Bonjour je suis en école d'ingénieur et je réalise un TP en soufflerie sur une aile d'avion.
Je voudrais savoir comment s'oriente les ailerons lors d'un virage.
Est ce que cela se passe ainsi :
Lors d'un virage à gauche, l'aileron de l'aile gauche se lève et celui de l'aile droite baisse???
De plus, à quel moment du vol faut il un maximum de portance (décollage, attérissage, vol droit)? et une finesse maximale?
Merci d'avance
Nicolas
Portance en virage
-
Philippe Dejean
- Pilote Professionnel
- Messages : 1095
- Enregistré le : 29 juin 2005 14:15
Grosse colère
Bonjour,
J'avais passé un bon moment à écrire une réponse et au moment de l'envoyer, le système m'a redemandé de m'identifier.
Résultat : la réponse envolée.
Ce n'est pas la première fois que ça arrive, et j'ai trouvé la parade : écrire la réponse dans le bloc note et copier-coller ensuite dans la fenètre de réponse, mais il arrive que je me fasse avoir.
Je suis obstiné et je vais donc recommencer, mais franchement, il n'y aurait pas un moyen de palier à ce pb ?
Bons vols
J'avais passé un bon moment à écrire une réponse et au moment de l'envoyer, le système m'a redemandé de m'identifier.
Résultat : la réponse envolée.
Ce n'est pas la première fois que ça arrive, et j'ai trouvé la parade : écrire la réponse dans le bloc note et copier-coller ensuite dans la fenètre de réponse, mais il arrive que je me fasse avoir.
Je suis obstiné et je vais donc recommencer, mais franchement, il n'y aurait pas un moyen de palier à ce pb ?
Bons vols
Les fourmis sont des guêpes comme les autres !
Re: Grosse colère
Salut PhilippePhilippe Dejean a écrit :Bonjour,
J'avais passé un bon moment à écrire une réponse et au moment de l'envoyer, le système m'a redemandé de m'identifier.
Résultat : la réponse envolée.
Ce n'est pas la première fois que ça arrive, et j'ai trouvé la parade : écrire la réponse dans le bloc note et copier-coller ensuite dans la fenètre de réponse, mais il arrive que je me fasse avoir.
Je suis obstiné et je vais donc recommencer, mais franchement, il n'y aurait pas un moyen de palier à ce pb ?
Bons vols
La durée de vie d'un cookie sur le forum est de 60 minutes. Sans action de ta part durant ces 60 minutes, tu es obligé de te ré-authentifier.
Laurent
Un avion Piel, sinon rien ....
-
Philippe Dejean
- Pilote Professionnel
- Messages : 1095
- Enregistré le : 29 juin 2005 14:15
Re: Grosse colère
Bonjour Laurent,
Ainsi, elle n'écraserait pas celle sur laquelle on a écrit la réponse, et on pourrait ainsi la réactiver une fois l'autentification effectuée, où à défaut, on pourrait encore faire une manip du type copier-coller...
Enfin, ce n'est qu'une idée...
Bons vols
Je comprends bien le problème, mais la demande de ré-authentification ne pourrait-elle pas s'ouvrir dans une autre fenêtre ?cp1315 a écrit :
La durée de vie d'un cookie sur le forum est de 60 minutes. Sans action de ta part durant ces 60 minutes, tu es obligé de te ré-authentifier.
Laurent
Ainsi, elle n'écraserait pas celle sur laquelle on a écrit la réponse, et on pourrait ainsi la réactiver une fois l'autentification effectuée, où à défaut, on pourrait encore faire une manip du type copier-coller...
Enfin, ce n'est qu'une idée...
Bons vols
Modifié en dernier par Philippe Dejean le 01 févr. 2008 17:19, modifié 1 fois.
Les fourmis sont des guêpes comme les autres !
-
Philippe Dejean
- Pilote Professionnel
- Messages : 1095
- Enregistré le : 29 juin 2005 14:15
Bonjour Nicolas,
Il y a beaucoup de questions diverses dans ton message.
"Je voudrais savoir comment s'orientent les ailerons lors d'un virage."
Lorsqu'un avion est en vol horizontal rectiligne stabilisé, la portance compense exactement le poids.
Pour que cet avion se mette à virer, il faut ajouter une force latérale pour incurver latéralement sa trajectoire.
Cette force latérale est obtenue en inclinant l'avion autour de son axe de roulis. La portance n'est plus verticale. Elle se décompose donc en une partie verticale et une partie horizontale latérale.
Dans le virage, il faut distinguer 3 phases : la mise en virage, le maintien en virage, la sortie de virage.
1/ la mise en virage
Pour mettre l'avion en virage, le pilote braque les ailerons de manière à incliner l'avion avec un angle qui permet d'obtenir le taux de virage voulu en fonction de sa vitesse de vol.
