Tome 2 Aerodynamique Mecanique Du Vol

7/25/2019 Tome 2 Aerodynamique Mecanique Du Vol

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RODYN MIQUE

et

MCANIQUE DU VOL

duB.I.A auC.A.E.A

Tome 2


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TABLE DES MATIRES

ARODYNAMIQUE / MCANIQUE DU VOL

Chapitre

L!ARODYNAMIQUE " L#AIR

$" E%i&te'(e$2 " )ropri*t*& ph+&i,-e&

2 " L!COULEMENT2$" L#*(o-.eme't .ami'aire

2$2 " L#*(o-.eme't t-r-.e't2$0 " L#*(o-.eme't to-ri..o''aire

0 " LA RSISTANCE DE L#AIR0$ " Le& (a-&e&

1 " )ARAMTRES INLUEN3ANT LES CAUSES1$ " a(te-r& i'4.-e'5a't .a r*&i&ta'(e 6e .#air

1$$ " aire1$$2 7 8ite&&e1$$0 " ma&&e 8o.-mi,-e1$$1 " 4orme 6- (orp&

1$2 7 E%pre&&io' 6e .a r*&i&ta'(e 6e .#air

9 " SURACES )ORTANTES:NRALITS

9$ 7 ).a,-e& p.a'e& i'(.i'*e&

; " )ROIL D#AILES; $ " De&(riptio' 6#-' pro4i. 6#ai.e

< " COULEMENT DE L#AIR AUTOUR D#UN )ROIL


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= " INLUENCE DE L#AN:LE D#INCIDENCE=$ " So-& .#i'tra6o&=$2 " S-r .#e%tra6o&=$0 7 O'6e& 6e (ho(=$1 " Co'4i>-ratio' 6e& o'6e& 6e (ho(=$9 " I'4.-e'(e 6e .#a'>.e 6#i'(i6e'(e

? " INLUENCE DE L#ALLON:EMENT?$ " La tra@'*e 6e pro4i.?$2 " La tra@'*e i'6-ite?$0 7 L#a..o'>eme't?$1 " 8o.-tio' 6e .a r*&-.ta'te a*ro6+'ami,-e e' 4o'(tio' 6e

.#i'(i6e'(e

Chapitre 2MCANIQUE DU VOL

7 LE VOL EN )ALIER RECTILI:NE UNIORME$ " Co'6itio'& 6#*,-i.ire$2 " La porta'(e$0 " Le poi6&$1 " La 4or(e prop-.&i8e$9 " La tra@'*e$; " L#empe''a>e horio'ta.

2 7 QUILIBRE DE L#AVION2$ " I'4.-e'(e 6- (e'tre 6e >ra8it*2$2 " E44et& 6e& ra4a.e&

2$2$ " La ra4a.e a&(e'6a'te2$2$2 " La ra4a.e 6e&(e'6a'te

0 " STABILIT DE L#AVION0$ " Stai.it* .o'>it-6i'a.e0$2 " Stai.it* .at*ra.e0$0 " Stai.it* 6e ro-te0$1 " Le 6*(ro(ha>e0$9 7 L#a-torotatio'

1 " LE VOL EN MONTE RECTILI:NE UNIORME1$ " I'4.-e'(e 6e .#a.tit-6e &-r .a mo't*e 7 p.a4o'6


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9 " LE VOL EN DESCENTE RECTILI:NE UNIORME

; " LE VOL EN VIRA:E SYMTRIQUE EN )ALIER;$ " Le& a'oma.ie& 6- 8ira>e

;$$ " Le 6*rapa>e;$$2 " La >.i&&a6e

;$2 " Bo-(.e 'orma.e;$0 " E44et& &e(o'6aire& 6e& >o-8er'e& et (o'tr.e 6- 8ira>e

< " LES EETS )ERTURBATEURS DU :M)'eme't=$2 " Mi&e e' p-i&&a'(e=$0 " D*(o..a>e o- rotatio'=$1 " Mo't*e i'itia.e=$9 " Mo't*e 'orma.e=$; " La 6i&ta'(e 6e 6*(o..a>e=$< " La 6i&ta'(e 6e ro-.a>e=$= " Le& mei..e-re& (o'6itio'& 6e mo't*e=$? " Le& paramtre& i'4.-a't &-r .e 6*(o..a>e

?$ 7 A))ROCE INALE ET ATTERRISSA:E?$ " Appro(he i'itia.e et 4i'a.e?$2 " Appro(he 4i'a.e?$0 7 Atterri&&a>e

?$0$ " Atterri&&a>e trai' tri(+(.e

?$0$2 " Atterri&&a>e trai' (.a&&i,-e?$1 " La 6*(i&io' 6#atterri&&a>e

TABLEAU DES UNITSTABLEAU DE CONVERSION D!UNITSRA))EL DES ORMULESAL)ABET :REC

EFERCICESSOLUTIONS


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:NRALIT G7 L!a*ro6+'ami,-eest l'tude des phnomnes qui se crent autour d'un mobiles ( aronef ) en

dplacement dans l'air. Examiner en premier lieu le milieu dans lequel les aronefs voluent puis dterminerles critres pour qu'ils aient la forme la plus approprie au vol.

- La M*(a'i,-e 6- 8o.est ltude des forces s appliquant un aronef en vol. !es forces peuvent"tre re#roupes en fonction de leur ori#ine $

% ori#ine inertielle& fonction des acclrations subies par la masse de l'avion.% ori#ine propulsive& #nre par les moteurs de l'avion.% ori#ine arodnamique& induite par la vitesse de dplacement de l'aronef.

Chapitre GL!ARODYNAMIQUE

vant d'entreprendre l'tude des phnomnes qui permettent un aronef de se maintenir danslatmosphre et d' voluer& il est utile de rappeler brivement les proprits caractrisant ce milieu.

7L#AIR G$ " E%i&te'(e'air est le mlan#e #a*eux qui constitue latmosphre terrestre ( voir mto ).!omme tous les #a*& il

est compos de molcules extr"mement mobiles les unes par rapport aux autres.+l est invisible& ce qui rend la comprhension des phnomnes relatifs au vol de l'avion d'autant plus

difficile.

$2 " )ropri*t* ph+&i,-e& G- 'air est compressible $ il est possible de rduire son volume en le comprimant- 'air est expansible $ il tend occuper un volume tou,ours plus #rand

- 'air est lastique $ rsultante des prcdentes. !'est dire que l'air reprend exactement son volumeinitial lorsqu'on le replace dans les conditions aant prcd une compression ou une dtente.- 'air est pesant$par rapport aux autres corps& le poids de l'air reste faible ( voir mto)& toutefois& il est

d, possible de donner trois paramtres principaux dfinissant l'tat de l'air ambiant $% masse volumique & note & et exprime en /#.m0

% .a pre&&io'H force exerce par unit de surface& note 1& et exprime en 1ascal ( 1a )!'est l'effet porteur d2 aux actions combines des pressions et dpressions que l'air

la pression est l'application d'une force sur une surface $

34 Corp& a- repo&$ on appelle 5 pre&&io' &tati,-e )S& la pression

exerce par l'air immobile sur toute la surface d'un corps au repos.

4Corp& e' mo-8eme'tG on appelle 5 pre&&io' 6+'ami,-e )D&l'ner#ie acquise par l'air #r6ce sa vitesse & ou pression due la vitesse

)T du vent relatif appliqu sur une surface perpendiculaire aux filets d'air7 7 a valeur de cette pression peut-"tre exprime par la loi de 8ernoulli$)T )S J )D

9itesse du vent 9itesse de dplacement du car 9:vitesse du vent relatif

9itesse du vent relatif : masse volumique de l'air

a force rsultant de la pression dnamique sur une surface perpendiculaire 5 S vaut $

3

!orps aurepos

)D K V

or(e )re&&io' % S-r4a(e or(e a*ro6+'ami,-e )D % S K V S

) / S


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% .a temp*rat-reHnote ;& et exprime en ?0 )

% .a 8i&(o&it* $ la viscosit caractrise la cohsion interne d'un fluide.@sistance audplacement des molcules les unes sur les autres& varie avec les fluides.

es forces de viscosit sont des forces tan#entielles de contact entre deux couches du fluide.Aombre de Re+'o.6&H il chiffre l'influence de la viscosit& sans unit.

2 7 L!COULEMENT G;erme #nrique dfinissant le dplacement de l'air.7n distin#ue en #nral trois tpes d' coulementclasss selon le comportement des particules d'air $

2$7 .#*(o-.eme't .ami'aire$les particules d'air suivent des tra,ectoires parallles et l'air enmouvement se comporte comme s'il tait constitu de lames superposes #lissant parfaitement les unes sur lesautres.u voisina#e d'une surface solide& la vitesse de l'coulement ralentit au fur et mesure que l'on s'en approche

pour finalement s'annuler au contact de celle-ci.!ette couche d'air freine s'appelle B .a (o-(he .imiteB.a couche limite est cette couche d'air dans laquelle se produit l'effet de cisaillement& c'est la couche entre lasurface et la limite de l'coulement non ralenti que l'on appelle aussi l'coulement potentiel ( laminaire ).

2$27 .#*(o-.eme't t-r-.e't Gles particules d'air suivent des tra,ectoires quasimentparallles entre elles& mais qui ne sont plus rectili#nes& tout en se dplaCant #lobalement dans le m"me sensavec une m"me vitesse d'ensemble.

coulement laminaire

Dcoulement laminaire

Dcoulement turbulent


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2$07 .#*(o-.eme't to-ri..o''aireGl'ensemble de l'coulement est trs dsordonn et & bienque #lobalement tout l'coulement d'air se dplace dans la m"me direction& certaines particules peuventremonter le courant et former ainsi des tourbillons.

0 7 LA RSISTANCE DE L#AIR G0$7Le& (a-&e& G!haque corps en mouvement dans l'air est soumis de la part de celui-ci une rsistante qui tend

s'opposer ce mouvement. !ette rsistance a son ori#ine dans les proprits de l'air ( voir chapitreprcdant )& mais dpend aussi des caractristiques du corps concern ( surface& forme.... ).

