flottaison d'un avion


vlad Membre 105 messages
Forumeur inspiré‚ 27ans
Posté(e)

Bonjours, je voudrais savoirs le principe de flottaison d'un avion, je cherche toujours sur le net mais pas d'explication trouvée. Merci

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_Fred Membre+ 15 765 messages
Noyé dans un océan de couleurs‚ 32ans
Posté(e)

;) euh ... très bonne question!

"Tous les avions opèrent à partir d'une base terrestre, sauf l'avion embarqué, l'hydravion et l'avion amphibie. L'avion embarqué est conçu pour décoller ou atterrir sur un porte-avions ; sa queue est dotée d'un crochet qui s'accroche à un câble tendu en travers du pont lors de l'atterrissage. L'hydravion est muni de flotteurs qui remplacent les roues d'un avion classique ; le fuselage des gros hydravions s'assimile à la coque d'un bateau, leur permettant ainsi de flotter. L'avion amphibie possède un train d'atterrissage et un train d'amerrissage, pour qu'il puisse opérer aussi bien sur le sol que sur l'eau."

http://fr.ca.encarta.msn.com/encyclopedia_..."lt;/a>

J'avoue aussi que j'ai pas vraiment saisi ta question ... :x

Modifié par _FunKy

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Opeth Membre 1 327 messages
Forumeur alchimiste‚ 44ans
Posté(e)

un avion à réacteurs ne dépend pas de l'air, il l'utilise via ses moteurs

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Chameaulo VIP 11 192 messages
Final Five‚ 36ans
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J'avais vu une chouette emission de C'est pas sorcier là dessus. Y avait une histoire de différence de chemin entre l'air passant au dessus de l'aile et celui passant en dessous, mais je saurai pas t'en dire plus, ça fait un moment.

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ph0b Fondateur 4 329 messages
Faut Bosser‚ 27ans
Posté(e)

Oui Chameaulo, c'est le phénomène de portance, l'air arrivant de face vers le dessous de l'aile "pousse" avec les frottements, l'avion vers le haut grace à la forme de l'aile.

On utilise la vitesse qu'on a et qui apporte de l'air arrivant de face, ce frottement permet aussi par exemple aux engins à voile d'aller plus vite que le vent (46 noeuds en planche à voile récemment ;))

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Invité philippe du web
Invité philippe du web Invités 0 message
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J'avais deja pas compris la question alors la réponse de phobos encore moins. lol

Alors on peut me reexpliquer mais en douceur j'ai du être blond dans une vie antérieur.

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eryx VIP 8 660 messages
Dresseur d'ours‚ 45ans
Posté(e)

En fait pour compléter la réponse de Phobos, il se trouve que les principes de la mécanique des fluides induisent une baisse de la pression perpendiculairement à la surface de l'écoulement d'un fluide quand sa vitesse d'écoulement augmente.

Cela veut dire qu'à la surface d'une aile, plus l'air y circule vite moins la pression y est élevée

Or si on prend les deux faces d'une aile et que l'une de ces deux face est plus grande c'est-à-dire que la ligne qui va de l'avant de l'aile vers l'arrière de l'aile est plus grande d'un côté de l'autre, l'air en s'écoulant de l'avant vers l'arrière ne s'écoulera pas à la même vitesse.

On imagine facilement que du côté où le profil de l'aile est le plus long, l'air doit circuler plus vite pour arriver en même temps que l'air qui circule du côté le plus court.

Cette différence de vitesse induit alors une différence de pression entre l'intrados de l'aile et l'extrados (c'est comme cela que l'on appelle les deux faces d'une aile). L'intrados à la plus petite corde et l'extrados à la plus grande corde. Le gradient de pression se fait donc de haut en bas (la pression la plus élevée est sur l'intrados).

On voit alors qu'en augmentant la vitesse de l'aile on augmente le Δp (gradient de pression) et l'aile est aspirée vers le haut, c'est la portance.

On voit alors que 4 facteurs encadrent la portance : la densité du milieu, la vitesse de l'aile par rapport au milieu traversé, le profil de l'aile et enfin la surface de l'aile.

La question qui vient ensuite, c'est pourquoi ne pas créer un intrados, le plus droit possible et un extrados le plus grand possible ?

