Résume - Ecole doctorale des Sciences fondamentales, Université
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Ecole Doctorale des Sciences Fondamentales SUJET DE THESE Titre de la thèse : Le mystère des incidents réacteurs des avions de ligne : les propriétés des microcristaux de glace dans des nuages hautement convectives. Directeur de thèse : Alfons Schwarzenboeck Unité de rattachement : Laboratoire de Météorologie Physique, UMR6016 Equipe : Nuages et Précipitations à l’échelle des observations aéroportées et par télédétection Etablissement de rattachement : Université Blaise Pascal – Clermont-Ferrand Courriel et téléphone : [email protected], 0473405361 Co-encadrant éventuel : Fabien Dezitter / AIRBUS ‘’Icing Phenomena & Protection Systems’’, Delphine Leroy / LaMP Unité de rattachement : Laboratoire de Météorologie Physique, UMR6016 Etablissement de rattachement : Université Blaise Pascal – Clermont-Ferrand Résume : Depuis les années 1990 et probablement avant, des incidents réacteurs et des anomalies de mesures de vitesse aérodynamiques et de température des avions de ligne survenues à haute altitude et basse température sont observées. Dans ce contexte, le projet européen HAIC (High Altitude Ice Crystals) s’est donné comme objectif principal de contribuer à l’étude des microcristaux de glace peu ou pas visible avec les radars actuels des avions. Cette étude a été initiée par le groupe EIWG (Engine Icing Working Group). HAIC, coordonné par AIRBUS, est considéré comme le projet phare pour répondre aux questions d’incident réacteur et de givrage des capteurs de pression et température des avions de ligne en lien avec l’ingestion de grandes quantités de microcristaux de glace en haute altitude. Le sujet de la thèse (collaboration LaMP et AIRBUS) a pour objectif d’étudier les propriétés et les processus des nuages convectifs tropicaux avec contenus en glace IWC (Ice Water Content) très élevés, présentant des dangers de givrage pour les réacteurs et instruments de température et vitesse des avions. AIRBUS dispose des premières données microphysiques acquises dans le cadre de trois campagnes de mesures à bord d’un avion d’essai A340 d’AIRBUS en 2010 et 2012 dans des nuages tropicaux (Darwin, Cayenne, Chili). Dans le cadre de HAIC, trois autres campagnes de mesures sont/seront effectuées : la première depuis Darwin en 2014 avec l’avion de recherche Falcon 20, la deuxième également sur Falcon 20 est programmée en May 2015 depuis Cayenne en Guyane, et une troisième campagne de mesure également depuis Cayenne sur un avion d’essai A330 d’AIRBUS. Un des objectifs principaux de cette thèse est de mieux comprendre la formation de contenu en glace (IWC) élevée dans des nuages convectifs tropicaux que posent problèmes à des instruments (capteur de pression et température) et même à des Ecole Doctorale Sciences Fondamentales – 24, avenue des Landais – BP 80026 - 63171 AUBIERE CEDEX CHIMIE – MATHEMATIQUES – PHYSIQUE – SCIENCES DE L’UNIVERS site web : http://edsf.univ-bpclermont.fr Directeur : Pr Patrice Malfreyt tél. 04.73.40.72.04 E-mail : [email protected] Secrétariat : Sylvie Desmet Rigaud tél. 04.73.40.53.76 E-mail : [email protected] Ecole Doctorale des Sciences Fondamentales réacteurs des avions. Pour cela nous avons besoin de mesurer et de simuler l’initiation (nucléation des petits cristaux) et la croissance de la phase glace dans la partie convective (dynamique et thermodynamique) de ces systèmes nuageux. La détermination statistique des spectres dimensionnels et des relations masse-diamètre (densité des cristaux de glace) sera étudiée dans le temps et dans l’espace, donc en fonction de l’altitude ainsi qu’en fonction de la distance par rapport au centre de la cellule convective (gradient horizontal). Ce travail vise notamment à améliorer nos connaissances des relations entre mesures in situ (à bord des avions A340/A330 et Falcon 20) et mesures de télédétection par radar (notamment radar recherche Doppler sur Falcon 20 et radars de bord sur les avions Falcon 20, A330 et A340). Enfin ce travail étudiera les variations spatio-temporelles des paramétrisations microphysiques (distributions gamma des spectres dimensionnels, etc…) pour alimenter les modèles de nuage ainsi que les algorithmes de restitution satellitaire. Dans le cadre de cette collaboration AIRBUS - LaMP, quelques séjours chez AIRBUS à Toulouse sont à prévoir. La volonté de s’investir dans des travaux liés à une campagne de mesures aéroportées en 2016 sera également appréciée. Liens utiles : - http://www.insu.cnrs.fr/node/4731 - http://www.haic.eu/ Ecole Doctorale Sciences Fondamentales – 24, avenue des Landais – BP 80026 - 63171 AUBIERE CEDEX CHIMIE – MATHEMATIQUES – PHYSIQUE – SCIENCES DE L’UNIVERS site web : http://edsf.univ-bpclermont.fr Directeur : Pr Patrice Malfreyt tél. 04.73.40.72.04 E-mail : [email protected] Secrétariat : Sylvie Desmet Rigaud tél. 04.73.40.53.76 E-mail : [email protected]