!ette action de l'air se traduit en chaque point de la surface du corps par $- une force lmentaire de pression perpendiculaire la surface- une force lmentaire de frottement tan#ente la surface

1 7 )ARAMTRES INLUEN3ANT LA RSISTANCE DE L#AIR Ges forces de pression dpendent de la forme du corps et la disposition que celui-ci occupe par rapport

la direction de la vitesse relative.es forces de frottement& dues la viscosit de l'air& ont un effet directement en rapport avec l'tendue

de la surface du corps et aussi avec l'tat de cette surface.1laCons une plaque plane perpendiculairement au courant d'air ( vent relatif ). l'avant de la plaque& l'air vaexercer une forte pression& tandis qu' larrire se forme un B vide B qui tend aspirer la plaque.

ans ces conditions& la plaque est soumise une force hori*ontale $.a r*&i&ta'(e 6e .#air$Fn installant unappareil ( dnamomtre) reli la plaque& on va pouvoir mesurer cette force exerce par l'air et quels sont lesfacteurs qui font varier cette force.

0


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1$7 a(te-r& i'4.-e'5a't .a r*&i&ta'(e 6e .#air G1$$7 Aire. Gi on double l'aire de la plaque plane& la force mesure par le dnamomtre

double #alement $ La r*&i&ta'(e 6e .#air e&t proportio''e..e .#aire1$$27 Vite&&e $ En au#mentant la vitesse de l coulement& la force exerce par l'air au#menteelle aussi $ La r*&i&ta'(e 6e .#air e&t proportio''e..e a- (arr* 6e .a 8ite&&e( 1H$si la vitesse de l'coulement triple& la rsistance est multiplie par neuf )1$$07 Ma&&e 8o.-mi,-eGla densit de l'air diminue avec l'altitude& la rsistance de l'air va

diminuer #alement. 7n en dduit donc $ La r*&i&ta'(e 6e .#air e&t proportio''e..e .a ma&&e 8o.-mi,-e 6e .#air$

1$$17 orme 6- (orp& GFn disque plat perpendiculaire au courant d'air d'une soufflerie&les filets d'air s'entassent l'avant du disque et le contournentdifficilement.

Gi nous a,outons une demi-sphre l'avant de ce disque& nousremarquons que la *one de pression diminue d'une faCon apprciablemais& qu' larrire& la dpression et les tourbillons subsistent.

,out d'une seconde demi-sphre larrire& nous obtenons& nousobtenons un corps sphrique.'coulement est amlior& la rsistance est fortement diminue&mais n'est pas compltement rsorbe.

1our combler cette *one& tirons la demi-sphre arrire pourobtenir& sensiblement& la forme d'un Iuf. es filets d'air sere,oi#nent larrire sans prsenter de tourbillons. +l n'existe plus&qu'une trs faible rsistance de l'air.e corps obtenu est un corps fusel&

avec pourtant un m"me maJtre couple.

1$27 E%pre&&io' 6e .a r*&i&ta'(e 6e .#air G;enant compte des paramtres prcdents& soit $ proportionnelle la surface&au carr de la vitesse& la massevolumique et la forme du corps& nous pouvons crire la relation sous la forme $

avec $

7 Rrsistance de l'air exprime en AeKton

7 P coefficient qui tient compte de la forme du corps et de son tat de surface- masse volumique de l'air exprime en /#.m-L- V vitesse exprime en m.-M- S aire exprime en mN

O

R P$$V$S


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9 7 SURACES )ORTANTES:NRALITS$

Aous avons fait connaissance avec la force appele RSISTANCE que l'air exerce sur tout corps enmouvement& et nous avons appris comment il tait possible de la rduire au maximum& son action tendant s'opposer au dplacement du corps.ant considr les corps prsentant les meilleures qualits de pntrationdans l'air& nous allons tudier prsent ceux dont le but essentiel est d'utiliser cette rsistance& considrecomme nuisible& pour )ORTER dans l'air $ il s'a#it des SURACES )ORTANTES$

9$7 ).a,-e& p.a'e& i'(.i'*e& G- uneplaque plane place perpendiculaire la direction d'un courant d'air est le si#e d'unepression

l'avantet d'une dpression larrire.- une plaque plane dispose paralllement aux filets d'air est le si#e d'une rsistance minimale due

simplement au frottement de l'air sur les deux parois de la plaque.

+nclinons cette plaque dans une position intermdiaire& c'est dire faisant un an#le P avec la direction ducourant d'air& appel B vent relatif B et l'an#le form B an#le d'attaque B.!ette fois la force qui s'exerce sur la plaque n'est plus hori*ontale& mais est incline vers larrire $ on l'appellealors $ r*&-.ta'te a*ro6+'ami,-e$

a rsistance de l'air sur la plaque est une force unique (rsultante arodnamique )& mais elle peut sedcomposer en deux forces composantes $

- une composante hori*ontale ( 44 au sens de l'coulement ) qui constitue .a tra@'*e- une composante perpendiculaire cette dernire& diri#e vers le haut& que l'on appelle .a porta'(e

Gur un avion en vol hori*ontal vitesse constante& la porta'(equilibre le poi6&et la tra(tio'de l'hlice( ou la pousse d'un racteur ) doit quilibrer la traine.

Q

8ent relatif


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7n saperCut trs vite que les qualits d'une surface portante ( maximum de portance& minimum de traJne )dpendaient& dans une lar#e mesure& de sa forme et & en particulier de son )ROIL.

; 7 )ROIL D#AILE Ges surfaces portantes planes emploes au dbut de l'aviation pour la ralisation des ailes d'avions

sont apparues rapidement moins efficaces que les surfaces courbes. es expriences arodnamiqueseffectues en soufflerie ont montr qu'une surface courbe est plus porteuse& surface #ale& qu'une surface

plane.En effet& les filets d'air s'incurvent alors facilement et B collent B mieux une surface courbe.

!omme vous pouve* le voir les deux faces sont diffrentes.!elle du dessus& appele e%tra6o&& est trs BbombeB& et celle du dessous& appele i'tra6o& est presque plate.

e rsultat de cette dissmtrie& c'est que l'air passant sur l'extrados doit contourner l'obstacle constitu parl'aile (donc acclration pour viter le rapprochement) tandis que l'air passant sous l'intrados n'a pratiquementaucun obstacle contourner.+l aura donc acclration de l'air sur l'extrados& et pa& o- pre&,-e pa&sous l'intrados.'air s'coulera donc plus rapidement sur l'extrados que sous l'intrados.!ette au#mentation de la vitesse d'coulement a pour effet de provoquer une baisse de la pression surl'extrados par rapport l'intrados.La 6i44*re'(e 6e pre&&io' ai'&i (r**e e'tre .#i'tra6o& et .#e%tra6o& pro6-it -'e 4or(e 6iri>*e 6e a& e'ha-tH (#e&t .a )ORTANCE7n appelle )ROILla coupe verticale de l'aile par un plan 44 au plan de smtrie de l'avion.

;$7 De&(riptio' 6#-' pro4i. 6#ai.e G

7 Bor6 6#atta,-eGpoint le plus en avant du profil7 Bor6 6e 4-ite$point le plus en arrire du profil7 Cor6eGse#ment de droite ,oi#nant le bord d'attaque au bord de fuite. D#alement appele profondeur du profil7 A'>.e 6#i'(i6e'(e ( ou d'attaque ) $ an#le form entre la corde et la direction des filets d'air& not P .

R


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7 Li>'e mo+e''e G li#ne forme par tous les points quidistants de l'extrados et de l'intrados.7 pai&&e-rGdistance maximale entre l'intrados et l'extrados& mesure perpendiculairement la corde.7 pai&&e-r re.ati8e Grapport de lpaisseur la profondeur du profil. Elle est exprime en pourcenta#e de la

profondeur.

1our les avions des annes 3STU& sont apparues des formes de profil labores pour permettre ces avionsd'optimiser les domaines de vol vitesse leve& proche de celle du son&facilit par l'intrusion des ordinateurs

de bord.!es profils sont appels GF1E@!@+;+VFEG & caractriss par un extrados relativement plat et un intradosconvexe.

< 7 COULEMENT DE L#AIR AUTOUR D#UNE AILE


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R*&-.ta'te a*ro6+'ami,-e Ra Gavec Cr $ coefficient arodnamique

$ masse volumique de l'air en /#.m0 4 V$ vitesse de l'avion en m4sN 4 S $ surface de la voilure en mN C$ coefficient sans unit appel (oe44i(ie't 6e porta'(e C%$ coefficient sans unit appel (oe44i(ie't 6e trai'*ees coefficients !* et !x sont respectivement les coefficients de portance et de traJne. +ls varient enfonction $ a/ 6e .a 4orme 6- pro4i. / 6e .#a'>.e 6#i'(i6e'(e

Le 4o+erest un point fixe oX s'applique les variations de portance lorsque l'incidence varie.7n peut donc considrer de deux manires diffrentes les effets d'au#mentation de l'an#le d'incidence sur lemoment de tan#a#e d'un profil arodnamique& ( ou d'un avion ). 'une part& on peut considrer que la

portance varie et que son point d'application ( centre de pousse ) se dplace. 'autre part& on peut considrerque le poi't 6#app.i(atio' 4o+er e&t 4i%e et que se-.e .a porta'(e 8arie.ux vitesses subsoniques& l'exprience dmontre que le foer de l'aile se trouve habituellement a- ,-art 6e .a(or6e mo+e''e partir 6- or6 6#atta,-e( U&Ql ).

= 7 INLUENCE DE L#AN:LE D#INCIDENCE GRappe.& l'an#le d'incidence est l'an#le form entre la corde et la direction des filets d'air ( vent relatif ) &not P.orsque l'an#le d'incidence de l'aile au#mente& les conditions chan#ent aussi bien sous l'intrados que surl'extrados.

