★ À maîtriser
Compléments
Le confort humain en vol dépend notamment de la pression, de la température, de la qualité de l’air, des vibrations et des accélérations.
La ventilation et la circulation d’air renouvellent l’air et contribuent à homogénéiser sa température dans l’aéronef.
Les dispositifs de conditionnement d’air bénéficient aussi aux équipements électroniques sensibles.
★ À maîtriser
📐 Formule - Dans la couche atmosphérique de 0 à 11 km, la température de référence suit , avec Z exprimée en kilomètres et limitée à 11.
Compléments
De 11 000 m à 25 000 m, la température de référence reste égale à −56,5 °C.
La troposphère s’étend de 0 à environ 11 000 m, la stratosphère lui succède et leur limite est appelée tropopause.
★ À maîtriser
Une chaleur sèche peut accélérer la déshydratation et provoquer des crampes, des vertiges ou des nausées.
Une chaleur humide peut provoquer un coup de chaleur, perturber significativement la régulation thermique corporelle et entraîner une perte de connaissance.
Une basse température réduit l’activité musculaire, favorise l’engourdissement et diminue l’activité psychique, pouvant entraîner manque d’attention, indifférence puis sommeil profond.
Compléments
Chaleur sèche : déshydratation ; chaleur humide : coup de chaleur.
★ À maîtriser
📐 Formule - Dans la troposphère, de 0 à 11 km, la température de référence suit en °C, avec Z en kilomètres, puis reste à −56,5 °C de 11 à 25 km.
📌 Une chaleur sèche peut entraîner une déshydratation, des crampes, des vertiges et des nausées, tandis qu’une chaleur humide peut provoquer un coup de chaleur, perturber la régulation thermique et entraîner une perte de connaissance.
Compléments
La troposphère s’étend de 0 à environ 11 000 m, la stratosphère se trouve au-dessus et leur limite est la tropopause.
Le froid réduit l’activité musculaire et psychique et favorise l’engourdissement ; l’air sec en altitude ou issu de la climatisation accroît l’évaporation pulmonaire et la sensation de froid.
Dans les avions de transport, l’air est entièrement renouvelé en moyenne toutes les 2 à 3 minutes, soit 20 à 30 fois par heure selon le type d’appareil.
Chaleur sèche : déshydratation ; chaleur humide : coup de chaleur
📐 Formule - Selon la loi de Dalton, la pression atmosphérique est la somme des pressions partielles des gaz : ; l’air standard comprend 21 % d’O₂, 78 % de N₂ et 1 % de gaz rares, soit une pression partielle d’oxygène de 212 hPa.
📌 La réglementation internationale impose aux aéronefs volant au-dessus de 10 000 ft (3 000 m) une pressurisation assurant une pression cabine au moins égale à la pression atmosphérique à 8 000 ft (2 400 m).
Altitude ↑ → pression partielle d’O₂ ↓ → hypoxie
★ À maîtriser
Les accélérations négatives provoquent une congestion de la face vers −2 G et un voile rouge vers −3 G.
Les accélérations positives provoquent une compression vers +2 G, un voile noir vers +5 G et une perte de connaissance vers +6 G, qui cesse dans les 20 secondes après l’arrêt de l’accélération.
Pour mieux résister aux facteurs de charge, le pilote peut adopter un siège incliné à 32°, avec les jambes relevées et la tête abaissée ; les limites indiquées pour le Rafale sont de −3,2 G à +9 G.
Compléments
Les effets des accélérations dépendent de : du nombre de G, de la durée d’action, de la vitesse d’application, des surfaces et régions du corps qui subissent les G, du sens d’action
Le pantalon anti-G comporte une vessie comprenant cinq poches et lutte contre les accélérations positives uniquement.
G positifs : tête vers pieds ; G négatifs : pieds vers tête
★ À maîtriser
📌 Un compresseur fournit une forte pression sous faible débit, tandis qu’un surpresseur fournit un débit élevé sous faible pression.
