1. 2) Les différentes forces qui s’exercent sur un corps volant (portance, trainée, poids, traction) (changement) Tous les principes et formules décrit dans cette partie sont applicables à tous mobile se déplaçant sur terre et dans un fluide. Car les déplacements des mobiles sur terre sont tous régi par les mêmes lois de [‘aérodynamique. je vais vous expliquer les principes de base de l’aérodynamique en prenant le cas d’un avion pour plus de clarté. e vol d’un avion est régi par quatre forces la traction T, le poids P, la portance Rzet la trainée Rx.
Je vais maintenant vous définir ces quatre notions : or, • to nev:ÇËge La traction est la forc l’avant. Elle est aussi à réaction. Elle varie l’hélice ou du réacteu pe ors IIe tracte Pavion vers le cas d’un avion de la puissance de Le poids apparent est l’ettet de l’attraction terrestre sur la masse de l’appareil ; il s’exerce au centre de gravité de l’aéronef. Il est exprimé par la relation P apparent = m x G. P apparent correspond au poids en Newton, m est la masse en kg, grand G est la constante gravitationnelle q Swipe to View next page qui équivaut à 9.
Cette accélération est aussi mesurée en g (lg = 9,81 m/ SR), 1 gest la force à laquelle nous sommes soumis actuellement ar nous sommes immobile et donc soums à la pesanteur sans accélération. En montée, par exemple il y a une accélération de la pesanteur, l’avion et les passagers subissent des g positifs. En descente, l’avion et les passagers subissent des g négatifs. Nous sommes soumis à des g tous les jours, par exemple quand nous prenons l’ascenseur, même si l’accélération de la pesanteur est ici infime. g correspond à une fois le poids d’un objet, c’est-à- dire que lorsque l’on est soumis à 2g on pèse 2 fois notre poids. C’est pour cela que l’on parle de poids apparent avec la formule p apparent = fois notre poids. C’est pour cela que l’on parle de poids apparent avec la formule p apparent = m x G et de poids réel avec la formule p réel m x grand G x petit g avec petit g en g ou avec la formule p réel = m x petit g avec g en m/s2. En virage à altitude constante, on calcule le nombre de g par la formule g = l/cos x, avec x l’angle d’inclinaison de l’avion. ar exemple a 60 degré d’inclinaison g = 1 Icos 60 = 2 g l’avion et les passagers pèsent donc 2 fois leur poids apparent. La trainée est la somme des résistances à Pair provoquées par l’avion lui-même; chaque élément de l’avion sur lequel circule e l’air provoque une résistance aérodynamique et donc de la trainée. (changement) La trainée générée par l’aile et non celle générée par l’intégralité de l’avion est calculée par la formule Rx de l’airx V2 x S x Cx.
Rx correspond à la force créée par la trainée, C] est la masse volumique de l’air qui peut varier notamment en fonction de l’altitude et de la température, V est la vitesse de déplacement dans l’air c’est à dire la somme de la vitesse du vent et de la vitesse de l’avion, appelée vent relatif, S correspond à la surface de l’aile et Cx est le coefficient de trainée. Il n’a pas d’unite et varie en Il n’a pas d’unité et varie en fonction de la forme, de la taille, de la vitesse de l’aile dans l’air et il est mesuré en soufflerie.
La dernière des 4 forces qui régissent le vol d’un avion est la portance, elle permet à un aéronef de s’élever et de se maintenir en altitude. Elle est créée par le déplacement dans l’air d’une aile profilée. Elle est définie par la relation : Rz=h C] x V2 x S x Cz avec Rz correspondant à la force créée par la portance et Cz le coefficient de portance, il n’a pas non plus d’unité et arie en fonction de la forme et de la position de l’aile, appelé angle d’incidence, par rapport à Pair. Les autres paramètres de calcul ne changent pas par rapport à la formule de la trainée.
La force générée par la portance (Rz) est due en grande partie à la dépression qui se forme au-dessus de l’aile, et aussi, dans une moindre mesure, à la surpression qui se forme en-dessous. (changement) Comme on peut le voir sur cette coupe d’aile, appelé profil, l’air circule plus vite au-dessus de l’aile et y est moins dense car comme on peut le voir sur ce profil d’aile, il a lus de distance à parcourir que l’air qui circule en-dess PAGF voir sur ce profil d’aile, il a plus de distance à parcourir que l’air qui circule en-dessous de Faile ce qui créé de la dépression qui « aspire » l’avion vers le haut. changement) Les vecteurs de la traînée et de la portance ont pour origine le centre de poussée. La polaire On peut étudier les variations de la portance et de la traînée en fonction de l’angle d’incidence de l’aile et tracer un graphique nommé la polaire. pour chaque incidence, on relève la valeur des coefficients de portance Rz et de traînée Rx. On peut voir que plus l’incidence est élevée plus la traînée augmente.
Il en est de même pour la portance jusqu’à atteindre un certain angle, qui varie en fonction de l’avion et de sa vitesse, à partir duquel elle diminue jusqu’à ce que ravion décroche c’est-à-dire que l’aile ne produise plus aucune portance alors l’avion tombe La somme des vecteurs portance et traînée créent la résultante aérodynamique et la somme des vecteurs traction et poids créent la résultante mécanique. L’addition de ces deux vecteurs équivaut à O quand la vitesse et la direction sont constantes.