(Par exemple, si pour la vitesse de vol en approche, une inclinaison de 30 degrés fait virer l'avion au taux standard d'un tour complet toutes les 2 minutes "2 min turn" - dans toute la phase d'approche, le pilote fera ses virages au taux standard en affichant 30 degrés d'inclinaison par rapport à l'horizon)
La mise en virage se fait en levant l'aileron du côté où on veut virer et en abaissant l'aileron du côté opposé. En pratique, pour virer à gauche on met du manche à gauche : l'aileron de l'aile gauche se lève et celui de l'aile droite s'abaisse.
2/ Le maintien en virage
Pour maintenir l'avion en virage, il faut le maintenir à l'inclinaison voulue.
Deux effets opposés tendent à faire varier l'inclinaison de l'avion :
- L'effet du dièdre de l'aile. Quand on regarde l'avion de face (ou de l'arrière, c'est pareil) L'aile a la forme d'un V : Les extrémités de l'aile sont plus hautes que la liaison au fuselage. Ceci fait que lorsque l'avion est incliné, l'aile basse est moins inclinée que l'aile haute. La part verticale de la portance de l'aile basse est un peu plus forte que celle de l'aile haute et il y a donc un couple qui tend à remettre les ailes à plat.
- Le roulis induit. L'aile qui est du côté du centre du virage, avance moins vitre que l'aile extérieure. Comme à incidence égale pour les deux ailes (c'est à espérer !) la portance augmente comme le carré de la vitesse, l'aile intérieure (basse) porte moins que l'aile extérieure (haute). Il se crée ainsi un couple qui tend à augmenter l'inclinaison.
Suivant la géométrie de la cellule et les conditions de vol (vitesse, inclinaison) l'un ou l'autre de ces effets est prépondérant. Pour maintenir l'inclinaison et le taux de virage constant, le pilote met donc un peu de manche du côté du virage ou du côté opposé, avec les effet correspondants pour les ailerons.
3/ la sortie de virage :
Pour faire sortir l'avion de virage, le pilote braque les ailerons de manière à ramener l'inclinaison de l'avion à zéro.
La sortie de virage se fait en abaissant l'aileron de l'aile basse et en levant l'aileron de l'aile haute. En pratique, pour sortir d'un virage à gauche on met du manche à droite : l'aileron de l'aile gauche s'abaisse et celui de l'aile droite se lève.
Bien entendu, comme rien n'est réellement aussi simple qu'il y parait à première vue, le braquage des ailerons a des effets parasites. La trainée d'un aileron abaissé est plus grande que la trainée d'un aileron relevé.
Quand le pilote braque les ailerons pour virer à gauche, l'aileron droit abaissé traine plus que l'aileron gauche relevé. Le nez de l'avion a donc tendance à partir... vers la droite, du coté opposé à la mise en virage qu'on veut faire !
De même, quand le pilote braque les ailerons pour sortir du virage à gauche, l'aileron gauche abaissé traine plus que l'aileron droit relevé. Le nez de l'avion a donc tendance à partir... vers la gauche, c'est à dire à resserrer le virage dont on veut sortir !
Ce phénomène qui s'appelle le "lacet inverse" oblige le pilote à maintenir l'avion en vol symétrique en utilisant la "gouverne de symétrie" (anciennement appelée "la gouverne de direction".= l'équivalent du gouvernail d'un bateau) en conjugaison avec le braquage des ailerons.
Et comme un bonheur n'arrive jamais seul, il y a encore un autre effet secondaire qui se manifeste en virage.
Pour virer, on a incliné l'avion pour créer la force latérale nécessaire. Cela a pour conséquence de diminuer un peu la part verticale de la portance : L'avion s'enfonce. pour compenser cette perte de portance verticale, le pilote doit légèrement cabrer l'avion en agissant sur la gouverne de profondeur. Cette correction a plusieurs effets :
- L'augmentation d'incidence se traduit par une augmentation de trainée. Pour maintenir la vitesse constante, le pilote met plus de gaz.
- comme l'avion est incliné, l'action à cabrer sur la gouverne de profondeur a pour effet secondaire de resserrer le virage.
- de même, toujours parce que l'avion est incliné, une action de la gouverne de symétrie a un effet secondaire sur la hauteur du nez de l'avion sur l'horizon.
Conclusion : Un "simple virage" bien fait impose au pilote une action conjuguée sur les gouvernes des quatre axes (roulis, lacet, tangage et puissance moteur)
A quel moment du vol faut il un maximum de portance ?
Dans le cas du virage traité précédement, il faut un surcroit de portance qui dépend directement et uniquement de l'inclinaison de l'avion.