Compléments
🔄 Le groupe de prélèvement fonctionne selon les étapes suivantes : l’air extérieur est aspiré vers le compresseur d’alimentation, la vanne de soutirage prélève l’air comprimé pour le réseau pneumatique, le clapet anti-retour isole le circuit en cas de débit inverse, la vanne de décharge peut évacuer le surplus de pression
Les alarmes pneumatiques signalent : les fuites ou les chutes de pression, les surpressions, les surchauffes, le mauvais positionnement de robinets ou de valves
★ À maîtriser
La température souhaitée en cabine est obtenue en mélangeant les veines chaude et froide dans des proportions réglées par une vanne de régulation de température.
🔄 Le cycle vapeur suit les étapes suivantes : le réfrigérant quitte le réservoir et passe dans le détendeur, sa pression chute et il refroidit, dans l’évaporateur, il absorbe la chaleur de l’air, le compresseur élève la pression et la température du gaz, le condenseur transforme le gaz en liquide qui retourne au réservoir
Compléments
Dans un système de réfrigération par turborefroidisseur, l’air prélevé traverse notamment un pré-refroidisseur, un limiteur de débit, éventuellement un convertisseur d’ozone ou des filtres, puis se répartit en veines chaude et froide avant leur mélange et la séparation de l’eau.
Le turboréfrigérateur produit du froid par détente et comprend une turbine centripète, un compresseur centrifuge relié à la turbine par un axe et un circuit de lubrification des roulements par capillarité.
Dans de nombreux avions de transport, 50 % de l’air est rejeté à l’extérieur et 50 % est recirculé après filtration HEPA.
Détendeur → évaporateur → compresseur → condenseur → réservoir
★ À maîtriser
La régulation de température utilise un poste de commande, des sondes cabine et de gaine, un calculateur et une ou plusieurs vannes de température.
Pour chaque zone, le calculateur compare la température de consigne à la température d’ambiance, puis commande l’ouverture ou la fermeture de la vanne selon l’écart, en pondérant son ordre avec l’évolution mesurée par la sonde de gaine.
Le taux d’hygrométrie de l’air de climatisation doit se situer entre 30 et 60 % pour éviter le brouillard ou le givre, et un séparateur d’eau est surtout sollicité au sol et dans les basses couches.
Les dispositifs de protection du conditionnement d’air protègent occupants et circuit contre la surchauffe, le givrage, la contamination et la surpression.
Compléments
Les toilettes sont généralement maintenues en légère dépression par rapport à la cabine grâce à des venturis débouchant à l’extérieur du fuselage.
De l’air climatisé peut être dirigé vers les hublots ou la verrière pour former un écran thermique et éviter la buée.
En cas de défaillance du conditionnement, l’air dynamique peut être prélevé à l’extérieur sur commande du poste de pilotage ; sur un aéronef pressurisé, son ouverture n’est possible qu’à une altitude permettant la dépressurisation.
★ À maîtriser
📐 Formule - La pression différentielle entre la cabine et l’extérieur vérifie .
La pressurisation résulte de l’ajustement du débit d’air sortant par rapport au débit entrant : si le débit de fuite est inférieur au débit entrant, la pression cabine augmente et l’altitude cabine diminue ; si le débit de fuite est supérieur, la pression cabine diminue et l’altitude cabine augmente.
Sur avion de chasse, la loi unique comprend une phase de ventilation de 0 à 6 500 ft, une régulation à altitude cabine constante de 6 500 à 18 000 ft, puis une limitation de la pression différentielle à 300 hPa au-dessus de 18 000 ft.
📌 La loi unique des avions de chasse impose automatiquement les phases de pressurisation, tandis que la loi multiple des avions de transport permet à l’équipage de régler l’altitude cabine et sa vitesse de variation.
La limitation normale de pression différentielle des avions de transport se situe généralement entre 7,8 psi (537 hPa) et 8,5 psi (585 hPa), selon l’aéronef.
Pour les avions civils, la réglementation citée impose une altitude cabine maximale de 2 438 m (8 000 ft) lorsque l’avion vole à son altitude de croisière maximale.
Compléments
Sur la plupart des avions de transport, le contrôleur de pression cabine peut fonctionner en mode automatique, semi-automatique ou manuel.