Tout simplement car l'écoulement de l'aile dans un milieu (air ou eau par exemple) suppose d'être fait dans un régime dit laminaire (non turbulent) et qu'en augmentant la courbure de l'extrados on arrive assez vite à des phénomène de tourbillons dans l'air et de cavitation dans l'eau. Cette limite est donnée par le nombre Reynolds qui doit rester inférieur à 2300 pour garantir un écoulement laminaire.

On voit alors que plus on augmente la vitesse, plus on arrive vite aux limites du profil de l'aile. C'est pour cette raison que l'on a des ailes d'avion dont le profil est « presque » symétrique à grande vitesse et très dissymétrique à faible vitesse. Pour cela, quand la vitesse ralentie, le pilote sort les volets et augmente deux facteurs de stabilité, la surface de l'aile et la dissymétrie du profil de l'aile.

Je pourrais continuer pendant des heures alors s'il y a d'autres questions.

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Wild VIP 3 879 messages
Lonesome Cowboy‚ 32ans
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Merci eryx. Je pense que tu as parfaitement résumé ma pensée, à savoir les bases de la mécanique des fluides. Je pourrais également poursuivre l'explication, mais :

  • Je pense que ta réponse est suffisante
  • Je ne voudrai pas te priver de ton heure de gloire

;)

Wild

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eryx VIP 8 660 messages
Dresseur d'ours‚ 45ans
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Invité Elendil
Invité Elendil Invités 0 message
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donc , ces condition fond que l'on franchit obligatoirement le mur du son , j'ai ouie dire qu'il etait possible de l'evité ...? des details?

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ph0b Fondateur 4 329 messages
Faut Bosser‚ 27ans
Posté(e)

le mur du son a peu de rapport : une plus haute vitesse supporte un galbe du dessus des ailes plus grand, c'est tout, il suffit de voir un jouet, un petit avion à élastique par exemple, voler, ça franchit pas encore le mur du son ces machins là ;)

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eryx VIP 8 660 messages
Dresseur d'ours‚ 45ans
Posté(e)

Non, on ne franchit pas obligatoirement le mur du son. Dans les airs on l'appelle la vitesse de Mach.

La vitesse de Mach 1 est atteinte quand le déplacement relatif de l'appareil dans le milieu traversé est égal à la vitesse de la propagation du son dans ce même élément. Classiquement dans l'air, dans des conditions de température et de pression standard, la vitesse du son est de l'ordre de 340 m/s soit 1224km/h environ.

Il faut garder à l'esprit que la vitesse de Mach est proportionnelle à la racine carrée de la température absolue. Ce qui veut dire que plus la température baisse, plus la vitesse de la propagation du son dans le milieu baisse aussi.

On atteint la vitesse de Mach 1 quand les ondes de pression du au déplacement du véhicule, appelées sphères de perturbation, atteignent la vitesse de la propagation du son dans le milieu. Il se créé de fortes turbulences, accompagné d'un bruit caractéristique, c'est le bang supersonique.

Pour revenir à ta question Elendil, il se trouve qu'avec des profils d'aile limite, on pourrait avoir une vitesse de propagation supérieure à celle du son sur l'extrados et inférieur sur l'intrados, on aurait alors de perturbation très importantes sur le dessus de l'aile qui entraînerait une perte de portance et l'aile décrocherait. En pratique cela n'arrive pas car les différence de vitesses entre l'extrados et l'intrados d'un avion sont suffisamment faible pour que les deux profils se retrouvent supersoniques en même temps et que la perte de portance engendré par les perturbation du à l'onde de choc soit très limité dans le temps.

En revanche, il est un aéronef touché de plein fouet par ces problème c'est l'hélicoptère.

Que ce passe t'il avec une pale de rotor?

C'est simple elle se comporte comme une aile. Seulement, il y a un côté de l'aile qui est presque arrêté et un côté qui fonce comme un fou! la partie extérieure de la pale à une vitesse angulaire qui est la même qu'au niveau du point d'ancrage sur le rotor, mais une vitesse linéaire qui est (R/r) fois plus grande avec r le rayon du cercle au point d'ancrage et R le rayon du cercle en bout de pale.

