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Le givrage et les drones

28 décembre 2023

En aéronautique, le givrage est un phénomène bien connu et qui peut causer de graves problèmes.

Sur les aéronef, ce dernier peut influer de manière négative sur le comportement en vol de l’appareil allant de problématiques de confort aux problématique pouvant menacer la sécurité du vol et la stabilité de l’appareil.

On remarque :

  • Diminution des proprietés aéronynamiques
  • Altération des prerformances de vol
  • Dommages causés aux pales ou à la cellule de l'appareil
  • Prises d'air obstruées par la glace
  • Augmentation du poids et désiquilibrage de l'appareil

Une variable indispensable lors de la préparation d’un vol, influant grandement sur le risque de givrage est le Point de Rosée. Il s’exprime en unité de température (Celsius dans notre cas).

Cet élément signifie la température pour laquelle la pression de vapeur saturant est égale à la pression partielle de la vapeur dans l’air humide. Il dépends de la pression, de l’hygrométrie et de la température. C’est donc lorsque l’air ambiant atteint la température de rosée et que la vapeur d’eau présente dans l’air est en équilibre avec  l’eau liquide, qu’un phénomène de condensation a lieu. Si la température ambiante est inférieure à celle du point de rosée, la condensation commencera à s’accumuler sur des surfaces solides telles que des brins d’herbe ou autour d’autres particules solides de l’atmosphère. Ce phénomène peut se produire au cours du refroidissement nocturne ou au petit matin et provoquer de la rosée ou du brouillard.

Facteurs de risque de gel au sol:

Au sol, le niveau de gel est bien évidemment influencé par l’altitude de l’isotherme 0 °C, mais en partie seulement. D’autres paramètres rentrent en ligne de compte, comme la nébulosité, le vent, l’humidité et la topographie.

Au lever du Soleil, l’écart entre le niveau de gel et l’isotherme 0 °C est faible si :

  • Le ciel est très nuageux ou couvert (effet de serre, donc rayonnement du sol vers l’espace peu efficace) ;
  • Le vent est modéré ou fort (brassage actif donc refroidissement de la surface du sol très limité) ;
  • L’humidité est importante (effet de serre).

Au lever du Soleil, l’écart entre le niveau de gel et l’isotherme 0 °C est important si :

  • Le ciel est dégagé (refroidissement du sol par rayonnement nocturne intense) ;
  • Le vent est calme ou faible (très peu de renouvellement de l’air au contact du sol, donc très faible apport de calories) ;
  • L’air est sec (la transparence atmosphérique optimise le rayonnement).

La topographie des lieux intervient aussi. Par exemple, les cuvettes accumulent le froid dans la nuit. Les écoulements d’air froid sur les versants propagent le refroidissement vers l’aval. Ainsi, tel couloir de neige sera bien gelé au petit matin parce qu’il canalise l’air froid de rayonnement descendu des niveaux supérieurs, tandis qu’au même instant et à même altitude la croûte de regel sera superficielle sur un versant voisin.

Exemple concret :

Le 6 décembre 2022 en Suisse Alémanique, Nous avions une mission avec le Matrice 300 , nous sommes arrivés à 08 :00 sur place.

Météo : Température 0 degré, important nuage bas, point de rosée à 0 degré. Nous avons fait décoller le drone pour un essai à 150 mètres d’altitude pendant 5 minutes et à l’atterrissage nos hélices commençaient à givrer.

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