Les dispositifs de protection contre la dépression se déclenchent généralement pour une différence comprise entre 15 et 30 hPa ; la trappe de dépressurisation manuelle secours est réservée à l’évacuation d’urgence au sol.
Chasse : loi unique ; transport : loi multiple réglable
★ À maîtriser
+1 G correspond au poids du corps au repos soumis à la gravité terrestre ; les G positifs s’exercent de la tête vers les pieds et les G négatifs des pieds vers la tête.
Aucun système n’a été développé pour contrer les G négatifs ; les moyens anti-G décrits visent les accélérations positives.
Le pantalon anti-G comporte cinq poches : une abdominale, une sur chaque cuisse et une sur chaque mollet ; elles se gonflent lors des accélérations positives pour comprimer les jambes et l’abdomen.
Compléments
Les effets des accélérations dépendent de :
À environ 3 G négatifs, un voile rouge peut apparaître ; à environ 6 G négatifs, une forte baisse du débit cérébral peut provoquer une confusion mentale.
À environ +5 G positifs prolongés, un voile noir peut apparaître ; à environ +6 G, une perte de connaissance peut survenir et cesser dans les 20 secondes suivant l’arrêt de l’accélération.
Le siège incliné réduit la distance verticale entre le cœur et le cerveau et améliore la tolérance aux facteurs de charge jusqu’à +1 à +1,5 G de résistance supplémentaire.
G positifs → sang vers les jambes → gonflage du pantalon anti-G
★ À maîtriser
L’alimentation en air peut provenir de :
Dans le système de mélange, le diaphragme détend l’air chaud sous pression, tandis que l’électrovanne régule son débit admis selon la demande et que la température ambiante dépend de la quantité d’air moteur admise.
Le cycle vapeur comprend cinq éléments essentiels :
🔄 Le cycle vapeur suit ces étapes :
Compléments
Dans un hélicoptère multimoteur, les prélèvements d’air chaud passent par des clapets anti-retour avant leur canalisation commune, afin d’éviter un débit d’une turbine vers l’autre en cas de panne moteur.
L’air de conditionnement final est obtenu par mélange d’air chaud et d’air froid.
Compression → condensation → détente → évaporation
★ À maîtriser
📌 Dans un circuit à commande manuelle, le régulateur de mise à l’air libre agit sur l’air de conditionnement provenant de la trompe Bertin, tandis que le robinet de dosage agit directement sur le prélèvement d’air moteur.
Compléments
Les tuyauteries d’acheminement de l’air sont généralement fabriquées en matériaux stratifiés pour réduire le poids et éviter la corrosion interne ; elles peuvent être calorifugées pour protéger les systèmes voisins et limiter les pertes thermiques.
Dans la partie arrière ou cargo, la diffusion d’air est assurée par des diffuseurs fixes ou réglables placés au plancher et par des bouches réglables en débit et en orientation installées au plafond.
Dans le poste de pilotage, la diffusion peut utiliser des diffuseurs de pieds non réglables en débit et une rampe de désembuage qui épouse la forme des verrières.
★ À maîtriser
🔄 La demande de chaud entraîne la séquence suivante :
Le comparateur-amplificateur, actif en mode automatique, compare la consigne du potentiomètre aux signaux des sondes et amplifie le signal d’erreur qui commande l’électrovanne de régulation.
En cas de défaillance interne du boîtier de commande, le système coupe automatiquement le conditionnement, arrête le ventilateur, éteint le voyant de contrôle et ferme l’électrovanne de régulation.
📌 Les organes de détection de surchauffe ferment le circuit électrique lorsque la température critique, d’environ 100 °C, est atteinte et allument un voyant ambre au poste pilote.
Compléments
Dans le poste de pilotage, la diffusion utilise notamment un diffuseur de pieds non réglable en débit et une rampe de désembuage épousant la forme des verrières.
La sonde de température détecte la température du mélange air frais-air moteur à la sortie de l’injecteur, tandis que la sonde d’ambiance mesure la température à l’intérieur de l’aéronef.
