LE VOL À FINESSE MAX

Version 3Version 3 – juillet 2006

Objectif : exploiter l’autonomie maximale du planeur :

perdre un minimum d’altitude entre 2 ascendances

parcourir la plus grande distance possible sans reprendre de hauteur.

CNVVCNVV – mars 2006

Rappels sur la polaire des vitesses en air calmeRappels sur la polaire des vitesses en air calme

VzpVzp

ViVi50 100 150 2000

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

Vzp=f(Vi)

• pour un planeur donné(ex : LS1)• masse d’air calme(Vz=0, Vw=0)• charge alaire donnée(ballast)• vol rectiligne stabilisé symétrique(n=1 et vitesse constante)• centrage donné• configuration donnée(train, volets, AF)• état de surface donné(pluie, moustiques)

Conditions de validité :

● Vitesse de taux de chute mini

● Vitesse de finesse max en air calme

90 km/h

100 km/h

● Angle de plané δ

δ mini.

65 km/h

● Vitesse de décrochage

230 km/h

● Vitesse limite VNE

Nota : les vitesses données en exemple sont totalement arbitraires

POINTS CARACTÉRISTIQUES :

On a : =f ViVzp

CNVVCNVV – mars 2006

Influence des mouvements verticauxInfluence des mouvements verticaux

VzVz

ViVi50 100 150 2000

-1

-2

-4

-5

-6

-3

(km/h)

(m/s)

Vzw

Vzw-2 m/s

Vzp

Vzd

vitesse devitesse definesse max.finesse max.

Vzw = 0Vzw = 0

vitesse devitesse definesse max.finesse max.Vzw = -2 m/sVzw = -2 m/s

94 km/h = 26 m/s 132 km/h = 37 m/s

f≈12

f≈52

Vzw = Mouvement vertical de la masse d’air Vzd = Taux de chute total = Vzp + Vzw

Vzp = taux de chute propre du planeur

Conclusion : la vitesse de finesse max. augmente,

la finesse diminue fortement.

Exemple d’une descendance :

CNVVCNVV – mars 2006

Courbe Mac CreadyCourbe Mac Cready

La polaire en air calme est décalée verticalement .

En répétant le procédé vu précédemment…

Un point particulier : quand Vzw = Vzp (Vzd=0), la vitesse de finesse max et la vitesse de chute mini sont confondues…

VzdVzd

-1

-2

-4

-5

-6

-3

(km/h)

(m/s)

+1

+2

ViVi150 2000 50 100

Vzw = -1 m/s

Vzw = -2 m/s

Vzw = -3 m/s

Vzw = -4 m/s

Vzw = +2 m/s

Vzw = +1 m/s

Vzw = Vzp miniVzw = 0

… on obtient une famille de point de tangence…

… qui forment la courbe d’évolution de la Vi de finesse max en fonction du taux de chute vario :

C’est la courbe Mac Cready !

CNVVCNVV – mars 2006

Anneau Mac CreadyAnneau Mac Cready

VzdVzd

-1

-2

-4

-5

-6

-3

(km/h)

(m/s)

+1

+2

ViVi150 2000 50 100

Vzw = -1 m/s

Vzw = -2 m/s

Vzw = -3 m/s

Vzw = -4 m/s

Vzw = +2 m/s

Vzw = +1 m/s

Vzw = Vzp miniVzw = 0

VzwVzw

CNVVCNVV – mars 2006

Anneau Mac CreadyAnneau Mac Cready

VzwVzw

-1

-2

-4

-5

-6

-3

(km/h)

(m/s)

+1

+2

ViVi150 2000 50 100

Les Vi de finesse max. correspondant aux différents taux de chute masse d’air …

89102 14

3

128115

sont ensuite portées sur l’anneau Mac Cready.

CNVVCNVV – mars 2006

Courbe Mac CreadyCourbe Mac Cready

On obtient le même résultat en décalant l’origine de la tangente…

VzVz

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

+1

+2

ViVi150 2000 50 100

+3

Vzw-3 m/s

Vzw+2 m/s

vitesse devitesse definesse max.finesse max.

pour Vzw = +2 m/spour Vzw = +2 m/s

0’

0’’

vitesse devitesse definesse max.finesse max.

pour Vzw = -3 m/spour Vzw = -3 m/s

vitesse devitesse definesse max.finesse max.

