Jean-Guy Bernier, gérant du département hélices, aux commandes de son Piper SuperCub dont les ailes sont munies de VG’s.
De forme simple, ces petits profils permettent de retarder significativement le décollement de la couche limite. Leur installation est relativement rapide, donc peu coûteuse. À recommander sur nombre de monomoteurs et de bimoteurs !
Plusieurs dispositifs existent pour diminuer la vitesse de décrochage, augmenter la charge utile ou encore réduire la Vmca. Barrières de décrochage, becs de bord d’attaque, volets à fente et profils STOL en sont autant d’exemples. Généralement complexes, souvent lourds, générant de la traînée et indirectement dispendieux, ceux-ci ne remplissent que partiellement leur rôle. À contrario, les générateurs de tourbillons, communément appelés VG’s, peuvent satisfaire à moindres frais nombre d’exigences.
Un CubCrafters Carbon SS, équipé d’origine de VG’s, en vol
Description et bénéfices
Les générateurs de tourbillons se présentent généralement comme de petites languettes en alliage ou en plastique. Ceux-ci équipent en seconde monte le haut du bord d’attaque des ailes. On peut aussi les rencontrer, mais moins fréquemment, sur des hélices et certaines voilures tournantes. Mesurant environ 3 po x 1 po de haut (± 7,5 x 2,5 cm), les VG’s dépassent donc la couche limite. C’est en générant des mini vortex au-dessus de ladite couche qu’ils retardent, voire empêchent son décollement en la régénérant. Posées en rang et suivant un ou des angles définis, ces plaquettes – au demeurant insignifiantes – permettent, par exemple, d’accroître la charge utile d’un Cessna T310R, de 185 lb (84 kg) et, mieux encore, de 340 lb (154 kg) celle d’un Piper PA-31-310 Navajo ! Pour info, ces deux appareils ne sont pas des cas uniques. Nombre de multimoteurs peuvent être pourvus de VG’s et, de facto, optimiser leurs masses maximales respectives. De surcroît, leurs vitesses de décrochage diminueront significativement. Idem pour les Vmc, Vlof et Vref. Pour info, l’ajout de générateurs de tourbillons sur une voilure fixe peut faire chuter, de 7 à 21 %, la Vs et la Vso – ceci en fonction du modèle d’avion. Sur un monomoteur, tel qu’un Cessna 180, la vitesse de décrochage pleins volets tombe de 50 à 40 kias (93 à 74 km/h) tandis que la vitesse de rotation passe de 60 à 54 kias (111 à 100 km/h) – dans ce cas, grâce à 76 modestes plaquettes intelligemment disposées sur l’aile ! Notons que leur ajout ne pénalise pas la vitesse de croisière.
Gros plan sur des générateurs de vortex Micro Aerodynamics.
Installation, coûts et précautions
Infléchis en diagonale ou par paires en V, les générateurs de tourbillons se posent à l’aide d’un gabarit (fourni par le manufacturier). Ceux-ci sont généralement scellés avec de la colle Loctite AA330, voire du ruban adhésif 3M. Livrés avec un STC (Certificat de type supplémentaire), leur montage sur un aéronef certifié commande les services d’un mécanicien aéronautique. Par contre, leur masse étant infime, aucun amendement de poids et centrage n’est requis. Chez Aviation B.L., on calcule environ 4 heures d’ouvrage pour l’installation de VG’s sur un monomoteur courant – et bien davantage sur un twin, car outre la voilure principale, en sont munies la dérive verticale et la profondeur. Les tarifs varient évidemment selon le modèle d’avion. À titre indicatif, comptez ±700 $ US pour un kit de monomoteur et ±2500 $ US pour un de multi ! Parmi les marques proposant des VG’s certifiés, on retiendra Micro Aerodynamics et BLR Aerospace. Pour les kits ULM et avions de catégorie expérimentale, il existe quelques modèles génériques chez Aircraft Spruce et Wicks Aircraft & Motorsports. Vendus sans STC, ces accessoires coûtent entre 250 et 350 $ US (colle et plans inclus). Enfin, au chapitre des réserves, on relèvera tout de même une certaine fragilité mécanique. Le déglaçage des ailes en hiver ordonnera une certaine prudence. Idem en ce qui a trait à la pose/dépose de toiles de protection. Gare aussi au tuyau d’essence lors de tout ravitaillement ! En effet, les VG’s – à cause de leur texture – résistent mal aux chocs et frottements intensifs : un tout petit point négatif en regard de tous les avantages qu’ils procurent.
Chronique proposée par Richard Saint-George, en collaboration avec Aviation B.L.