★ À maîtriser
Les sources d’oxygène possibles sont :
Les bouteilles d’oxygène gazeux sont gonflées à une pression de 125 à 250 bars; une bouteille portative peut proposer les débits NORMAL de 2 l/min, HIGH de 4 l/min et parfois EMERGENCY de 10 l/min.
Le convertisseur d’oxygène liquide transforme sa réserve liquide en oxygène gazeux pour alimenter le régulateur sous une pression d’environ 5 bars.
Dans l’OBOGS, l’air moteur filtré est dirigé alternativement vers deux colonnes à tamis moléculaires : la colonne en production retient l’azote et laisse passer l’oxygène, puis le distributeur inverse les rôles des colonnes, l’une produisant pendant que l’autre est nettoyée.
Le générateur chimique destiné notamment au secours des passagers libère un débit continu d’environ 2 à 3 litres/min à partir de la combustion d’une charge de perchlorate de sodium.
📌 En mode automatique, les trappes des unités de service passager s’ouvrent lorsque l’altitude cabine atteint 14 000 ft; une traction sur le masque libère ensuite le percuteur du générateur.
Compléments
Une bouteille portative de 120 litres permet une utilisation d’environ 60 minutes à 2 l/min, 30 minutes à 4 l/min ou 12 minutes à 10 l/min.
L’oxygène gazeux offre une pureté supérieure à 99,5 % et une mise en œuvre facile, mais les bouteilles sont lourdes et encombrantes et la quantité disponible est limitée dans le temps.
L’OBOGS fournit un mélange enrichi en oxygène à partir d’un prélèvement d’air moteur, avec une pureté qui ne dépasse pas 95 %; ses avantages comprennent une autonomie illimitée et un soutien logistique au sol minime.
La bouteille stocke l’oxygène, l’OBOGS le produit à bord.
★ À maîtriser
Les besoins en oxygène dépendent de :
Le circuit d’oxygène des passagers d’un avion de transport est un circuit de subsistance qui fournit de l’oxygène le temps que l’équipage descende sous 8 000 ft (2 400 m).
Les modes du régulateur sont :
📌 En mode Normal, sous 10 000 m (32 800 ft), le régulateur fournit à la demande un mélange d’oxygène pur et d’air cabine; à 10 000 m, la dilution cesse et il fournit de l’oxygène pur à la demande.
Compléments
📌 Un régulateur peut être fixe et alimenter un ou plusieurs masques, appartenir à un ensemble mobile bouteille-régulateur-masque ou être intégré au masque; un générateur chimique n’exige pas de régulateur.
📌 Au-dessus de 10 000 m, le régulateur fournit de l’oxygène pur à la demande auquel s’ajoute une surpression automatique qui augmente avec l’altitude cabine.
Sous 10 000 m, dilution possible ; à partir de 10 000 m, oxygène pur.
★ À maîtriser
📌 La manipulation de l’oxygène liquide exige la présence de deux spécialistes confirmés, et les transferts et remplissages doivent se dérouler dans un endroit ouvert et ventilé.
📌 Les robinets de bouteille, de détendeur ou de rampe doivent être ouverts lentement et par palier, car une ouverture rapide sous haute pression peut échauffer le gaz et provoquer un coup de feu.
🔄 Le traitement d’une fuite suit cet ordre :
La pureté minimale de l’oxygène à usage aéronautique est de 99,5 % en volume.
Les seuils d’humidité de l’oxygène sont inférieurs à 5 mg/m³ en catégorie 1, à 10 mg/m³ en catégorie 2 et à 15 mg/m³ en catégorie 3.
Pour manipuler l'oxygène liquide, il faut porter : un casque avec visière de type pompier, des gants en cuir avec manchette et doublure intérieure, un tablier en cuir, une tenue « ensemble spécialiste » ou une combinaison antistatique, des chaussures montantes ou des bottes
En fin d'utilisation d'un circuit d'oxygène gazeux, il faut maintenir une pression résiduelle de 5 à 30 bars afin d'éviter l'admission de contaminants ou d'humidité.
La qualité de l'oxygène à usage aéronautique est contrôlée par : le contrôle de l'odeur, le contrôle de la pureté, le contrôle du taux d'humidité ou de la siccité, l'analyse des contaminants mineurs
Compléments
L’oxygène est plus dense que l’air et, lorsqu’il est froid, descend et demeure au ras du sol.