=$7 So-& .#i'tra6o& Gorsque l'an#le d'incidence est nul (aile parfaitement hori*ontale)& on peut dire que l'intradosn'est soumis qu' la pression statique& la pression dnamique n'a#issant que dans la direction etle sens de l'coulement qui est alors para...e l'intrados

7n peut donc dire qu'au niveau de l'intrados& l'au#mentation d'an#le d'incidence entraine une au#mentation dela pression dans son ensemble& donc de la portance.

Aous verrons plus tard que les choses sont un petit peu plus compliques& et que quelque chose se passe au

niveau de l'extrados qui& partir d'un certain an#le& fait plutWt chuter la portance$ c'est le dcrocha#e& on reviendra.

S

an#le d'incidence nul an#le d'incidence faible valeur

an#le d'incidence valeur leve

an#le d'incidence une valeur critique

Ra K S V Cr


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=$27 S-r .#e%tra6o& Gorsqu'un ob,et est contourn par un coulement& cet coulement Bs'ouvreB devant l'ob,et pourle contourner de tous les cWts& et se BrefermeB derrire pour continuer sa BrouteB& comme ceci$

'endroit oX l'coulement se spare et Bs'ouvreB& et celui oX l'coulement se BrefermeB s'appellent .e& poi't&6#arrt& ou plus exactement& la sparation se fait ,uste devant le point d'arr"t.u point d'arr"t lui-m"me& l'coulement est bloqu.

Gur un profil elliptique& les points d'arr"ts BamontB et BavalB se trouvent respectivement au bord d'attaque et aubord de fuite.Gi le profil fait un certain an#le avec l'coulement& on retrouve les points d'arr"ts de chaque cWt& ceci prsque le point d'arr"t amont se trouve dsormais un peu en dessous du bord d'attaque& et que le point d'arr"t avalse trouve un peu au dessus du bord de fuite& comme ceci$

Gi maintenant& on remplace ce profil elliptique par un vrai profil d'aile& c'est dire par un profil dont le bordde fuite est effil& cela chan#e tout.'air passant sous l'intrados ne peut contourner un bord de fuite trs mince parce que cela implique& pour l'air&de pouvoir effectuer un vira#e Ben pin#le cheveuxB.

a consquence de cela& c'est que le point d'arr"t aval d'une aile est to-o-r&au bord de fuite& m"me si l'an#le

d'incidence au#mente.

( 1our de plus amples informations sur ce su,et& ,e vous conseille de vous rendre sur le site B a((ro6a8io'&B.)

3U


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=$07 O'6e& 6e (ho( GVuand la vitesse de l'coulement autour d'un corps profils au#mente& le premier phnomne qui rvle unchan#ement dans la nature de l'coulement est la transformation& en un point donn& du r#ime laminaire enr#ime turbulent.

mesure que la vitesse au#mente& le point de transition se dplace vers l'avant $ le silla#e turbulent s'amplifieet s'avance #raduellement sur la surface de l'aile en partant du bord de fuite.

=$17 Co'4i>-ratio' 6e& o'6e& 6e (ho(& G

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Gur une aile profil smtrique et an#le d'attaque nul& deux ondes de choc apparaissent au m"me momentsur l'intrados et l'extrados& leur base est trs proche du point de cambrure maximale& et elles sont presques

perpendiculaires aux surfaces de l'aile.es ondes de choc tendent se dplacer vers larrire& mais& ce faisant& elles deviennent plus fortes et pluslon#ues& et les turbulences en arrire de ces ondes deviennent plus violentes. une vitesse l#rementsuprieure celle du son& une autre onde& appele onde d'amont& apparaJt en avant du profil& tandis que lesondes initiales& qui se trouvent maintenant au voisina#e du bord de fuite& tendent s'incurver pour former uneonde d'aval. Gi la vitesse au#mente encore& l'onde d'amont vient s'attacher au bord d'attaque& et les deux ondes

s'inclinent davanta#e vers larrire.u niveau de chaque onde& on rencontre une au#mentation brutale de pression& de masse volumique et detemprature& une diminution de vitesse ainsi qu'un l#er chan#ement de direction de l'coulement.Ca.(-. 6e .a 8ite&&e 6- &o' ( G Ca.(-. 6- 'omre 6e Ma(h M G

c : U&3Y; ( en m4s) H : 9v 4cc : 0S Y ; ( en /t ) si 9 Z c H Z 3 l'coulement est subsonique

NB $ la vitesse du son ne dpend que de la temprature si 9 : c H : 3 coulement soniquesi 9 [ c H [ 3 l'coulement est supersonique

Temp*rat-re 6#impa(t e' 4o'(tio' 6e M G

=$97 Variatio'& 6e .#a'>.e 6#i'(i6e'(e Gu fur et mesure que l'an#le d'incidence au#mente& l'air passant sur l'extrados& doit BalimenterB seul& une*one& s'lar#issant de plus en plus .

orsque l'incidence atteint une certaine valeur& le champ de dpression sur l'extrados diminue brutalement&alors qu' l'intrados il a peu d'volution $ on atteint ce moment .#i'(i6e'(e 6e 6*(ro(ha>e$'au#mentation de la portance avec l'an#le d'incidence vient la fois de l'au#mentation de l'action de la

pression dnamique sous l'intrados& et de l'au#mentation de la vitesse d'coulement sur l'extrados (surtout lapartie avant) cause de la l#re dpression qui r#ne en aval.

? 7 INLUENCE DE L#ALLON:EMENT G tra@'*e i'6-itea traJne totale d'une aile peut-"tre re#arde comme tant la somme de deux traJnes particulires & decaractres asse* diffrents $

?$7 .a tra@'*e 6e pro4i.$trouve ses ori#ines dans le frottement superficiel de l'air visqueuxsur la surface plus ou moins lisse de l'aile.

Coe44i(ie't 6e tra@'*e 6e pro4i. C%p

C%r G coefficient de trane de forme du profil C% 4 G coefficient de trane de frottementCx p si Cx r et Cx f / Cx f quand V

?$27 .a tra@'*e i'6-ite$consquence de la portance.iffrence de pression entre l'intrados et l'extrados& il existe sur l'extrados une conver#ence des filets

fluides vers le plan de smtrie de l'aile ( en direction du fusela#e )& tandis qu'au contraire sousl'intrados les filets sont dvis vers l'extrieur de l'aile.Coe44i(ie't 6e tra@'*e i'6-ite C% i

C% p C% rJ C% 4

C% i C / WCx i si C et si !

Ti T& J XH2 M o- Ti/T& J XH2M

3


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!es diffrences de pression cherchent se compenser& ce qui donne naissance un mouvementtourbillonnaire qui affecte les bords mar#inaux de l'aile et qui s'tend fort loin en arrire $ ce sont lesTOURBILLONSMAR:INAUF $Fn #rand allon#ement est plus favorable aux faibles vitesses& alors qu'un #rand allon#ement convient aux#randes vitesses.

?$07 A..o'>eme'tGrapport entre l'enver#ure et la profondeur moenne de l'aile

W G lambdaLm Gprofondeur moenne Genver#ure

a forme de l'aile selon son profil et son allon#ement& influe #alement sur la rsultante arodnamique.

Fn profil fortement cambr possde un bon rendement aux faibles vitesses& alors qu'un profil peu cambrconvient mieux aux vitesses leves.

+l est possible de modifier la courbure du profil en vol #r6ce un sstme dnomm B8o.et& 6e (o-r-reBainsi que de rduire la traJne induite B i'>.et&B( voir CONNAISSANCE AVION)

1etit allon#ement $ tourbillons mar#inaux importants

\rand allon#ement $ tourbillons mar#inaux faibles

W enver#ure : Lm Lm% S

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Re8e'o'& rapi6eme't &-r .a tra@'*e i'6-ite G

!es tourbillons ou BvortexB dextrmit de voilure sont indsirables car ils sont l'ori#ine d'un surcroit detraine . !'est pourquoi on lutte contre eux B Kin#lets B. Hais le principe de formation de ce #enre detourbillon peut "tre repris pour obtenir un effet retard au dcrocha#e en rin,ectant de l'ner#ie dans la couchelimite.

*re &o.-tio' G

e petites pices profiles sont places verticalement sur l'extrados de l'aile. Elles en#endrent donc destourbillons comme ceci$

1lacs non loin du bord de fuite& ces inducteurs de vortex peuvent servir retarder le dcrocha#e auniveau des ailerons ou des volets braqus.

2*me &o.-tio' Gle dcrochement de bord d'attaque.!es dcrochements constituent des sortes Bd'extrmits secondairesB que l'air tente de contourner

provoquant l'apparition d'un vortex sur l'extrados . ( ex. voir Hira#e ]3 )

0*me &o.-tio' Gles apex.es apex sont des avances de bord d'attaque de l'aile le lon# du fusela#e. +l sont portants et doncsusceptibles de produire un vortex& surtout une au#mentation de portance aux #rands an#les

d'incidence (plus l'an#le d'incidence est #rand& plus la diffrence de pression est #rande& et plus levortex est puissant).

3O


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?$17 8o.-tio' 6e .a r*&-.ta'te a*ro6+'ami,-e e' 4o'(tio' 6e.#i'(i6e'(e G )o.aire

D*4i'itio' G

)oi't& remar,-a.e& 6#-'e po.aire

P1 Cz nul$ point de portance nulleP2 Cz minimal $ point de traJne minimale. +l est dtermin par la tan#ente la polaire mene paralllement l'axe des !*.

P3 finesse maximale $ elle est dtermine par la tan#ente la polaire mene partirmene partir de l'intersection des deux axes.

P4 vitesse de chute minimale$point de vitesse de chute minimale.+l set dtermin par le calcul ou par le #raphique et

correspond !xN 4 !*L.P5 Cz maximal $ point de portance maximale. +l est dtermin par latan#ente la polaire mene paralllement l'axe des !x.

a polaire est donc la Bcarte d'identit B arodnamique de l'aile. Elle indique les caractristiques de la voilureet permets des comparaisons avec d'autres. e but tant d'obtenir le maximum de portance pour un minimumde traJne.

