Un avion en matériau composite peut être foudroyé?

[kiloalpha]

Bonjour!

Faisant une petite balade hier dans un Aquila, avion en matériau composites, j'évitais à distance les CB; c'était magnifique de voir les grosses masses noires de nuages et les éclairs qui les accompagnaient. Cependant, je me suis posé une question, dont je n'arrive pas à trouver la réponse. Dans un avion "classique" en métal, on est protégé, la cellule faisant fonction de cage de Faraday.

Est-ce que quelqu'un sait si les avions comme l'Aquila ou le DA40 sont protégés contre la foudre ?

Merci de vos réponses !

K

[gigi]

Bonjour,

Les avions en composite subissent une métallisation (grillage métallique incorporé à la cellule) qui permet de "proposer" un chemin de faible impédance à la foudre afin qu'elle repasse dans l'air arès avoir frappé l'avion sans causer de dégâts important à la structure de l'avion.

EDIT : le DA40 est "métallisé" mais je ne suis pas certain que ce soit le cas de l'Aquila car si je ne dis pas des bêtises, la protection vis à vis de la foudre n'est pas toujours requise pour la certification des avions (tous les liners le sont évidemment mais en aviation de loisir je ne le pense pas).

[yankeepapa]

a ma connaissance les planeurs composites ne le sont pas , au moins celui sur lequel je travaillais il y a pas mal d'années.

yves

[pierresaintgermain]

http://www.aaib.gov.uk/cms_resources.cf ... 500699.pdf



Voici un rapport tres complet.
Il semblerait que le risque soit énorme si vous ne volez pas dans un avion métallique.
Le rapport avait été déniché en 2011 par Luc Lion.

[foxalpha]

Les avions en composite subissent une métallisation (grillage métallique incorporé à la cellule) qui permet de "proposer" un chemin de faible impédance à la foudre afin qu'elle repasse dans l'air arès avoir frappé l'avion sans causer de dégâts important à la structure de l'avion.

Pas tous !!!

A ma connaissance,le Cirrus SR20 SRV (VFR) n'est pas protégé contre la foudre, alors que le SR20 IFR comporte un grillage métallique.

[Luc Lion]

Le lien complet est ici.

http://www.aaib.gov.uk/cms_resources.cf ... 500699.pdf

Un autre accident aux conséquences plus dramatiques:
http://www.bea.aero/docspa/1996/n-vn960 ... 960917.pdf

Concernant la métallisation par filet métallique dont parle gigi (imposée aux USA sous l'article 14 CFR 23.867 pour les avions en composites), il faut savoir que les constructeurs de petits avions destinés à l'aviation générale demandent presque systématiquement une exemption motivée par le fait que l'avion n'est pas certifié vols IFR ou même qu'il n'est pas certifié "vol en conditions givrantes connues".
Par exemple, pour Cirrus, le modèle SR22 est protégé mais pas le SR20.
(Lire le paragraphe "Type Certification Basis" ici : https://www.federalregister.gov/article ... tection-of )
Le DA42 est protégé, mais pas le DA40 (même certifié IFR).

Donc, en gros, si le constructeurs d'un avion en composite n'indique pas spécifiquement que l'avion a reçu une protection contre la foudre compatible avec la règle 14 CFR 23.867, alors considérez qu'il n'est pas protégé et qu'un foudroiement le fera très probablement éclater.

En 2011, j'écrivais ceci:

Lorsque la foudre frappe un avion qui n'a pas de peau métallique ou métallisée, elle se fraie un passage entre les points principaux d'entrée et de sortie en passant erratiquement par des "guides" dont la conductivité est meilleure que la conductivité de l'air ; pièces métalliques, peinture mouillée, fil électrique, ...
Entre ces guides, il y a plein d'endroits où la foudre traverse l'air en créant un arc électrique.
Aux endroits où la foudre entre et sort de ces guides, elle crée aussi une large quantité d'ions qui donnent naissance à des bras de passage secondaires qui commencent donc aussi par des arcs électriques.

Bref, en une microseconde, il y a des dizaines d'arcs électriques à l'intérieur du volume de l'aile ou du fuselage et ces arcs échauffent l'air de plusieurs centaines de degrés (jusque ~2500 °C). L'air échauffé se dilate de façon explosive et la structure du volume traversé par la foudre éclate.

Voler dans un avion avec très peu de pièces métalliques ou autres guides de foudre n'est pas une protection. La moindre humidité de surface peut guider la foudre à traverser l'avion. De plus, de par son mouvement dans l'air, l'avion crée des ions dans son sillage. La seule bonne protection, c'est de guider la foudre par de bons conducteurs qui couvrent toute la surface extérieure de l'avion.

Il y a dans les rapport du BEA AAIB, l'analyse d'un foudroiement de planeur ; l'appareil s'est désintégré dû à l'échauffement explosif de l'air à l'intérieur du fuselage. L'équipage de deux personnes n'a pas été touché par la foudre et s'est retrouvé en dehors du planeur, en chute libre. Ils ont ouvert leur parachute et n'ont eu que des lésions auditives légères causées par l'explosion.

Un Jodel ou un DR400 n'a aucune chance en cas de foudroiement.
Un Piper, un Cessna, ou autre "tin can", en a.

Luc

Luc

[mc²]

Quid des Jodel?
Parce que le bois est un composite en fait.