Vzw = 0Vzw = 0

CNVVCNVV – mars 2006

Courbe Mac CreadyCourbe Mac Cready

Et voilà le travail !…

VzVz

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

+1

+2

ViVi150 200

050 100

+3

Vzw-3 m/s

Vzw-2 m/s

Vzw-1 m/s

Vzw+1 m/s

Vzw+2 m/s

CNVVCNVV – mars 2006

Influence du ventInfluence du vent

exemple d’un vent de face de 65 km/h

Sans vent la finesse max est de 47, obtenue pour une vitesse indiquée de 100 km/h

Le vent décale la polaire de 65 km/h vers la gauche

L’angle de plané a fortement augmenté

La finesse max / sol est descendue à 17, obtenue à une vitesse indiquée de 50 + 65 = 115 km/h

VzVz

Vi ou VsVi ou Vs50 100 150 2000

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

Vw=65 km/h

50 k

m/h

= 1

4 m

/s

100

km/h

= 2

8 m

/s

f≈17,5f≈47

CNVVCNVV – mars 2006

Influence du ventInfluence du vent

ÉQUIVALENT VENTÉQUIVALENT VENTÉQUIVALENT VENTÉQUIVALENT VENT

La tangente à la polaire recoupe l’axe des Vz en un point A : c’est l’équivalent vent

VzVz

ViVi50 100 150 2000

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

Vw=65 km/h

100

km/h

= 2

8 m

/s

f≈47

0’équivalent

vent

f≈17,5

VsVs50 100 150

50 k

m/h

= 1

4 m

/s

-0,8 m/s

A

CNVVCNVV – mars 2006

Influence du ventInfluence du vent

VENT ARRIÈREVENT ARRIÈREVENT ARRIÈREVENT ARRIÈRE

Le vent effectif arrière augmente la vitesse sol

VzVz

ViVi50 100 150 2000

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

vent arrière

0’’ 100 150

vitesse sol

200

f≈76

venteffectif

vitesse sol

vitesse air

ou VsVs

la vitesse de finesse max. diminue,

la finesse sol augmente…

CNVVCNVV – mars 2006

Influence du ventInfluence du vent

VENT DE FACEVENT DE FACEVENT DE FACEVENT DE FACE

Le vent de face diminue la vitesse sol …

VzVz

ViVi50 100 150 2000

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

vent de face

0’ 50 100 150

vitesse sol

vitesse devitesse definesse max.finesse max.

120 km/h

f≈23

venteffectifvitesse sol

vitesse air

ou VsVs

la vitesse de finesse max. augmente,

la finesse sol diminue fortement …

CNVVCNVV – mars 2006

Tableau des équivalents ventTableau des équivalents vent

Équivalent vent f ≤ 35 35 ≤ f ≤ 45 f ≥ 45

0.5 m/s 30 40 50

1 m/s 50 60 70

2 m/s 70 80 90

Vent effectif de face ( Km/h )

On ne corrige pas le vent effectif arrière

On décalera l’origine de l’anneau Mac Cready vers les varios positifs

CNVVCNVV – mars 2006

Tableau des équivalents ventTableau des équivalents vent

ExempleExempleExempleExemple

Pour un planeur, de finesse 35, subissant un vent de face de 50 km/h, on décalera l’origine de l’anneau Mac Cready d’un équivalent vent de 1 m/s.

Rappel : On ne corrige pas le vent effectif arrière ...

Attention : une correction de 1 m/s au Mac-Cready fait perdre 5 points de finesse .

Équivalent vent

f ≤ 35 35 ≤ f ≤ 45 f ≥ 45

0.5 m/s 30 40 50

1 m/s 50 60 70

2 m/s 70 80 90

Vent effectif de face ( Km/h )

Il devra voler à 105 km/h pour garder la meilleure finesse sol.

85100

110

160

150

180

130

CNVVCNVV – mai 2006

Merci de votre attention,Merci de votre attention,

bons vols!bons vols!