+l est donc intressant de calculer le rapport entre le coefficient de portance et le coefficient de traJne.

!e rapport est appel INESSE AERODYNAMIQUE qui s'crit $

A 4i'e&&e ma%ima.eH

!oefficient de portance de f max $ !* : Y a 4 b!oefficient de traine de f max $ !x : a

Goit

Chapitre 2 G

MCANIQUE DU VOL

e chapitre prcdent montrait les effets de l'air sur une aile. es connaissances acquises vont maintenant "treappliques l'tude du vol de l'avion.

3Q

La )OLAIRE est la courbe essentielle pour dterminer les caractristiques d'un profil& d'uneaile ou d'un avion complet. Elle montre comment varie la portance et la traJne& en fonction del'an#le d'incidence.

i'e&&e 4 C / C% / % t> Z

^

[ 1a4 ma%


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7 LE VOL EN )ALIER RECTILI:NE UNIORME$7 Co'6itio'& 6#*,-i.ire GVuatre forces s'quilibrant deux deux vont s'appliquer l'avion$- l'avion vole selon une tra,ectoire hori*ontale& donc la porta'(edoit quilibrer le poi6&$

% la portance des ailes& @*& qui a#it verticalement vers le haut et dont le point d'application estle centre de pousse.% le poids de l'avion& 1& qui a#it verticalement vers le bas et dont le point d'application est le

centre de #ravit.

- pour voler vitesse constante& la tra(tio' de l'hlice ( ou la pousse du racteur) doitquilibrer la tra@'*e$

% la force propulsive&;& qui a#it hori*ontalement vers l'avant.% la traJne& @x& qui a#it hori*ontalement vers larrire.

E' 6*8e.oppa't (e& 2 re.atio'&H o' otie't G7 .#*,-atio' 6e &-&te'tatio' G

7 .#*,-atio' 6e prop-.&io' G

A8e( G7 m$ masse de l'avion en /#7 > $ acclration de la pesanteur $ # : S&T3 m.s-N7 T$ traction de l'hlice ( ou pousse du racteur ) en A

7 $ masse volumique de l'air en /#.m-07 V$ vitesse avion en m.s-37 S$ surface de la voilure en mN7 C$ coefficient de portance ( sans dimension )7 C% $ coefficient de traJne ( sans dimension )

En faisant le rapport de ces quations& on obtient une nouvelle relation $m# : !* : f& soit $ oX f reprsente la finesse de l'avion; !x

$27 La porta'(e GAous venons de voir qu'en vol hori*ontal la portance quilibre le poids. ans tous les cas oX cette#alit n'est pas satisfaite& l'avion ne peut plus voler hori*ontalement.

3R

m> K S V C

T K S V C%

T m> / 4

R m>

T R%


21/49

Guite aux #alits prcdentes de sustentation& les variables restent le coefficient de portance !* et lavitesse 9 . Gi l'un d'eux au#mente& l'autre doit diminuer et inversement pour que la portance reste constante.

!* ne variant qu'avec l'an#le d'incidence& il s'ensuit qu' chaque vitesse de vol correspond un an#led'incidence bien dtermin ( voir chapitre polaire ).e centre de pousse dpend #alement de l'emplacement des ailes& le constructeur doit donc imprativementtrouver prcisment l'endroit ou il doit fixer les surfaces portantes sur le fusela#e.

$07 Le poi6& Ga position du centre de #ravit dpend de la rpartition du poids de la cellule et de la rpartition du

char#ement.Hais il faut a,outer #alement le dplacement du centre de #ravit en vol du la consommationde carburant& du dplacement de passa#ers et #alement pour un avion de combat du lar#a#e de matriel ou de

bombes.

$17 La 4or(e prop-.&i8e o- tra(ti8e Ga li#ne d'action de la force propulsive est dtermine par la position de l'axe de l'hlice ou du centre

du racteur& qui dpendent leur tour de la position du ou des moteurs.

$97 La tra@'*e Ga traJne totale se compose des traJnes des diffrentes parties de la cellule& la traJne du fusela#e& la

traJne des empenna#es& la traJne du train d'atterrissa#e. u constructeur de prendre en char#e ces contrainteset de les rduire au maximum.e constructeur doit estime la traJne de chaque partie pour trouver la traJnetotale et sa li#ne d'action. H"me quand on a trouv la li#ne d'action de la traJne& il faut #arder l'espritqu'elle susceptible de varier en fonction de l'an#le d'incidence.e ce fait & la portance sera situe en arrire du poids. e cette faCon& ces deux forces tendent produire un

piqu qui& en cas de panne moteur& donne automatiquement une assiette de plan.Gi la portance tait en avant du poids& l'avion aurait tendance dcrocher dans la m"me situation.!ependant sil'emplacement des ailes est choisi de faCon ce que la portance soit en arrire du poids& il faut aussi

compenser cette tendance piquer quand le moteur fonctionne et que l'avion est en vol hori*ontal.Fne faConvidente d' parvenir est de faire ne sorte que la li#ne de traJne soit au-dessus de la li#ne de force propulsive

pour que le moment de ces deux forces fasse baisser la queue.!e qui entraJne que la force propulsive doit "trebasse& ce qui pose quelques problmes ( diamtre de l'hlice& hauteur du train ... ). 7r& si l'on inverse lasituation& on obtient un moment piquer qui doit "tre contrebalanc en vol normal.7n peut inverser la

position du poids et de la portance& mais si le moteur s'arr"te& la li#ne de force propulsive s 'annule& le momentcabreur produit par la portance et le poids en#a#e l'avion vers le dcrocha#e.

$;7 L#empe''a>e horio'ta. G!onnaissant maintenant le problme. Vuand on ne peut pas compter sur la disposition idale de ces

quatre forces& il faut chercher de l'aide. !'est .#empe''a>e horio'ta.$ une bonne distance en arrire de lavoilure& on installe un plan hori*ontal dont la fonction est de produire des forces arodnamique diri#es versle haut ou vers le bas.'empenna#e n'a pas "tre trs #rand puisque& avec un #rand bras de levier& une petite force produit un #randmoment de rtablissement.

3?


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2 7 QUILIBRE DE L#AVION G2$7 I'4.-e'(e 6- (e'tre 6e >ra8it* G

;enant compte des lments vusprcdemment& que le centre de#ravit d'un avion n'est pas fixe& ducarburant consomm durant le vol& il

faut donc quilibrer ce dplacement.a portance en avant du !\ va crerun couple cabreur qui aura tendance au#menter l'incidence.( etinversement un couple piqueur )

Goit $

a #ouverne de profondeur permet de contrer lesdplacements du !\& mais il existe une limite quicorrespond aux butes de cette #ouverne& et de ce faitune limite aux dplacements de !\.!es limites sont impratives& se nomment $

e centra#e dpend du char#ement de l'avion& il est diffrent selon le tpe d'avion et ncessite de la part dupilote une action prventive de vrification avant le vol en utilisant les informations du manuel d'avion.

2$27 E44et& 6e& ra4a.e& G

Fn avion vole rarement en air absolument calme& il existe alors des rafales de vent qui peuvent "treascendantes ( venant du bas ) ou descendantes ( venant du haut )

3T

(e'tra>e AV J &ta.e (e'tra>e AR 7 &ta.e 7 ma'ia.e J ma'ia.e

C $ 6 $ D

C

D

6

.e (e'tra>e

Vr

\8


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2$2$7 La ra4a.e a&(e'6a'tese dcompose en 9r& vent relatif supplmentaire et en _v*composante de vent vertical .Fne rafale ascendante au#mente l'incidence et par consquent la portance.Gi& avant la rafale& l'avion volait incidence maxi ( vitesse minimale et portance maxi ) le risque dedcrocha#e existe au del de la portance maxi.

2$2$27 U'e ra4a.e 6e&(e'6a'te& selon le m"me principe que la rafale ascendante& a uneffet sur l'incidence de l'avion. !ette incidence diminue ce qui a pour effet de diminuer la portance& ce qui

peut "tre dan#ereux lorsque l'avion est en phase d'atterrissa#e.

0 7 STABILIT DE L#AVION Ga stabilit& c'est la capacit d'un avion de retourner un tat d'quilibre de vol donn lorsqu'il en a t cart&sans que le pilote n'ait intervenir.Vuant il s'a#it de mouvements autour de l'axe de tan#a#e& on parle de &tai.it* o- 6e ma'iai.it*.o'>it-6i'a.e$Vuant il s'a#it de mouvement autour de l'axe de roulis& on parle de &tai.it* o- 6e ma'iai.it* .at*ra.e$Vuant il s'a#it de mouvements autour de l'axe de lacet& on parle de &tai.it* o- ma'iai.it* 6e ro-te$

0$7 Stai.it* .o'>it-6i'a.e Gs que l'an#le d'incidence au#mente ou diminue& pour repousser le ne* de l'avion vers le bas ou vers

le haut et ramener l'an#le d'incidence sa valeur initiale& il faut que des forces a#issent.1roblme d, trait lon#uement lorsqu'il tait question du moment de tan#a#e et du mouvement du centre de

pousse d'un profil arodnamique.Hais il n' pas que l'aile qui puisse influer sur la stabilit lon#itudinale d'un avion complet. 7n peut dire quecette stabilit dpend de quatre facteurs $

% la position du centre de #ravit& ou centra#e.% le moment de tan#a#e du plan principal.% le moment de tan#a#e du fusela#e de l'avion.

% l'empenna#e hori*ontal.1articipant #alement une stabilit lon#itudinale& l'a'>.e 6e (a.a>ede l'aile.A'>.e 6e (a.a>e Gc'est l'an#le entre la corde du profil d'emplanture et l'axe lon#itudinal de rfrence dufusela#e.e contrWle en tan#a#e se fait #r6ce la #ouverne de profondeur.

