu par rapport à l'impulsion de l'écoulement. Si la détection des tourbillons en toute condition météorologique (air clair, pluie) s'avère difficile, une autre solution qui peut être apportée au problème des tourbillons de sillage est la mise au point d'un dispositif de contrôle favorisant une dissipation plus rapide de ces tourbillons. Nous présentons des résultats expérimentaux qui mettent en évidence la présence des instabilités de Crow et de Widnall en soufflerie par un dispositif de PIV rapide. Cette étape est préliminaire à la mise au point concrète d'un dispositif de contrôle, achevée récemment, que nous évoquerons brièvement.