Imaginons maintenant un rotor de 10 mètres de rayon tournant à 100 tours par minute. A l'ancrage sur le rotor (1 mètre du centre) la vitesse linéaire de la partie de pale est de (2'pi'r x 100)/60 = 10,5 m/s.

Au bout de la pale la vitesse est de (2'pi'R x 100)/60 = 105 m/s.

On imagine maintenant que le rotor tourne à 330 tours par minute, on obtient alors des valeurs de 34,7 m/s et 347 m/s !! Dans un cas on est subsonique et on est supersonique en bout de pale ! Jusqu'à il y a quelque années on ne savait pas faire de pale qui résiste à l'onde choc du passage à mach 1 au bout de cette pale. Celle ci est d'autant plus fragile au bout, qu'il est libre ce bout et peut vibrer un peu comme il veut. Maintenant on sait faire. On s'aperçoit aussi, si on a lu mon post précédent, que la vitesse de l'air relatif sur la pale augmentant, il faut faire varier le profil de la pale de façon à ce que l'intrados et l'extrados soient « presque" symétriques quand les vitesses augmentent, c'est-à-dire quand on se déporte vers l'extérieur de la pale. De cette façon on évite les risque de tourbillons qui vont se créer entre les deux côtés de la pale à cause de l'augmentation de ΔP.

Pour rester en dessous de la vitesse de mach 1 en bout de pale (les constructeurs préfèrent, s'ils ont le choix) et conserver le rendement des pales, il y a plusieurs solution. On augmente la surface des pales (c'est pour cela que le Bell UH1-Iroquois, le fameux « chopper » de la guerre du Vietnam à des pales très larges, car il n'en a que deux) on peut aussi augmenter le nombre de pales sur le rotor pour augmenter le nombre d'éléments portants. On fait aussi varier l'incidence de la pale, c'est-à-dire son angle d'attaque de l'air.

De quoi parle-t-on maintenant ?

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Invité Elendil
Invité Elendil Invités 0 message
Posté(e)

rien merci

Modifié par Elendil

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vlad Membre 105 messages
Forumeur inspiré‚ 27ans
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Olala merci pour ces réponses, vous savez, fallait pas autant lol, je comprend mieux maintenant. Merci encore.

Modifié par vlad

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eryx VIP 8 660 messages
Dresseur d'ours‚ 45ans
Posté(e)

Pour que nous soyons tous en phase, il faut définir le vocabulaire : La flottaison et la portance ne sont pas pareilles. Ces phénomènes ne sont pas les mêmes. La flottaison est la résultante statique de la poussé d'Archimède et la portance est la résultante dynamique de la vitesse sur un profil. La preuve, les sous marins ont des ailerons qui aident à la direction et certains bateaux sont équipés de foils, qui sont des éléments portants (ici dans l'eau et pas dans l'air).

En revanche, en phase transitoire, ces deux phénomènes agissent dans le sens opposés pour des véhicules dont la densité relative est plus importante que le milieu dans lequel ils transitent.

La poussée d'Archimède appliquée sur un avion (dont la densité est supérieure à celle de l'air, agit du haut vers le bas, dans le sens vers lequel la gravité ordonne le gradient de densité) alors que la résultante de la portance agit du bas vers le haut. Mais la valeur de la poussée d'Archimède est si faible dans l'air qu'elle est négligée (par rapport aux frottements notamment)

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Chameaulo VIP 11 192 messages
Final Five‚ 36ans
Posté(e)
Δp (gradient de pression)

régime dit laminaire (non turbulent)

phénomène de tourbillons dans l'air et de cavitation dans l'eau.

nombre Reynolds qui doit rester inférieur à 2300

Finalement j'ai trouvé l'utilité des cours de Génie Chimique que j'ai pu avoir en IUT ;) ça m'a au moins permis de comprendre ta réponse Eryx ;)

P.S: j'arrive pas à voir l'image de ta signature

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eryx VIP 8 660 messages
Dresseur d'ours‚ 45ans
Posté(e)

Chameaulo, tu diras à tes profs de verser leur obole au fond des modo nécessiteux de FFr, pour avoir fait que leur cours aient eu une utilité!! ;)

Sinon pour l'image dans ma signature, moi non plus je la voit pas!!!!! ;)

Je suis un peu un âne la-dessus!

Je ne me souviens même pas ce que c'était cette image!

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