!ertaines #ouvernes de profondeurs sont constitues d'un plan fixe quip d'une sorte de volet mobile& d'autresont constitues d'une seule pice entirement mobile .( 1H voir !onnaissance avion )

3S


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0$27 Stai.it* .at*ra.e G1armi les diffrentes mthodes visant rendre un avion latralement stable& la plus courante consiste

donner aux ailes un an#le & appel didre. ( ici didre positif )

+nstinctivement on peut penser qu'un tel didre peut servir stabiliser l'avion comme ceci$

Ct* $la force arodnamique (]) (tou,ours perpendiculaire au plan de l'aile) est incline et donc sedcompose en une force latrale (]) et une portance (p) plus petite que ].

Ct* 2 Gla force arodnamique (]) n'est pas incline et elle se confond avec la portance (13) [ p.Gi 13 est plus #rand que p& il devrait donc exister un couple tendant redresser l'avion.Halheureusement& ce n'est pas tout fait aussi vident que cela.Vuand l'axe de tan#a#e est parallle l'hori*ontal& la rsultante de la portance des ailes a#it verticalement versle haut et s'oppose exactement au poids. Hais & si une aile s'abaisse plus que l'autre& la rsultante de portances'incline l#rement du cot de l'aile abaisse& alors que le poids continue d'"tre une force verticale. es deuxforces ne sont plus dans le m"me prolon#ement $ cette force rsultante provenant de la composition de cesforces produit un dsquilibre momentan qui pousse l'avion du cot de l'inclinaison.+l se produit alors une

#lissade.

U


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A-tre& 8oi.-re&H a-tre& (ara(t*ri&ti,-e& GVoi.-re ha-te G+ntuitivement& on se dit que lorsque l'avion bascule sur le cWt& la force arodnamique (@) se dcompose enune force latrale (]) et une portance (1).u fait de la position haute de l'aile& la portance (1) se retrouve dcale par rapport la direction de \(le poids ) et par consquent& 1 et \ forment dsormais un couple de forces qui tend redresser l'avion.

Hais c'est oublier qu'il a un autre couple form de la composante ] et de la raction d'inertie del'avion (@i)& et que cet autre couple s'oppose au premier.

!e n'est donc pas ainsi que l'avion retrouve son quilibre.En ralit& la force latrale (]) entraine l'avion dans un dplacement Ben crabeB (c'est dire latral)& avec

pour rsultat l'apparition d'une composante latrale du vent relatif.En arrivant Ben biaisB& l'air est #"n par la prsence du fusela#e qui lui masque une partie de l'aile oppose.

!ette aile& recevant moins de vent relatif& affichera aussi moins de portance. !omme ceci $

a *one en ,aune (trs exa#re) reCoit moins de vent relatif& porte moins& et l'avion se redresse.9u du haut& Ca donne Ca $

3


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1arfois le didre ne concerne que les extrmits& mais le principe reste le m"me.

!ertains avions militaires ne prsente pas de didre ou m"me un didre n#atif (c'est dire vers le bas).

ans ce cas& l'quilibre en roulis est ralis par un dispositif automatique (par exemple lectronique) a#issantpar le biais des ailerons.

Ai.e& e' 4.(he Ge seul fait que les ailes d'un avion soient en flche au#mente considrablement le stabilit latrale .'aile BcWt ventB reCoit le flux suivant une direction plus perpendiculaire son bord d'attaque& et que l'autreaile reCoit le flux suivant une direction moins perpendiculaire au bord d'attaque& or la portance dpendfortement de l'an#le entre la direction de l'coulement et la flche d'aile .

7n peut dduire de ce dessin& que plus l'air arrive perpendiculairement au bord d'attaque& plus il a deportance.


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0$07 Stai.it* 6e ro-te G!'est la stabilit autour de l'axe de lacet. 7n dit d'un avion qu'il est stable autour de l'axe de lacet&

lorsque soumis l'effet d'une perturbation le mettant en position d'attaque oblique& il revient en position de volrectili#ne smtrique sans intervention du pilote.En rsum& si le moment des forces latrales appliques en arrire du ! de \ est suprieur au moment desforces appliques en avant du ! de \& l'avion tend revenir son cap initial.

0$17 Le 6*(ro(ha>e Gorsque l'an#le d'incidence croJt ,usqu' dpasser l'an#le de portance maximum& l'aile 6*(ro(he.

Gous l'effet de recul du centre de pousse& l'avion qui commence s'enfoncer& bascule en avant plus ou moinsbrutalement& effectuant une abate au cours de laquelle il perd une hauteur variable avec son poids.

0


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1lusieurs indices permettent de dtecter l'approche du dcrocha#e $ les #ouvernes deviennent molles& elles sont moins efficaces ` l'avion vibre (c'est le "uffetin#)& cela est d2 l'coulement tourbillonnaire de l'air sur l'aile aprs le

dcollement des filets ` l'avertisseur de dcrocha#e. !'est une palette situe sur le bord d'attaque de l'aile qui est souleve vers le haut

par le vent relatif lorsque l'an#le d'incidence atteint une valeur proche de l'incidence de dcrocha#e. e piloteest averti par une lumire et4ou par une sonnerie.

0$97 L#a-torotatio' GGi au moment du dcrocha#e se produit une attaque oblique rsultant d 'une dissmtrie de l'appareil&

d'une rafale de vent ou d'une action du pilote sur les #ouvernes& l'une des ailes dcrochera avant l'autre ets'enfoncera.'appareil & en dcrochant& bascule donc sur une aile et parten rotation combine de roulis et de lacet en dcrivant unetra,ectoire hlicodale autour d'un axe vertical.e mouvement une fois amorc persistera tant quel'incidence #nrale restera suprieure celle de portancemaximum.

!e phnomne dit d'a-torotatio'prend communment lenom de vrille.1our arr"ter l'autorotation le pilote devra $

- annuler le mouvement de rotation par une action surla commande de direction du cot oppos la rotation.

- diminuer l'an#le d'incidence pour revenir aux petitsan#les par une action sur la commande de profondeur versl'avant.

1 7 LE VOL EN MONTE RECTILI:NE UNIORME G!omme vu prcdemment& lorsque l'avion vole en palier vitesse uniforme& les diffrents efforts qui

lui sont appliqus s'quilibrent deux deux $ la portance quilibre le poids& la traJne quilibre la traction.Gi un de ces efforts varie& la traction& par exemple& l'quilibre est rompu et l'avion va modifier sa tra,ectoire ousa vitesse ,usqu' la ralisation d'un nouvel tat d'quilibre.

+l faut que la force de propulsion ( traction de l'hlice ou pousse du racteur) au#mente par rapport au vol enpalier. En monte rectili#ne uniforme& le vitesse de l'avion sur sa tra,ectoire sera constante.'an#le form par la tra,ectoire de l'avion avec l'hori*ontal est l'an#le de monte& ( #amma ).

O

(@x)

(m#)

(@*)

()

()

(;)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Vent#Vent_r.C3.A9el.2C_vitesse.2C_apparenthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Vent#Vent_r.C3.A9el.2C_vitesse.2C_apparent


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e ce fait& le poids et la portance ne sont plus directement opposs puisque le poids reste vertical et laportance& tou,ours perpendiculaire la tra,ectoire& s'carte de la verticale d'un an#le #al l'an#le de monte.

7n obtient $

1H& les formules de conversion entre les de#rs et les radians sont $et

En #nral& la pente de monte d'un avion s'effectue sous une pente asse* faible pour que l'on puisseconsidrer par approximation que $

(o& ] H et ,-e &i' ] ta'> ] ] e' ra6ia'&

a pente de monte tant la tan#ente de l'an#le de monte& on peut donc dire qu'elle est #ale en radians.es quations prcdentes peuvent s'crire $

!omme une pente 's'exprime en #nral en pourcenta#e& on aura alors $pente de monte en : 3UU . rd soit $

1our une masse avion donne& la pente de monte est donc directement proportionnelle la diffrence entre laforce de propulsion et la traJne de l'avion.7n appelle vitesse ascensionnelle ou taux de monte& la pro,ection de la vitesse de l'avion sur un axe vertical.7n la note $ V$O' a a.or& G

a vitesse ascensionnelle est exprime soit en m 4s ou ft 4 mn.

ans le cas limite ou un avion slve suivant une tra,ectoire verticale et vitesse uniforme& les directions dupoids et de la tra,ectoire tant confondues& la traction ( ou propulsion ) quilibre seule la somme du poids et dela traJne& et la portance disparaJt.ans ce cas& la premire quation deviendrait T R% J )$

1$7 I'4.-e'(e 6e .#a.tit-6e &-r .a mo't*e " p.a4o'6 Ga masse de l'air dcroissant avec l'altitude& il en rsulte pour l'avion $- une diminution de portance- une diminution de traJne- une diminution de la traction de l'hlice- une diminution de la puissance du moteur

;ous ces effets sont troitement lis.!'est ainsi qu' poids #al& une diminution de portance doit "trecompense par une au#mentation de l'an#le d'incidence ou une au#mentation de vitesse& dans ces deux cas latraJne croJt #alement et cette au#mentation compense la diminution entraJne par la dcroissance de densitde l'air.

Q

R m> $ (o& ]

T R% J m> $ &i' ]

R m>

T R% J m> $ ] ^ ] T " R%

m>

pe'te 6e mo't*e e' _ XX $ T7 R%

m>

V V $ ]r6


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1lus l'avion vole haut& plus les effets de l'altitude se font sentir et l'appareil atteint finalement une altitude oX& puissance maximum& il n existe plus qu'une seule vitesse de vol en palier et oX le taux de monte est nul. !'estce qu'on appelle le p.a4o'6 a&o.-.Dtant donn que les performances d'un avion sont dsastreuses lorsqu'il vole cette altitude& on a introduit lanotion du p.a4o'6 prati,-eH celui-ci tant l'altitude laquelle la vitesse ascensionnelle maximum est rduite U&Q m4sa substitution du moteur pistons par une turbine #a*& c'est dire le remplacement du #roupe moteur

pistons et hlice par un turbopropulseur ne modifie pas beaucoup les conclusions que nous venons de faire.

