1/18 mécanique du vol e. savattero aérodynamique, portance, trainée, polaire mécanique du vol...
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11/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Aérodynamique, portance, trainée, polaireAérodynamique, portance, trainée, polaireAérodynamique, portance, trainée, polaireAérodynamique, portance, trainée, polaire
Mécanique du volMécanique du volMécanique du volMécanique du vol
Equations d’équilibre du volEquations d’équilibre du volEquations d’équilibre du volEquations d’équilibre du vol
Modifications de trajectoires, facteurs de chargeModifications de trajectoires, facteurs de chargeModifications de trajectoires, facteurs de chargeModifications de trajectoires, facteurs de charge
Propulsion, ….. fonctionnement de l’hélicePropulsion, ….. fonctionnement de l’hélicePropulsion, ….. fonctionnement de l’hélicePropulsion, ….. fonctionnement de l’hélice
Performances, courbes de puissancePerformances, courbes de puissancePerformances, courbes de puissancePerformances, courbes de puissance
StabilitéStabilitéStabilitéStabilité
Applications (performances, centrage)Applications (performances, centrage)Applications (performances, centrage)Applications (performances, centrage)
22/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Ecoulement aérodynamiqueEcoulement aérodynamiqueEcoulement aérodynamiqueEcoulement aérodynamique
Ventrelatif
i
Angled’incidence Résultante
aérodynamique
RRz
Rx
Profil
Portance
Rz
i0
Traînée
Rx
i0
33/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Portance
Rz
i0
Traînée
Rx
i0
PolairePolairePolairePolaire
Rx
Rz
1
2
3
4 5
1 - portance nulle2 - Traînée mini3 - Rz/Rx maxi4 - Portance maxi
5 - Décrochage
1
2
45
0
44/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Rx
Rz
0
PolairePolairePolairePolaire
Rz = .S.V .Cz1
2
2
Rx = .S.V .Cx1
2
2
Rz = f (Rx)
équivalent à :
Cz = f (Cx)
Polaire d ’un profil. . .
Polaire d ’un avion
Cx
Cz
55/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Equations d’équilibre : Vol HorizontalEquations d’équilibre : Vol HorizontalEquations d’équilibre : Vol HorizontalEquations d’équilibre : Vol Horizontal
Donc :
x T + Rx = 0
z P + Rz = 0
RaT P; ;coplanaires etconcourants
RaT P+ + = 0PT
Ra
z
x T
P
Ra
66/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Equations d’équilibre : Vol en MontéeEquations d’équilibre : Vol en MontéeEquations d’équilibre : Vol en MontéeEquations d’équilibre : Vol en Montée
Donc :
x T + Rx + P.sin = 0
z P.cos + Rz = 0
RaT P; ;coplanaires etconcourants
RaT P+ + = 0
PT
Ra P
RaTx
z
77/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Equations d’équilibre : Vol en DescenteEquations d’équilibre : Vol en DescenteEquations d’équilibre : Vol en DescenteEquations d’équilibre : Vol en Descente
Donc :
x T + Rx + P.sin = 0
z P.cos + Rz = 0
RaT P; ;coplanaires etconcourants
RaT P+ + = 0 P
T
Ra P
Ra
x
z
T
88/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Equations d’équilibre : Descente en planéEquations d’équilibre : Descente en planéEquations d’équilibre : Descente en planéEquations d’équilibre : Descente en plané
Donc :
x Rx + P.sin = 0
z P.cos + Rz = 0
RaP;égaux etopposés
P
Ra
x
z
RaP+ = 0Ra
P
99/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Equations d’équilibre : Montée verticaleEquations d’équilibre : Montée verticaleEquations d’équilibre : Montée verticaleEquations d’équilibre : Montée verticale
Donc : x T + Rx + P = 0
z Rz = 0
RaT P; ;Coplanaires, concourants, coaxiaux
RaT P+ + = 0
T P
Ra
Ra
Tx
PPortance
Rz
i
Cz
Cx
1010/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Equations d’équilibre : Descente verticaleEquations d’équilibre : Descente verticaleEquations d’équilibre : Descente verticaleEquations d’équilibre : Descente verticale
Donc : x T + Rx + P = 0
z Rz = 0
RaT P+ + = 0
T
PRa
T
Ra
x
P
Portance
Rz
i
Cz
Cx
RaT P; ;Coplanaires, concourants, coaxiaux
1111/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Modification de trajectoire : Modification de trajectoire : Accélération / DécélérationAccélération / DécélérationModification de trajectoire : Modification de trajectoire : Accélération / DécélérationAccélération / Décélération
Vitesse V1(faible)
Vitesse V2>V1(moyenne)
Vitesse V3>V2(élevée)
z Rz = - P (Cste)
Rz = .S.V .Cz1
2
2V augmente … Cz diminue … i diminue
Si V multipliée par 3 … Cz divisée par 9
VITESSEVITESSE
INCIDENCEINCIDENCE
1212/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Modification de trajectoire : Modification de trajectoire : Accélération / DécélérationAccélération / DécélérationModification de trajectoire : Modification de trajectoire : Accélération / DécélérationAccélération / Décélération
DR 400-120Cz
V (Km/h)94
100 150 200 250260
Masse max :900 Kg
VS1 (lisse) : 94 Km/h
Surface alaire :13,6 m2
: 1,225 Kg/m3
VNO : 260 Km/h
1,555
1,374
0,611
0,3430,220
0,203
1313/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Modification de trajectoire : Modification de trajectoire : Virage - Idée 1Virage - Idée 1Modification de trajectoire : Modification de trajectoire : Virage - Idée 1Virage - Idée 1
Utilisation de la dérive
P : 120 Cv V : 180 Km/h
Variation de cap de 30°
P = T . V T = 1325 N
T. sin(30°) = 662,5 N
Effort déviant l ’avion vers la droite : 662,5 N
T
1414/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Modification de trajectoire : Modification de trajectoire : Virage - Idée 2Virage - Idée 2Modification de trajectoire : Modification de trajectoire : Virage - Idée 2Virage - Idée 2
Inclinaison de l ’avionde : 30°
Rz = 8830 N
Masse max : 900 Kg
Inclinaison de 30°Effort déviant l ’avion :
4415 Nsoit 6,66 fois plus !!!
Rz.sin(30°) = 4415 N
RzRz
1515/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. SavatteroP
Modification de trajectoire : Modification de trajectoire : RessourceRessourceModification de trajectoire : Modification de trajectoire : RessourceRessource
r
V
RxF
T
Rz
Facteur de charge
n = Rz
P
= 1 + V
r.g
2
Rz = Rz0 + Rz
P = Rz0 = m.g
Rz = F = m. = m. V
r
2
1616/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Modification de trajectoire : Modification de trajectoire : VirageVirageModification de trajectoire : Modification de trajectoire : VirageVirage
Facteur de charge Rz
Rz . Cos
P
n = P
Rz
Rz.cos Rz
=
cos 1
=
1717/18 /18 Mécanique du volMécanique du volE. SavatteroE. Savattero
Influence de n sur la vitesse de décrochageInfluence de n sur la vitesse de décrochageInfluence de n sur la vitesse de décrochageInfluence de n sur la vitesse de décrochage
n = P
Rz
Rz0
Rz=
=
.S.V .Cz1
2
2
.S.V0 .Cz1
2
2
V = V0. n
0° 15° 30° 45° 60° 75°
n 1 1,035 1,155 1,414 2 3,864
Vdécrochage 94 96 101 112 133 185
Km/h