Micka4567 @ 21-06-2023 à 11:11

Bonjour à tous

Je me permets de créer ce post afin d'avoir votre avis sur mon grand oral, et si des éléments sont à améliorer d'en discuter ainsi ensemble. J'ai essayé de le rendre le maximum à la portée du candide tout en respectant le programme de terminale. De plus, un support sur lequel je schématise un tube de Pitot, et où je renseigne la loi de Bernoulli et l'effet Venturi sera présenté => il aurait été opportun de nous fournir ce schéma.

En vous remerciant par avance pour vos avis.

" Imaginez que vous êtes à bord d'un avion qui vole à 10 000 mètres d'altitude. Vous admirez le paysage et vous vous sentez libre comme l'air. Mais savez-vous que la sécurité de votre vol dépend en partie de petits instruments appelés tubes (ou sondes) de Pitot ? Ces sondes mesurent la vitesse de l'avion et sont essentielles pour le pilotage. Mais alors, comment fonctionnent les tubes de Pitot et en quoi leur dysfonctionnement peut affecter la sécurité des vols ? C'est la question que nous allons nous poser dans cet oral, en nous appuyant sur le cas du crash du vol Rio Paris de 2009, qui a été causé en partie par le givrage des tubes de Pitot. Pour comprendre ce qui s'est passé, nous allons d'abord étudier le principe de fonctionnement des tubes de Pitot, puis nous verrons pourquoi la glace est un problème majeur pour ces instruments.

D'après le cours sur la statique des fluides, on sait que la pression est une force sur une surface. L'air en mouvement induit une pression. Par exemple, la sensation est différente si on passe la main par la fenêtre de sa chambre dans un air calme ou par la fenêtre de sa voiture, paume en avant, sur l'autoroute à 130 km/h. Dans le second cas, la main est soumise à une force plus importante due à la différence de pression entre l'avant et l'arrière de la main. Les tubes de Pitot, se servent de cette différence de pression pour calculer la vitesse de l'avion.

Une première prise de pression, dite statique => rappeler la définition, permet de connaitre la pression atmosphérique environnant l'avion. On parle de pression statique de l'air alors qu'il est en mouvement. Cela veut seulement dire que la mesure s'effectue sans que l'air en mouvement « ne frappe » l'entrée du capteur de pression. => pas très clair, il conviendrait de reformuler en revenant à la définition de la pression statique et en la contextualisant par rapport à l'avion
Une autre prise de pression, dite totale, permet de mesurer la pression statique et la pression dynamique => à définir. La pression dynamique varie en fonction de la vitesse de l'air. Elle est une conséquence de la vitesse de déplacement de l'air. Plus la vitesse de l'air est élevée, plus la pression dynamique l'est aussi.

En considérant l'air comme un fluide parfait et incompressible, la loi de Bernoulli nous permet de connaitre la pression statique et totale (mais aussi dynamique !) en l'appliquant sur une ligne de courant. A vrai dire, il s'agit même de l'effet Venturi, car nous considérons le dénivelé comme étant nul si bien que la loi de Bernoulli se simplifie pour ne dépendre désormais que de la vitesse et de la pression et plus de l'altitude. En retranchant à la pression totale, la pression statique, on obtient la pression dynamique. C'est cette pression dynamique qui nous permet ensuite de connaitre la vitesse de l'avion. J'imagine que dans cette partie du es au tableau, du déroules ton raisonnement pas à pas ?
Prenons un exemple simplifié. Je choisis volontairement des valeurs plus faciles à comprendre. Supposons que la prise de pression statique indique une pression de 250 Pa et que la prise de pression totale indique une pression de 400 Pa. Ainsi, avec cette différence de pression de 150 Pa, nous pouvons estimer une vitesse de 100 km/h.

Pourquoi la glace est-elle un problème pour les tubes de Pitot ? Comme c'était le cas avec le vol Rio Paris de 2009, l'avion traverse parfois des zones orageuses ce qui fait que des cristaux de glaces se forment au sein même de la sonde, provocant alors une erreur dans les indications de vitesse transmises aux pilotes. Plusieurs cas peuvent se présenter, mais nous allons nous intéresser à celui où seule la prise totale, celle qui varie en fonction de la vitesse de l'air, est partiellement obstruée. On comprend alors immédiatement qu'en présence de cristaux de glace, l'air ne s'écoule plus normalement. Sa vitesse augmente ce qui a pour conséquence directe de d'augmenter la pression mesurée. C'est comme lorsque l'on pince le bout d'un tuyau, l'eau va sortir beaucoup plus rapidement.

Attention, bien préciser que c'est de nouveau un exemple simplifié !
Ainsi, alors que la prise de pression statique, demeure, elle, à 250 Pa, on peut supposer que celle totale passe de 410 Pa à 800 Pa. Alors que l'avion continue de voler à 100km/h, la vitesse affichée est, elle, de 170 km/h. C'est ce qui s'est passé selon le BEA pour le vol Rio Paris. Le gel des 3 tubes de Pitot de l'Airbus a causé la perte des informations de vitesse, la désactivation du pilote automatique. Un peu rapide l'explication à mon sens : l'indication de la vitesse est faussée, mais quelle conséquence cela a eu sur le pilotage de l'avion ?

Qu'est-ce qui a été fait pour éviter que cet accident se reproduise ?

En conclusion, nous avons vu comment les tubes de Pitot permettent de mesurer la vitesse des avions et d'assurer leur sécurité. L'aviation est un domaine qui nous fait rêver, mais aussi qui nous engage à être responsables. Comme le disait St Exupéry : « Avec l'avion, nous avons pris la ligne droite ». Mais il faut aussi savoir garder le cap.
J'aime bien cette citation mais sortie de son contexte elle tombe un peu comme un cheveu sur la soupe. Peut-être il faudrait davantage expliciter cette ouverture sur la notion de progrès, de changement de la perception et de responsabilité qui va avec :

Je vous remercie pour votre attention. "