En vol rectiligne stabilisé, tant que le taux de montée et de descente reste modéré, la portance compense le poids de l'avion (qu'on supposera constant). Donc,la portance est sensiblement constante !
ce qui varie dans les différentes phases de vol, c'est la vitesse.
A incidence constante, la portance varie comme le carré de la vitesse.
La portance étant maintenue égale au poids et donc constante par le pilote qui empêche l'avion de changer de trajectoire, avec une aile de surface S constante, c'est le coefficient de portance (Cz) qui varie comme l'inverse du carré de la vitesse.
Cette adaptation est automatique à travers de variations de l'incidence.
En vol lent, on est très proche du Czmax, et en vol rapide, on a un Cz très faible.
La finesse, c'est le rapport Cz/Cx, Cx étant le coefficient de trainée.
A part dans les phases d'approche et d'atterrissage où il faut résorber l'énergie potentielle et l'énergie cinétique de l'avion, on a toujours intérêt à maintenir la trainée, et donc le Cx, à la valeur la plus faible possible compatible avec le Cz nécessaire.
Pour faire varier le Cz sur une grande plage, on utilise des systèmes hypersustentateurs (volets) qui font principalement varier la courbure du profil.
- Volets rentrés : faible Cz, mais aussi Cx très faible : croisière en altitude à forte charge et montée stabilisée
- Volets sortis partiellement : fort Cz, fort Cx : décollage, monté initiale, approche
- volets complètement sortis : fort Cz, très fort Cx : approche finale, atterrissage
- volets en négatifs (profils laminaires) : très faible Cz, très faible Cx, croisière à altitude limitée ou à masse réduite.
Pour finir de répondre à ta question, je pense que la phase de vol où est avion doit être le plus près de la finesse max (en lisse, volets rentrés), c'est la montée stabilisée, la plus grande part de la puissance du moteur devant servir à emmagasiner de l'energie potentielle (à monter), mais cela dépend beaucoup du cahier des charges de l'avion.
J'espère que ça éclairera un peu ta lanterne...
Bon TP
Philippe
Il y a beaucoup de questions diverses dans ton message.
"Je voudrais savoir comment s'orientent les ailerons lors d'un virage."
Lorsqu'un avion est en vol horizontal rectiligne stabilisé, la portance compense exactement le poids.
Pour que cet avion se mette à virer, il faut ajouter une force latérale pour incurver latéralement sa trajectoire.
Cette force latérale est obtenue en inclinant l'avion autour de son axe de roulis. La portance n'est plus verticale. Elle se décompose donc en une partie verticale et une partie horizontale latérale.
Dans le virage, il faut distinguer 3 phases : la mise en virage, le maintien en virage, la sortie de virage.
1/ la mise en virage
Pour mettre l'avion en virage, le pilote braque les ailerons de manière à incliner l'avion avec un angle qui permet d'obtenir le taux de virage voulu en fonction de sa vitesse de vol.
(Par exemple, si pour la vitesse de vol en approche, une inclinaison de 30 degrés fait virer l'avion au taux standard d'un tour complet toutes les 2 minutes "2 min turn" - dans toute la phase d'approche, le pilote fera ses virages au taux standard en affichant 30 degrés d'inclinaison par rapport à l'horizon)
La mise en virage se fait en levant l'aileron du côté où on veut virer et en abaissant l'aileron du côté opposé. En pratique, pour virer à gauche on met du manche à gauche : l'aileron de l'aile gauche se lève et celui de l'aile droite s'abaisse.
2/ Le maintien en virage
Pour maintenir l'avion en virage, il faut le maintenir à l'inclinaison voulue.
Deux effets opposés tendent à faire varier l'inclinaison de l'avion :
- L'effet du dièdre de l'aile. Quand on regarde l'avion de face (ou de l'arrière, c'est pareil) L'aile a la forme d'un V : Les extrémités de l'aile sont plus hautes que la liaison au fuselage. Ceci fait que lorsque l'avion est incliné, l'aile basse est moins inclinée que l'aile haute. La part verticale de la portance de l'aile basse est un peu plus forte que celle de l'aile haute et il y a donc un couple qui tend à remettre les ailes à plat.
- Le roulis induit. L'aile qui est du côté du centre du virage, avance moins vitre que l'aile extérieure. Comme à incidence égale pour les deux ailes (c'est à espérer !) la portance augmente comme le carré de la vitesse, l'aile intérieure (basse) porte moins que l'aile extérieure (haute). Il se crée ainsi un couple qui tend à augmenter l'inclinaison.
Suivant la géométrie de la cellule et les conditions de vol (vitesse, inclinaison) l'un ou l'autre de ces effets est prépondérant. Pour maintenir l'inclinaison et le taux de virage constant, le pilote met donc un peu de manche du côté du virage ou du côté opposé, avec les effet correspondants pour les ailerons.
