Mcanique du vol Arodynamique portance traine polaire Equations

Mécanique du vol Aérodynamique, portance, trainée, polaire Equations d’équilibre du vol Modifications de trajectoires, facteurs de charge Propulsion, …. . fonctionnement de l’hélice Performances, courbes de puissance Stabilité Applications (performances, centrage) E. Savattero Mécanique du vol 1/18

Ecoulement aérodynamique Angle d’incidence R Rz Vent relatif i Résultante aérodynamique Rx Profil Rz Rx Traînée Portance 0 E. Savattero i 0 Mécanique du vol i 2/18

Polaire Rz 4 5 Rz Portance 1 4 i 0 3 Rx 2 Traînée 2 0 0 E. Savattero 5 i 1 Mécanique du vol 1 - portance nulle 2 - Traînée mini 3 - Rz/Rx maxi 4 - Portance maxi 5 - Décrochage Rx 3/18

Polaire 2 1 Rz = r. S. V . Cz 2 Rz Cz 2 1 Rx = r. S. V . Cx 2 Polaire d ’un profil. . . Polaire d ’un avion Rz = f (Rx) équivalent à : Cz = f (Cx) E. Savattero Rx 0 Mécanique du vol Cx 4/18

Equations d’équilibre : Vol Horizontal Ra z T ; P ; Ra coplanaires et concourants x T Ra P T + P + Ra = 0 T P Donc : E. Savattero x T + Rx = 0 z P + Rz = 0 Mécanique du vol 5/18

Equations d’équilibre : Vol en Montée z x q T Ra T ; P ; Ra coplanaires et concourants Ra P T + P + Ra = 0 P Donc : E. Savattero T x T + Rx + P. sinq = 0 z P. cosq + Rz = 0 Mécanique du vol 6/18

Equations d’équilibre : Vol en Descente z T ; P ; Ra coplanaires et concourants q x Ra T + P + Ra = 0 Ra T P P T Donc : E. Savattero x T + Rx + P. sinq = 0 z P. cosq + Rz = 0 Mécanique du vol 7/18

Equations d’équilibre : Descente en plané z P; Ra égaux et opposés Ra q x Ra P+ Ra = 0 P P Donc : E. Savattero x Rx + P. sinq = 0 z P. cosq + Rz = 0 Mécanique du vol 8/18

Equations d’équilibre : Montée verticale x T ; P ; Ra T + P + Ra = 0 Coplanaires, concourants, coaxiaux Donc : x T + Rx + P = 0 z Rz = 0 T T P Ra Ra Cz P Rz Portance i E. Savattero Cx Mécanique du vol 9/18

Equations d’équilibre : Descente verticale T ; P ; Ra T + P + Ra = 0 Coplanaires, Ra concourants, coaxiaux Donc : x T + Rx + P = 0 z Rz = 0 P T Cz T Rz P x Portance i E. Savattero Ra Cx Mécanique du vol 10/18

Modification de trajectoire : Accélération / Décélération Vitesse V 1 (faible) Vitesse V 2>V 1 (moyenne) z 2 1 Rz = r. S. V . Cz 2 Rz = - P (Cste) V augmente … Cz diminue … i diminue Si V multipliée par 3 … Cz divisée par 9 VITESSE INCIDENCE E. Savattero Vitesse V 3>V 2 (élevée) VITESSE INCIDENCE Mécanique du vol 11/18

Modification de trajectoire : Accélération / Décélération 1, 555 Cz Masse max : 900 Kg DR 400 -120 1, 374 Surface alaire : 13, 6 m 2 r : 1, 225 Kg/m 3 VS 1 (lisse) : 94 Km/h 0, 611 VNO : 260 Km/h 0, 343 0, 220 0, 203 V (Km/h) 94 E. Savattero 100 150 200 Mécanique du vol 250 260 12/18

Modification de trajectoire : Virage - Idée 1 d T Utilisation de la dérive P : 120 Cv V : 180 Km/h P = T. V T = 1325 N Variation de cap d de 30° T. sin(30°) = 662, 5 N Effort déviant l ’avion vers la droite : 662, 5 N E. Savattero Mécanique du vol 13/18

Modification de trajectoire : Virage - Idée 2 Rz Inclinaison de l ’avion de f : 30° f Rz Masse max : 900 Kg Rz = 8830 N Inclinaison de 30° Rz. sin(30°) = 4415 N E. Savattero Effort déviant l ’avion : 4415 N soit 6, 66 fois plus !!! Mécanique du vol 14/18

Modification de trajectoire : Ressource Rz = Rz 0 + DRz P = Rz 0 = m. g Facteur de charge V 2 DRz = F = m. g = m. r Rz n = P 2 V = 1 + r. g Rz r V T F E. Savattero P Rx Mécanique du vol 15/18

Modification de trajectoire : Virage Facteur de charge n = = Rz. Cos f Rz P Rz Rz. cos f 1 = cos f E. Savattero f Rz P Mécanique du vol 16/18

Influence de n sur la vitesse de décrochage n = = = Rz P Rz Rz 0 2 1 r. S. V . Cz 2 2 1 r. S. V 0 . Cz 2 V = V 0. n f f 0° n 1 Vdécrochage 94 15° 30° 45° 1, 035 1, 155 1, 414 96 101 112 60° 75° 2 3, 864 133 185 Km/h E. Savattero Mécanique du vol 17/18

Rayon de virage V 2 F = m. g = m. r F tan f = P r = E. Savattero F = m. g Rz Rz. cos f f F V 2 g. tan f Rz. sin f P Mécanique du vol 18/18