1ar contre& il a des diffrences asse* prononces si nous considrons les performances d'un avion entraJnpar un turboracteur.'au#mentation du rendement propulsif se traduit par une force propulsive ( pousse ) quireste approximativement constante toutes les vitesses. 1ar consquent& la puissance propulsive disponible&c'est dire le produit de la pousse par la vitesse& au#mente en fonction de la vitesse.

9 7 LE VOL EN DESCENTE RECTILI:NE UNIORME G1our que le vol en descente se ralise& le pilote rduit les #a*& la force d'attraction diminue. 'aviondescend suivant une tra,ectoire faisant un an#le avec l'hori*ontale( an#le de plan ou pente de descente )de

telle sorte que sa vitesse soit constante.

R

$ortance % &

( @x )

% $

(

$oids %m#(


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!ette fois& la composante du poids parallle la tra,ectoire est oriente dans le m"me sens que la traction.7n obtient $

e la m"me faCon que pour la monte& on peut considrer que cos : 3 et que sin : tan# : en rds.

es quations du vol en descente peuvent donc s'crire $

a pro,ection de la vitesse avion sur un axe vertical est la vitesse verticale de descente ( 9* )& ou ta-% 6e(h-te$ 7n a G

)e'te 6e 6e&(e'te e' _ XX $ R% " T &oit Ta-% 6e (h-te V $ pe'te 6e 6e&(e'te e' _ m> XX

En perdant la force propulsive& un avion en vol plan uniforme ne peut compter que sur la portance& la traJneet le poids pour maintenir son tat d'quilibre.1ar consquent& l'an#le compris entre la portance et la rsultante est #al l'an#le & an#le de descente.'oX $

!ela implique que p.-& .e rapport R% / R e&t petit& c'est dire p.-& .a 4i'e&&e R / R% e&t >ra'6e& p.-& .ape'te 6e 6e&(e'te e&t 4ai.e$E' (o'(.-&io'& G

- la tan#ente de la pente dpend de la finesse. a mesure de la pente de descente peut servir valuerla distance qu'il peut couvrir en vol plan.

- si l'on veut qu'un avion en vol plan couvre la plus #rande distance possible& l'an#le d'incidence aucours de la descente doit "tre tel que la finesse soit au maximum.- si un pilote effectue un vol plan un an#le d'incidence plus #rand ou plus petit que celui qui donne

la meilleure finesse& la tra,ectoire de descente est plus accentue dans les deux cas.- le poids n'a pas d'effet apprciable sur la pente de descente& ni en principe ni dans les faits& mais il a

un effet sur la vitesse maintenue pendant le vol plan.1our un planeur& la finesse est l'une des caractristiques principales.

- finesse maximale en air calme $ franchir la plus #rande distance en perdant le minimum d'altitude.- taux de chute minimum en air calme $ prolon#ement du vol le plus lon#temps possible.

( naturellement la distance doit "tre corri#e du vent $ un vent de face la diminuera& alors qu'un vent arrirel'allon#era. )

a finesse sera donc un nombre reprsentatif de l'an#le de plan qui s'exprime #alement par le rapport $

a finesse peut #alement "tre calcule partir des vitesses.9itesse lue lanmomtre & Vi& 9itesse lue au variomtre & V.a finesse s'exprime alors par le rapport $

+nfluence de la finesse sur la distance parcourue en vol plan

4 D 6i&ta'(e ha-te-r

4 Vi / V

R m> $ (o& ]

R% T J m> $ &i' ]

R m> R% T J m> $ ] ^ ] R% 7 T

m>

V V $ ]r6

R% / R t> ]$

?


32/49

; 7 LE VOL EN VIRA:E SYMTRIQUE EN )ALIER Ge vira#e est smtrique lorsque le vecteur vitesse reste dans le plan de smtrie de l'avion.a force

dviatrice est obtenue en inclinant l'avion vers l'intrieur du vira#e. a portance& perpendiculaire au plan desailes& va s'incliner vers l'intrieur du vira#e. 7n peut alors la dcomposer en une composante verticale &'oppose au poids et une composante )oriontale &*oriente vers le centre du vira#e.

1our que se ralise l'quilibre des forces dans le plan vertical& il faut que la portance quilibre le poidsde l'avion.

e poids apparent ( 1a ) de l'avion est plus important que son poids rel ( 1 )& la valeur de la vitesse dedcrocha#e au#mente en fonction du 4a(te-r 6e (har>e$7n appelle facteur de char#e& le rapport entre laportanceet lepoids& et est not '$7n a donc $

7r& @* : 1a : 1

cos onc ou ' )oi6& appare't )oi6& r*e.

Goit& vitesse de dcrocha#e en vira#e $

@aon de vira#e $ et

oX : vitesse an#ulaire ou le taux de vira#e en de# 4 s ou rad4sTa-% 6e 8ira>e G;aux 3 ( taux standard )& correspond un vira#e de 3TU= 4 mn ou encore rad 4 min.& soit $` =X / ;X 0 / & o- ` / ;X XHX9 ra6 / &

Remar,-e Ge facteur de char#e en vira#e au#mente avec l'inclinaison. 7n peut & en effet& dmontrer que

n : 3 4 cos ( inclinaison ). ans le cas d'un vira#e RU=& le facteur de char#e est #al $ les occupants del'avion ont la sensation de peser deux fois leur poids.

1oids rel ou m#1oids apparent 1a

' R / m>

'

(o& b

V6 V .i&&e $ [ '

R V

t>b$>

` t> b$>

V

T


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e 1a ne peut au#menter indfiniment car il met en cause la rsistance structurelle de l'avion. es avions sontclasss en trois cat#ories $

e m"me avion peut appartenir deux cat#ories& exemple cat#orie A lorsqu'il est char# avec rservoirplein et devenir cat#orie F avec moins de passa#ers et rservoirs demi plein.

;$7 Le& a'oma.ie& 6- 8ira>e GEn vira#e correct& l'avion est en vol smtrique& ce qui si#nifie que la direction du vent relatif est

parallle au plan de smtrie de l'avion.+l n'est pas tou,ours ainsi et il arrive que le vent relatif ne soit plus parallle au plan de smtrie de l'avion&celui-ci est alors en attaque oblique.

eux cas de vira#e incorrect peuvent se prsenter $- l'avion 6*rapeet le vent relatif se fait sentir de l'extrieur du vira#e.- l'avion >.i&&eet le vent relatif se fait sentir de l'intrieur du vira#e.

;$$7 Le 6*rapa>e G

a composante 1a du poids est dcale vers lextrieur du vira#e& il s'a#it alors d'un drapa#e.e poids apparent n'est plus contenu dans le plan de smtrie& il est l'extrieur du vira#e. a demi-aile

extrieure au vira#e subit une portance plus importante& ce qui entraJne une tendance supplmentaire l'inclinaison du vira#e et& l'avion a une forte tendance piquer& on dit qu'il e'>a>e.+l s'a#it d'un *,-i.ire i'&ta.eHle mouvement aant tendance s'accroJtre pour entraJner finalement un6*(ro(ha>e 6i&&+m*tri,-e r-ta. de la demi aile intrieure et un 6*part e' 8ri..e$

Vira>e e%trmeme't DAN:EREUF &-rto-t a&&e 8ite&&e et a&&e a.tit-6e 6er'ier 8ira>e a8a'tatterri&&a>eHpar exemple

S

)IED DANS LA BILLE 8er& .#e%t*rie-r 6- 8ira>e

MANCE DANS L#AUTRE SENS 8er& .#i't*rie-r 6- 8ira>e

Vira>e &+m*tri,-e Vira>e 6*rap*

Catgorie normale N facteur de charge limite +/ 3!"

Catgorie utilitaire # facteur de charge limite +/ 4!4

Catgorie acro$ati%ue & facteur de charge limite +/ '


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;$$27 La >.i&&a6e G

a composante 1a du poids est dcale vers l'intrieur du vira#e& il s'a#it alors d'une #lissade.e poids apparent n'est pas contenu dans le plan de smtrie& il est l'intrieur du vira#e. a demi aileintrieure subit une portance plus importante que la demi-aile extrieure masque par le fusela#e et tend faire revenir l'avion inclinaison nulle $+l s'a#it d'un *,-i.ire &ta.eHrelativement sans dan#er & mais trs inconfortableH l'avion aant de lui m"me

tendance revenir l'inclinaison nulle& pour s'en sortir $

;$27 Bo-(.e 'orma.e G

V etR sont constants

+n , % ressource -' J V R$>

+n C - ' V " R$>

+n et -

' V R$>

;$07E44et& &e(o'6aire& 6e& >o-8er'e& et (o'tr.e 6- 8ira>e G)ara...eme'taux effets directs qui viennent d'"tre tudis& le braqua#e des #ouvernes donne

naissance des effets secondaires souvent nuisibles au pilota#e.e braqua#e des ailerons fait varier non seulement la portance& mais aussi la traJne de la voilure.!ette variation de traJne est dissmtrique& car la traJne due l'aileron baiss est plus #rande que celle del'aileron lev.'aileron de l'aile qui est baiss se trouvant frein& l'avion tend tourner autour de l'axe de lacet du cot decette aile. e mouvement de lacet ainsi occasionn prend le nom de .a(et i'8er&e$

0U

)IED DANS LA BILLE 8er& .#i't*rie-r 6- 8ira>e

MANCE DANS L#AUTRE SENS 8er& .#e%t*rie-r 6- 8ira>e

Vira>e &+m*tri,-e Vira>e >.i&&*


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Gensible surtout sur les appareils lents& #randes surfaces de #ouvernes et pour les braqua#es importants( planeurs ) .1our le prvenir& on ralise un braqua#e diffrentiel des ailerons % voir connaissance avion .e braqua#e de la #ouverne de direction dont l'effet direct est un mouvement de lacet& provoque en outre

l'apparition d'un mouvement de roulis & nomm ro-.i& i'6-it.