3/ la sortie de virage :
Pour faire sortir l'avion de virage, le pilote braque les ailerons de manière à ramener l'inclinaison de l'avion à zéro.
La sortie de virage se fait en abaissant l'aileron de l'aile basse et en levant l'aileron de l'aile haute. En pratique, pour sortir d'un virage à gauche on met du manche à droite : l'aileron de l'aile gauche s'abaisse et celui de l'aile droite se lève.
Bien entendu, comme rien n'est réellement aussi simple qu'il y parait à première vue, le braquage des ailerons a des effets parasites. La trainée d'un aileron abaissé est plus grande que la trainée d'un aileron relevé.
Quand le pilote braque les ailerons pour virer à gauche, l'aileron droit abaissé traine plus que l'aileron gauche relevé. Le nez de l'avion a donc tendance à partir... vers la droite, du coté opposé à la mise en virage qu'on veut faire !
De même, quand le pilote braque les ailerons pour sortir du virage à gauche, l'aileron gauche abaissé traine plus que l'aileron droit relevé. Le nez de l'avion a donc tendance à partir... vers la gauche, c'est à dire à resserrer le virage dont on veut sortir !
Ce phénomène qui s'appelle le "lacet inverse" oblige le pilote à maintenir l'avion en vol symétrique en utilisant la "gouverne de symétrie" (anciennement appelée "la gouverne de direction".= l'équivalent du gouvernail d'un bateau) en conjugaison avec le braquage des ailerons.
Et comme un bonheur n'arrive jamais seul, il y a encore un autre effet secondaire qui se manifeste en virage.
Pour virer, on a incliné l'avion pour créer la force latérale nécessaire. Cela a pour conséquence de diminuer un peu la part verticale de la portance : L'avion s'enfonce. pour compenser cette perte de portance verticale, le pilote doit légèrement cabrer l'avion en agissant sur la gouverne de profondeur. Cette correction a plusieurs effets :
- L'augmentation d'incidence se traduit par une augmentation de trainée. Pour maintenir la vitesse constante, le pilote met plus de gaz.
- comme l'avion est incliné, l'action à cabrer sur la gouverne de profondeur a pour effet secondaire de resserrer le virage.
- de même, toujours parce que l'avion est incliné, une action de la gouverne de symétrie a un effet secondaire sur la hauteur du nez de l'avion sur l'horizon.
Conclusion : Un "simple virage" bien fait impose au pilote une action conjuguée sur les gouvernes des quatre axes (roulis, lacet, tangage et puissance moteur)
A quel moment du vol faut il un maximum de portance ?
Dans le cas du virage traité précédement, il faut un surcroit de portance qui dépend directement et uniquement de l'inclinaison de l'avion.
En vol rectiligne stabilisé, tant que le taux de montée et de descente reste modéré, la portance compense le poids de l'avion (qu'on supposera constant). Donc,la portance est sensiblement constante !
ce qui varie dans les différentes phases de vol, c'est la vitesse.
A incidence constante, la portance varie comme le carré de la vitesse.
La portance étant maintenue égale au poids et donc constante par le pilote qui empêche l'avion de changer de trajectoire, avec une aile de surface S constante, c'est le coefficient de portance (Cz) qui varie comme l'inverse du carré de la vitesse.
Cette adaptation est automatique à travers de variations de l'incidence.
En vol lent, on est très proche du Czmax, et en vol rapide, on a un Cz très faible.
La finesse, c'est le rapport Cz/Cx, Cx étant le coefficient de trainée.
A part dans les phases d'approche et d'atterrissage où il faut résorber l'énergie potentielle et l'énergie cinétique de l'avion, on a toujours intérêt à maintenir la trainée, et donc le Cx, à la valeur la plus faible possible compatible avec le Cz nécessaire.
Pour faire varier le Cz sur une grande plage, on utilise des systèmes hypersustentateurs (volets) qui font principalement varier la courbure du profil.
- Volets rentrés : faible Cz, mais aussi Cx très faible : croisière en altitude à forte charge et montée stabilisée
- Volets sortis partiellement : fort Cz, fort Cx : décollage, monté initiale, approche
- volets complètement sortis : fort Cz, très fort Cx : approche finale, atterrissage
- volets en négatifs (profils laminaires) : très faible Cz, très faible Cx, croisière à altitude limitée ou à masse réduite.
Pour finir de répondre à ta question, je pense que la phase de vol où est avion doit être le plus près de la finesse max (en lisse, volets rentrés), c'est la montée stabilisée, la plus grande part de la puissance du moteur devant servir à emmagasiner de l'energie potentielle (à monter), mais cela dépend beaucoup du cahier des charges de l'avion.
J'espère que ça éclairera un peu ta lanterne...
Bon TP
Philippe
Les fourmis sont des guêpes comme les autres !