Les souris sont des parties mobiles situées dans les entrées d'air de certains avions. Ce système a été mis au point initialement aux États-Unis pour le Lockheed F-104 Starfighter, en 1956. Il a été repris à partir de 1957 par Dassault Aviation pour le Mirage III et le Mirage 2000 (fixes sur les versions D et N).

En déplaçant ces parties mobiles vers l'avant ou vers l'arrière, il est possible de modifier la position de l'onde de choc par rapport à l'entrée d'air et d'éviter ainsi de perturber le flux destiné au réacteur. Cette régulation est nécessaire au-dessus d'une vitesse de Mach 1,5.

Le surnom français de ce système de cône mobile vient de la forme du carénage mobile qui rappelle la tête d'une souris qui entre ou sort de son trou.

Rôle

Pour le vol subsonique, la manche d'entrée du turboréacteur consiste en un simple divergent, qui ralenti l'air en augmentant sa pression à l'entrée compresseur dès que les vitesses en jeu seront supérieures à .

Pour le vol supersonique, une discontinuité de vitesse apparait dans l'écoulement. Cette discontinuité se traduit par une brutale variation de pression, appelée onde de choc. Si un écoulement d'air supersonique pénètre directement dans la manche d'entrée, il y a formation d'une onde de choc droite (perpendiculaire au plan d'entrée). La transformation que subit l'air au passage de l'onde de choc implique une perte d'énergie qui se traduit par : une diminution de la vitesse d'écoulement ; une augmentation de la température ; une augmentation de la pression.

Le tableau ci-dessous illustre la perte d'énergie de part et d'autre d'une onde de choc droite :

+Variation de la vitesse / T°C / Pression pour T°C ambiant de et Pression M1Mach en amont P2____P1 T2____T1 M2Mach en aval Diminution de vitesseau traversde l'onde de choc1,11,2501,0650,9124,501,6900,577310,032,6800,475

Pour limiter ce phénomène, il est possible de placer un obstacle pointu dans cette manche d'entrée afin d'avoir d'un front d'onde oblique. La perte d'énergie est plus faible dans une onde de choc oblique que dans une onde de choc droite. En aval d'une onde de choc droite, l'écoulement est toujours subsonique. En aval d'une onde oblique, la perte de vitesse étant moins forte, on peut être amené à créer plusieurs zones de chocs pour atteindre des vitesses subsoniques.

La structure de la manche d'entrée doit présenter des zones de convergence et de divergence, afin de ralentir le flux d'air qui gave le compresseur, tout en récupérant le maximum de pression. Mais cette structure doit être à géométrie variable, c'est-à-dire présenter un canal divergent ou convergent-divergent suivant le domaine de vol, afin d'adapter le débit d'air à toutes les conditions de vol et d'assurer la stabilité des ondes de choc qui assurent le passage de l'écoulement supersonique à un écoulement subsonique.

Par exemple sur le Mirage 2000, la souris mobile permet : de créer une recompression de l'écoulement avant l'entrée d'air divergente située devant le compresseur (au travers d'ondes de choc obliques) ; de dévier plus ou moins d'air excédentaire à l'extérieur, pour s'adapter aux différents rapports débit/vitesse de vol (gavage efficace du moteur).

L'adaptation de la manche aux grands angles d'attaque est réalisée grâce à des trappes et des pelles se trouvant sur les flancs inférieurs de la manche. La manche d'entrée d'air du Mirage 2000 comprend : deux corps centraux bicoques, appelés « souris » ; deux pièges à couche limite ; quatre entrées d'air additionnelles ; deux pelles ; un divergent.

Notes et références

Catégorie:Aérodynamique appliquée à l'avion