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20.07.2016 - Airbus A400M

Le ravitaillement en vol des hélicoptères à l’épreuve dans la soufflerie F1

Airbus Defence and Space a sollicité l’ONERA pour étudier le comportement du dispositif de ravitaillement en vol des hélicoptères avec l'avion A400M par le biais d’essais en soufflerie. Des mesures par des méthodes optiques laser (PIV) ont permis de confirmer la pertinence aérodynamique des configurations testées.

Lors d’essais en vol, Airbus avait fait part de perturbations de l’ensemble tuyau-panier (hose-boom) à l’aval immédiat de l’avion ravitailleur.

Pour réaliser cette procédure, l’avion ravitailleur doit en effet ralentir à une vitesse accessible par l’hélicoptère à ravitailler c’est-à-dire de l’ordre de 200 à 240 km/h. Or pour atteindre ces vitesses, l’avion doit fortement braquer ses volets, ce qui a pour effet de générer de forts tourbillons, ce qui place le tuyau de ravitaillement et son panier dans un environnement où l’écoulement d’air est fortement perturbé. Les ingénieurs de la soufflerie ont mis en œuvre des mesures optiques (PIV*) afin de réaliser des constats  représentatifs des conditions de vol. Des champs de vitesses locales ont pu être mesurés dans des plans à l’aval de l’aile, donnant des éléments de visualisation et de compréhension des phénomènes d’instabilité observés.

La maquette FLA10 de l’A400M dans  la soufflerie F1 de l’ONERA,  avec le tuyau et le panier dans la configuration 120 piedsAIrbus DS souhaitait vérifier qu’un tuyau de 120 pieds (~37 m) permettrait à l’hélicoptère de se ravitailler sans risquer de percuter l’arrière de l’appareil, et sans mouvements intempestifs supplémentaires du panier, par rapport au tuyau de 80 pieds (~24 m), précédemment testé en vol et manifestement inadapté.

En mars 2016, sur le site ONERA du Fauga-Mauzac (31), une des maquettes de développement de l’A400M a pu être remise en situation d'essais dans la grande soufflerie pressurisée basse vitesse F1. Les résultats observés ont été concluants. Certaines pistes d’amélioration ont été identifiées.

La solution qui a été validée lors de ces essais sera bien sûr mise à l’épreuve lors d’essais en vol par Airbus en faisant des essais de proximité vers la fin de l’année. Airbus évaluera ensuite les résultats et décidera des prochaines étapes.

La maquette FLA10 de l’A400M dans  la soufflerie F1 de l’ONERA, avec le tuyau et le panier, dans la configuration 120 pieds

 


Le tuyau de ravitaillement de 120 pieds et le panier
dans une configuration stable

 

Cartographie des vitesses transversales PIV de l’écoulement dans un plan situé à l’aval de l’aile porteuse du pod d’enroulement du tuyau, et vue du panier en sortie de pod . A l’aval du pod, à la vitesse de ravitaillement, un gros tourbillon empêche la stabilisation du tuyau.

 

      

Cartographie des vitesses transversales PIV de l’écoulement dans le même plan, avec les spoilers sortis. L’écoulement transverse à l’aval du pod est beaucoup plus calme, le tourbillon s’étant rapproché du fuselage : le tuyau est stable.

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Notes

*PIV : voir http://windtunnel.onera.fr/flow-field-survey-and-visualization
Pour en savoir plus sur les principes de la technique : http://www.onera.fr/fr/daap/piv