!et effet secondaire a pour cause la diffrence des portances introduite d'une aile l'autre par la diffrence desvitesses qui rsulte du mouvement de lacet.a portance de l'aile extrieure tant plus importante& celle-ci tend se soulever et il se cre une inclinaisonqui tend s'amplifier.Gous la diffrence des vitesses& les traJnes des deux ailes sont #alement modifies. !elle de l'aile 5

extrieure est plus leve par suite de la vitesse plus #rande et tend freiner l'appareil dans son mouvementautour de l'axe de lacet. !et effet est le .a(et i'6-it.

03

+ffet de lacet inverse

Le .a(et i'8er&e

Le ro-.i& i'6-it

+ffet de lacet direct d0

la #ouverne de direction

+ffet de roulis induit

Le .a(et i'6-it

+ffet de lacet direct d0

la #ouverne de direction

+ffet de lacet induit


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ans un vira#e droite&l'hlice tournant dans le sens anti-horaire& vue de la place pilote & l'avion auratendance (arer$1our le m"me avion en vira#e #auche& la tendance est pi,-er$!et effet est d'autant plus marqu que la vitesse de l'avion est faible et le r#ime moteur lev. 1rincipalementlors du dcolla#e& appareil mis trop rapidement en li#ne de vol ` hlice tournant plein r#ime& vitesse faible et#ouvernes peu efficaces& l'avion tendra embarder sur la droite ou la #auche.

=7 DCOLLA:E ET MONTE INITIALE G

'ob,ectif du dcolla#e est d'obtenir suffisamment de portance pour supporter le poids en effectuant lacourse la plus courte possible. +l faut que la traJne des ailes au cours de l'acclration soit la plus faible

possible. !'est pourquoi& il faudra vaincre les efforts de frottement des roues sur le sol et laisser monter lavitesse au-del de la vitesse de dcrocha#e avant de cabrer pour la monte .

prs avoir effectu les vrifications d'usa#e et assur la scurit& les phases sont les suivantes $

=$7 A.i>'eme't G

@oulette de ne* dans l'axe de la piste

=$27 Mi&e e' p-i&&a'(e G

@oula#e& l'avion doit acclrer. a traction doit vaincre la fois $- l'inertie

6-e .a ma&&e 6e .#a8io'- le frottement 6e& ro-e& &-r .e &o.- la tra@'*e a*ro6+'ami,-e

ans cette phase la portance et la traJne croissent avec la vitesse& les #ouvernes deviennent efficaces& lesefforts de frottement sur le sol diminuent au fur et mesure que la portance tend quilibrer le poids.

Mo't*e 8o.et& 6*(o..a>e Mo't*e e' .i&&e

Mi&e e' p-i&&a'(e Rotatio'Mo't*e i'itia.e

Mo't*e 'orma.e &tai.i&*e

Di&ta'(e 6e ro-.a>e a8e( 8o.et&

Di&ta'(e 6e ro-.a>e e' .i&&eVe't 6e 4a(e

Di&ta'(e 6e 6*(o..a>e

rotteme't ro-e& Trai'*e

00


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=$07 D*(o..a>e o- rotatio' G ( ds que la vitesse prconise est atteinte )

G'effectue lorsque la porta'(eest l#rement suprieure au poi6&de l'avion'an#le d'incidence au#mente& la traJne #alement& la vitesse diminue& risque de dcrocha#e .a voilure se trouvant un #rand an#le d'incidence& la traJne est importante et l'avion n(acclre quelentement. ;oute tentative pour monte plus vite par une nouvelle au#mentation de l'an#le d'incidencerisquerait de conduire au dcrocha#e avec un brutal retour au sol. !e qui quivaudrait une diminution de

puissance.1our au#menter la portance au dcolla#e& il est possible d'utiliser les volets. Fn emploi convenable des volets&dans le cas oX l'avion en est muni& permet de rduire la lon#ueur de dcolla#e. !es dispositifs possdent eneffet une position de braqua#e adapt cette utilisation& c'est dire amliorer la portance sans entraJner unetrop forte au#mentation de la traJne.

=$17 Mo't*e i'itia.e G

'assiette de monte initiale est maintenue ou l#rement diminue ,usqu' l'obtention de la vitesse demonte stabilise. a traJne 6imi'-e & il n' a plus de 4rotteme't&.sur le sol& la vitesse a->me'te$

=$97 Mo't*e 'orma.e$

Elle est effectue lorsque la vitesse de monte normale de scurit est stabilise et peut s'effectuerselon trois confi#urations ( pente max& 9* max ou normale )

=$;7 La 6i&ta'(e 6e 6*(o..a>e G

Elleest dfinie r#lementairement comme tant la distance ncessaire un avion pour passer3Q mtres d'altitude au dcolla#e.e pro#ramme technique d'un avion de tpe donn impose& en #nral& une condition dite de B franchissement

d'obstacle au dcolla#e B nonc de la manire suivante $1 2'avion doit pouvoir franc)ir un o"stacle de )auteur ) dtermine3 situ une distance maximum

lmax de son point de dpart en station au sol. 1

Elle est d'autant plus courte que le vent de face est 4ortElle est plus courte volets en position 5 6*(o..a>e Elle est plus lon#ue volets tous sortis ou en confi#uration lisse

)o-r i'4o G la pente & en confi#uration lisse& la finesse est plus >ra'6equ'en confi#uration volets en positiondcolla#e. 7n peut ainsi obtenir une pente plus >ra'6equ'avec les volets en position dcolla#e. !etteconfi#uration est utilise pour le passa#e d'obstacles.

=$


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=$?7 Le& paramtre& i'4.-a't &-r .e 6*(o..a>e G

0Q


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? " A))ROCE INALE ET ATTERRISSA:E G!es deux phases cruciales permettent& l'une aprs l'autre& le retour de l'avion au sol avec la

meilleure scurit possible.

?$7 Appro(he i'itia.e et 4i'a.e Ga confi#uration approche initiale permet de prparer la machine la phase d'atterrissa#e par une

vitesse qui permet la sortie des lments de traJne.( volets et train datterrissa#e )

?$27 Appro(he 4i'a.e G

Elle permet de maintenir l'avion dans l'axe de la piste sur un plan de descente de Q ( l'avion descendde Qm par tranche de 3UUm )& l'an#le de ce plan tant alors de 0=.

- volets braqus en position 5 atterri&&a>e en prvisiond'une remise de #a*.- l'ouverture des volets 6imi'-ela finesse.

a vitesse adopter ( au plus bas de l'ordre de UU ft ) & doit "trestabilise 3&0 de la vitesse en lisse de dcrocha#e par intr"td'approcher l'avion la vitesse la plus faible possible& compatible avecla scurit.

?$2$7 E' appro(he 4i'a.e G- vitesse minimale de scurit de H0 V&o( ,amais moins de 3&0 de la vitesse de dcrocha#e lisse )- assiette moenne qui permet de maintenir la tra,ectoire- puissance moenne qui permet d'a#ir sur la vitesse si celle-ci vient varier

- un taux de chute qui permette de maintenir le plan

0R

EN A))ROCE LE CONTRcLE DE LA VITESSE C#EST LA VIE


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ors de l'approche finale& beaucoup de paramtres sont surveiller& afin d'aider le pilote des dispositifstechniques au sol existent pour vrifier la pente d'approche& il s'a#it des sstmes dit 11+ et 9G+& dispositifslumineux situs en bout de piste indiquant la position relative de l'avion par rapport un plan de descente deQ.e nombreux modles existent& nous allons dcrire les deux modles de base.

!es deux mthodes ne donnent qu'une indication sur le plan de descente& il existe d'autres mthodes( +G& \!& etc ) qui donnent #alement des indications sur l'altitude. ( voir navi#ation)

?$07 Atterri&&a>e G

'atterrissa#e est la mthode emploe afin d'amener l'avion& partir d'une faible hauteur& en contactavec le sol avec une vitesse verticale la plus faible possible& puis de l'arr"ter sur une distance minimumcompatible avec la scurit .eux tpes d'atterrissa#e sont dcrire& l'atterrissa#e avec un train classique ( roulette de queue ) etl'atterrissa#e avec un train triccle.

Vuelque soit le tpe d'avion& l'atterrissa#e s'effectue tou,ours vent de face ou au maximum SU= sur le travers.

?$0$7 Atterri&&a>e trai' tri(+(.e G

'atterrissa#e se droule en cinq tapes principales $

()a**roche finale( voir ci4dessus)

()arrondiqui consiste transformer la descente en une tra,ectoire parallle au sol au cours de laquellela vitesse dcroJt en raison du freina#e d2 la traJn et puisque les #a* sont rduits& l'tat d'quilibre estrompu.

(e *alier de dclrationdont la hauteur est fonction du tpe d'avion et peut se situer de 3 m audessus du sol. 1our qu'en dpit de ce ralentissement la portance continue #aler le poids& conditionindispensable pour que l'avion ne touche pas le sol prmaturment& il faut pro#ressivement cabrer l'avion pourau#menter l'incidence afin d'accroJtre le coefficient de portance !* au fur et mesure que la vitesse diminueet amener l'avion l'enfoncement dans une bonne position.

0?


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a vitesse d'approche 3&09s est importante pour cette phase& car trop rapide le palier de dclration risqued'"tre trop lon# ( limite de lon#ueur de piste )& trop lente le palier sera trop cours et la variation d'assiette troprapide ( risque de dcrocha#e )

nfoncement et *os& la fin de la dclration l'attitude de l'avion devra "tre cabre de faCon poserle train principal en premier ( problme de structure et de rsistance )& la bquille arrire prs du sol afin quela vitesse soit rduite au minimum possible. 'avion va alors s'enfoncer doucement et durant cette phase il faut

maintenir l'assiette. urant l'enfoncement l'avion est #rande incidence & phase qui prcde le dcrocha#e&avec une bonne mar#e puisque l'incidence d'atterrissa#e est rarement suprieure 3U=. l'issue del'enfoncement va intervenir le pos ou prise de contact du train principal avec le sol.

