Transcript Mécanique du vol Aérodynamique, portance, trainée, polaire Equations d’équilibre du vol Modifications de trajectoires, facteurs de charge Propulsion, …..

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
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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
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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
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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
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Equations d’équilibre : Vol en Descente
z
T ; P ; Ra
coplanaires et
concourants
q
x
T
Ra
T + P + Ra = 0
Ra
P
P
T
Donc :
E. Savattero
x
T + Rx + P.sinq = 0
z
P.cosq + Rz = 0
Mécanique du vol
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Equations d’équilibre : Descente en plané
z
P; Ra
égaux et
opposés
Ra
q
x
P
Ra
P+ Ra = 0
P
Donc :
E. Savattero
x
Rx + P.sinq = 0
z
P.cosq + Rz = 0
Mécanique du vol
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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
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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
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Modification de trajectoire : Accélération / Décélération
Vitesse V1
(faible)
Vitesse V2>V1
(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 V3>V2
(élevée)
VITESSE
INCIDENCE
Mécanique du vol
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Modification de trajectoire : Accélération / Décélération
1,555
Cz
Masse max :
900 Kg
DR 400-120
1,374
Surface alaire :
13,6 m2
r : 1,225 Kg/m3
VS1 (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
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Modification de trajectoire : Virage - Idée 2
Inclinaison de l ’avion
de f : 30°
Rz
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
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Modification de trajectoire : Ressource
Rz = Rz0 + DRz
P = Rz0 = m.g
Facteur de charge
V2
DRz = F = m.g = m.
r
Rz
n=
P
V2
=1+
r.g
Rz
r
V
T
Rx
F
P
E. Savattero
Mécanique du vol
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Modification de trajectoire : Virage
Facteur de charge
Rz . Cos f
f
Rz
Rz
n=
P
Rz
=
Rz.cos f
=
1
cos f
P
E. Savattero
Mécanique du vol
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Influence de n sur la vitesse de décrochage
Rz
n=
=
P
Rz
Rz0
2
1
r.S.V .Cz
2
=
2
1
r.S.V0 .Cz
2
V = V0.
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
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Rayon de virage
Rz . cos f
V2
F = m.g = m.
r
tan f =
r=
E. Savattero
F
P
=
Rz
f
F
F
Rz . sin f
m.g
V2
g.tan f
P
Mécanique du vol
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