Un chargement trop rapide d’une réserve à 200 bars peut échauffer le gaz jusqu’à 1 000 °C.
Les citernes de stockage d'oxygène liquide comprennent des modèles de transport et distribution de 4 200 l et 3 800 l, des modèles de transport et remplissage de convertisseurs de 800 l et 150 l, et un modèle GPV de 250 l pour le transport et le gonflage de bouteilles d'oxygène gazeux.
Ouverture rapide sous haute pression → échauffement pouvant déclencher un coup de feu.
★ À maîtriser
📌 Sur la centrale de siège, l’ouverture des robinets se fait dans l’ordre isolement puis détendeur, tandis que leur fermeture se fait dans l’ordre détendeur puis isolement afin d’éviter la vidange partielle de la bouteille de secours.
📌 Le voyant REG O2 et l’alarme sonore s’activent après temporisation lorsqu’aucun débit d’oxygène n’atteint le masque en raison d’une panne, d’une rupture d’alimentation ou d’une apnée prolongée du pilote.
L'ensemble de jonction comprend : un conduit d'alimentation en oxygène, un câble radio, une platine de connexion sur laquelle se branche le pantalon anti-g
Le régulateur possède trois modes de fonctionnement :
Quand la pression de la bouteille de secours correspond à moins de 5 minutes d'autonomie, le contacteur du tube de Bourdon se ferme et déclenche l'alarme « 5 MN O2 » ainsi qu'une alarme sonore.
En l'absence de débit d'oxygène vers le masque, un détecteur de débit déclenche après temporisation le voyant « REG O2 » et une alarme sonore, notamment en cas de panne du circuit ou d'apnée prolongée du pilote ; sur Rafale, l'alarme est nommée « NO OXY FLOW ».
Dans l'installation A400M, les trois sources d'oxygène sont :
Sur l'A400M, l'OBOGS est exclusivement destiné aux membres d'équipage, tandis que les générateurs chimiques sont destinés aux passagers.
Les régulateurs de l'installation de transport sont placés sur des consoles accessibles à proximité des membres d'équipage ou intégrés au masque inhalateur de type FFQD.
Le régulateur intégré au masque FFQD propose les modes « NORMAL », « 100 % » et « SECOURS » ou « EMERGENCY » ; le sélecteur « normal 100 % » autorise ou non la dilution, et le sélecteur de secours met en place un débit continu dans le conduit de dilution.
Compléments
Le raccord siège-avion permet une déconnexion unique lors de l’éjection et rassemble la canalisation d’oxygène ainsi que les liaisons électriques de signalisation, d’alarme, de débit, de réglage en hauteur du siège et de télécommunications.
Sur un avion de chasse de type Rafale, l’alarme de défaut de débit d’oxygène est nommée « NO OXY FLOW ».
Le jaugeage de l'oxygène liquide est assuré par :
Le contrôle de la pression d'oxygène gazeux utilise : un transmetteur de pression à tube de Bourdon, capsule ou soufflet, un dispositif de recopie potentiométrique, un manomètre
Ouverture : isolement puis détendeur ; fermeture : détendeur puis isolement.
Teste tes connaissances sur Conditionnement et systèmes oxygène avec 56 questions à choix multiples et corrections détaillées.
1. Quels moyens contribuent à maintenir un environnement favorable à bord, les moyens de lutte contre les accélérations étant destinés aux avions de chasse ?
2. Quel est l’effet conjoint de la ventilation et de la circulation d’air dans un aéronef ?
Mémorisez les concepts clés de Conditionnement et systèmes oxygène avec 85 flashcards interactives.
Quels moyens contribuent à maintenir un environnement favorable à bord ?
Le conditionnement d’air, la pressurisation, l’oxygène de subsistance et, pour les avions de chasse, les moyens de lutte contre les accélérations.
Quelle formule donne la température de référence entre 0 et 11 km selon Z ?
Quelle variation de température de référence observe-t-on tous les 1 000 m jusqu’à 11 000 m ?
Une diminution de 6,5 °C.
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