[PiloteEnBelgique]

Il y a dans les rapport du BEA, l'analyse d'un foudroiement de planeur

Je n'ai pas trouvé ce rapport, as tu une référence plus précise (année, immat, type, etc?) le moteur de recherche du BEA n'est pas terrible

[pierresaintgermain]

Il y a dans les rapport du BEA, l'analyse d'un foudroiement de planeur

Je n'ai pas trouvé ce rapport, as tu une référence plus précise (année, immat, type, etc?) le moteur de recherche du BEA n'est pas terrible

2 posts au dessus

[JodelD140]

Quid des Jodel?
Parce que le bois est un composite en fait.

Pas de problème pour les JODEL ils vont plus vite que l'éclair...

Christophe (Luçon-Chasnais LF8523)

[Luc Lion]

Pour ceux qui apprécient de regarder à distance le spectacle féerique d'une masse orageuse et de ses éclairs, méfiez-vous des éclairs positifs !!

Ils partent du sommet du CB, plus particulièrement de ses excroissances horizontales (enclumes).
L'éclair part d'abord à l'horizontale de cette excroissance, sur une distance comprise entre 1 et 10 nm, puis il s'incurve vers le sol.
Leur survenance est plus probable lorsque la cellule orageuse arrive à la fin de son activité.
Il sont aussi appelés éclairs de ciel clair.
Ils sont rares, mais ils ne pardonnent pas (10 fois plus puissants que les éclairs normaux).

Unlike the far more common "negative" lightning, positive lightning originates from the positively charged top of the clouds (generally anvil clouds) rather than the lower portion of the storm. Leaders form in the anvil of the cumulonimbus and may travel horizontally for several miles before veering towards the ground. A positive lightning bolt can strike anywhere within several miles of the anvil of the thunderstorm, often in areas experiencing clear or only slightly cloudy skies; they are also known as "bolts from the blue" for this reason. Positive lightning typically makes up less than 5% of all lightning strikes.[32]
Because of the much greater distance to ground, the positively-charged region can develop considerably larger levels of charge and voltages than the negative charge regions in the lower part of the cloud. Positive lightning bolts are considerably hotter and longer than negative lightning. They can develop six to ten times the amount of charge and voltage of a negative bolt and the discharge current may last ten times longer.[33] A bolt of positive lightning may carry an electric current of 300 kA and the potential at the top of the cloud may exceed a billion volts — about 10 times that of negative lightning.[34] During a positive lightning strike, huge quantities of extremely low frequency (ELF) and very low frequency (VLF) radio waves are generated.[35]
As a result of their greater power, as well as lack of warning, positive lightning strikes are considerably more dangerous. At the present time, aircraft are not designed to withstand such strikes, since their existence was unknown at the time standards were set, and the dangers unappreciated until the destruction of a glider in 1999.[36] The standard in force at the time of the crash, Advisory Circular AC 20-53A, was replaced by Advisory Circular AC 20-53B in 2006,[37] however it is unclear whether adequate protection against positive lightning was incorporated.[38][39]
Positive lightning is also now believed to have been responsible for the 1963 in-flight explosion and subsequent crash of Pan Am Flight 214, a Boeing 707.[citation needed] Aircraft operating in U.S. airspace have been required to be equipped with static discharge wicks. Although their primary function is to mitigate radio interference due to static buildup through friction with the air, in the event of a lightning strike, a plane is designed to conduct the excess electricity through its skin and structure to the wicks to be safely discharged back into the atmosphere. These measures, however, may be insufficient for positive lightning.[40]
Positive lightning has also been shown to trigger the occurrence of upper atmosphere lightning between the tops of clouds and the ionosphere. Positive lightning tends to occur more frequently in winter storms, as with thundersnow, and in the dissipation stage of a thunderstorm.[41]

Donc, prenez une distance de sécurité beaucoup plus grande si vous êtes du côté de l'enclume.

Luc

[Luc Lion]

Je n'ai pas trouvé ce rapport, as tu une référence plus précise (année, immat, type, etc?) le moteur de recherche du BEA n'est pas terrible

Pour le planeur, c'est un rapport AAIB.
Côté BEA, c'était un Long-EZ.
Les liens vers ces deux rapport sont dans mon message un peu plus haut.

Il y a aussi un rapport d'un foudroiement de DA42 (suspicion d'éclair positif), mais je n'ai rien trouvé dans les rapports du BFU (Allemagne).
Description de l'accident dans ASN : http://aviation-safety.net/wikibase/wiki.php?id=17435

Luc

[Max89000]

Et quid des avions en fibres de carbone, comme mon MCR 4S?

[fly33]

A priori pareil. Pas de filet métallique en sandwich, que je sache.

[Leon Robin]

La référence de Luc aux éclairs positifs est très intéressante, probablement nouvelle pour beaucoup, dont je fais partie.
Il y a une dizaine d'années, dans toute la région des Alpes-Maritimes et du Var on avait pu observer un soir une illumination spectaculaire du ciel vers le Nord. Pendant de longues minutes des rafales continues d'éclairs (sans tonnerre) avaient fait lever la tête à une bonne partie de la population. Le lendemain, on apprenait que le phénomène, qualifié d'"orage d'alitute" avait eu lieu sur le Nord de l'Italie. D'après les explicationd de Luc, je suppose que c'était peut-être un orage d'éclairs positifs