!'est l'atterrissa#e que les dispositifs hpersustentateurs& volets et fentes& ,ouent leur rWlefondamental puisqu'en permettant d'accroJtre la valeur de la portance maximum de l'aile& il en rsulte unabaissement de la vitesse minimum. e plus ces dispositifs entraJnent un accroissement de la traJne totale del'avion et par consquent une diminution de finesse. !eci permet d'obtenir& au cours de l'approche& unetra,ectoire beaucoup plus incline et de raliser un atterrissa#e plus court.

(e roulaged'abord sur le train principal ( freina#e arodnamique ) puis selon les indications dumanuel de vol& poser la roulette de ne*. Fne fois la roulette pose il est possible d'utiliser le sstme defreina#e sol si la lon#ueur de piste le demande& le contrWle d'axe s'effectuant aux palonniers.

s que l'avion a touch le sol& il est ncessaire de l'arr"ter sur la plus courte distance possible par unfreina#e ner#ique& sans compromettre la scurit.

Hoens de freina#e sur avions quips $ ( voir connaissance avion )

a re8er&e ou i'8er&io' 6e po-&&*e est un dispositif permettant d'orienter vers l'avant la pousseexerce par un moteur hlice ou raction dans le but de ralentir l'avion et de rduire les distances defreina#e lors de latterrissa#e

Gur un moteur hlice& on inverse lepasdespalesde manire diri#er vers l'avant le souffle cr par leurrotation.

Gur un moteur raction& des lments mobiles sont dplacs de faCon obturer plus ou moins compltementla ture& ce qui dvie vers l'avant le flux des #a* chauds de la turbine et les #a* froids de la soufflante sur lesmoteurs double flux.

urant la phase de dclration& ne pas trop utiliser les palonniers car l'avion pourrait se poser de travers.

?$0$27 Atterri&&a>e trai' (.a&&i,-e G

a technique d'atterrissa#e d'un avion train classique ne diffre pas de celle d'un avion train triccle

,usqu'au contact sol car il faut poser ce tpe d'avion '' trois points''& c'est dire que le train principal et laroulette de queue soient poss en m"me temps pour viter de rebondir.

1ar contre ce #enre d'appareil prsente la particularit d'"tre extr"mement sensible lors du roula#e et il faut"tre vi#ilant tant que l'appareil n'a pas atteint une vitesse faible.

ans ce #enre d'appareil& #alement& les freins doivent "tre utiliss de faCon obtenir un freina#e maximumtout en prvenant le basculement.

0T
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pashttp://fr.wikipedia.org/wiki/Palehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Turbor%C3%A9acteur#Simple_et_double_fluxhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pashttp://fr.wikipedia.org/wiki/Palehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Turbor%C3%A9acteur#Simple_et_double_flux


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?$17 La 6*(i&io' 6!atterri&&a>e G

En approche finale& ,uste avant l'atterrissa#e ( au alentours de 0UU ft )& l'avion doit "tre ali#n sur l'axede la piste& la piste doit "tre libre ( radio )& les paramtres de l'avion bien tablis et stabiliss.e passa#e de l'approche finale la phase d'arrondi dpend en fait de ces paramtres& et on peut "tre certainque si l'un d'eux n'est pas correct& l'atterrissa#e peut-"tre risqu.

Fne phase importante dans la t"te du pilote est alors la prise de dcision $

2a remise de #a consiste rompre la descente en mettant les #a* afin de reprendre une pente montante& puisviter de suivre une tra,ectoire survolant la piste ( baonnette d'vitement. )

2'atterrissa#e consiste poursuivre la descente & peut-"tre en sortant les plein volets ,usqu'au touch final.

Nota GI. e&t ie' *8i6e't ,-e .e 8o. e' >*'*ra.H .e 6*(o..a>e et .!atterri&&a>e H 'e po-rro't pre'6re .e-r

8rai 8a.e-r ,-e par -'e mi&e e' prati,-e a8e( -' i'&tr-(te-r et par -' e'tra@'eme't a&&i6-$

0S

ATTERRISSA:E o- REMISE DE :Ad

LES VOLETS )LEIN SORTIS REMISE DE :Ad DIICILE$


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TABLEAU DES UNITS

:ra'6e-r&S+mo.e&

6e&>ra'6e-r&

U'it*&

S+mo.e&6e& -'it*&

Lo'>-e-r l mtre m

AireHS-r4a(e

G Htre carr mN

Vo.-me 9 Htre cube mL

A'>.e p.a' P & g radian rd

ma&&e m /ilo#ramme /#

Ma&&e8o.-mi,-e

-.aire

radian parseconde

rd 4 s

A((*.*ratio'a'>-.aire

' @adian parseconde par

seconde

rd 4 sN

or(e ] AeKton A

)re&&io' p 1ascal 1a

)-i&&a'(e 1 _att _

'er>ie o-tra8ai.

_ ,oule

Temp*rat-re j

=&;

e#r !elsiusou de#r


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TABLEAUF DE CONVERSION D!UNITS

Lo'>-e-r G3 mtre : 0&T feet ( pieds ) 4 3 foot ( pied ) : U&0UOT m

3 Aautical mile : 3 TQ m

- pour convertir des m en ft& on multiplie par 0 et l'on a,oute 3U ( RUUm : RUU x 0 : 3TUU > 3TU :3STU ft )&- pour convertir des ft en m& on divise par 0 et on enlve 3U ( RUUUft : RUUU 4 0 : UUU k U :3STU m)&

Vite&&e G

3 mtre 4 seconde : 0&T ft4s 4 3 ft4s : U&0UOT m4s

3 /t ( nIud ) : 3 AH 4 h : 3 TQ m 4 h

- pour convertir les


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RA))EL DES ORMULES

)re&&io' ) G1 : ] ( force )

G ( surface )

)re&&io' 6+'ami,-e )6 G1d : 34 . 9N

)6 )re&&io' tota.e " )re&&io' &tati,-e

R*&i&ta'(e 6e .#air R G@ : < . . 9N . G

)orta'(e G]* : 34 . . G . 9N . !* : m#!* : ]* 4 . 9N . G

Tra@'*e % G]x : 34 . . G . 9N . !x : ;!x : ]x 4 . 9N . G; : m# . !x 4 !* : m# . 3 4 f

R*&-.ta'te a*ro6+'ami,-e Ra G@a : 34 . . G . 9N . !r

Ma&&e 8o.-mi,-e 6e .#air GltX$ : 3&Q /# 4 mLlt$ *: m ( masse )

v ( volume )

Nomre 6e Ma(h M GH : 9v4 c

Ca.(-. 6e .a 8ite&&e 6- &o' ( G

c : U&3Y; ( en m 4 s )c : 0S Y ; ( en /t )

A8 $ a vitesse du son ne dpend que de la temprature

Temp*rat-re t Gt : 3Q - ( ] x ) ( Gtd ou +G )

3U

Temp*rat-re 6#impa(t e' 4o'(tio' 6e MG;i : ;s ( 3 > U& HN )

Coe44i(ie't 6e tra@'*e 6e pro4i. G!xp: !xr> !xf

O


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Coe44i(ie't 6e tra@'*e i'6-ite G!xi: !*N4

A..o'>eme't W G : bN 4 G

i'e&&e 4 Gf : !* 4 !x : m# 4 ; : @* 4 @x : 4 : 9i 4 9*

i'e&&e ma% G

f ma%: 3 4 Y Oab

9ol en palier $@* : m#; : @x; : m# 4 f

Vo. e' mo't*e G@* : m# . cos ; : @x > m# . sin 9* : 9 . rd

Vo. e' 6e&(e'te G@x 4 @* : t#

a(te-r 6e (har>e ' Gn : @* 4 m#n : 3 4 cos

Vite&&e 6e 6*(ro(ha>e V6 G

9d: 9lisse . Yn

Ra+o' 6e 8ira>e R G@ : 9N 4 t# . # : t# . # 4 9

)-i&&a'(e '*(e&&aire )' G1n : ;.9 : 34 .9L. G . !x : m# . !x4!* Y m#3 4 G . !* :Y( m# )L . !xN4 G . !*L

E' pa.ier G1u p-i&&a'(e -ti.e 1n p-i&&a'(e '*(e&&aire en vol hori*ontalV:( 1u k 1n ) 4 m# 1u [ 1n 9* [ U

1u Z 1n 9* Z U

O0


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EFERCICES

/Un parachute est assimil un disque de surface 0UmN& dont le coefficient < vaut 3&O. proximit du sol&oX la masse volumique de l'air est #ale 3&Q /# 4 m-L& la vitesse de chute est de O m.s-M.a rsistance de l'air @ de ce parachute sera #ale $

2/Un avion de tourisme de masse 3 3QU /# effectue une monte une vitesse de 3OQ /m4 h.Gachant que lecoefficient de traJne est de U&3U& la force de traction #nre par l'hlice de 0UU A et la surface de voilure de3 mN& quelles sont les valeurs de la pente de monte et de la vitesse ascensionnelle de cet avion ( masse volumique de l'air 3&Q /# 4 m-L & temprature : 3Q=! ` pression : 3 U30 h1a )

0/ Un planeur se trouve en plaine dans une masse d'air immobile& la hauteur de TUU m. Gachant que safinesse max est de 0U& quelle distance pourra-t-il parcourir

1/ )endant sa course au dcolla#e& un avion l#er a une acclration de 3&Q m4sN. Gi en partant du repos& ilprend Us pour dcoller& quelle est sa vitesse de dcolla#e et quelle est la lon#ueur de piste parcourue avant dedcoller

9/ La vitesse d'atterrissa#e d'un avion donn est de SU/t. Gi la dclration maximale en freinant fond& est de m4sN& quelle est la lon#ueur de roulement l'atterrissa#e

;/ Quelle est la pousse ( ou traction ) ncessaire pour acclrer un avion de Q SUU /# du repos ,usqu' unevitesse de SU/t sur une distance de ?QUm


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So.-tio' 6e& pro.*me& G

/ =20 N f 2/ ?H=_ H 0H?9 m/& f 0/ 21XX mf1/ 9= gtH 0XX m f9/ 90; m f ;/ =H102 gN f

Tome 2 Aerodynamique Mecanique Du Vol

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