LE VOL D'UN PLUS LOURD QUE L'AIR
Pour comprendre le principe de vol d'un plus lourd que l'air, vous pouvez réaliser l’ expérience suivante:
Soufflez
sur une feuille de papier et observer que l'air qui s'écoule au dessus crée une
chute de pression ainsi la feuille monte poussée par la pression atmosphérique,
PRINCIPE DE BERNOUILLI
Lorsque la vitesse d'un fluide incompressible augmente sa pression (statique) diminue.
L'air se déplaçant à des vitesses subsoniques peut être considéré comme incompressible.
Si on augmente la vitesse de l'air sur le dessus d'une surface, la pression qui s'exerce sur cette surface diminue, la surface se déplace poussée par la pression supérieure ou aspiré par la dépression.
Ce principe s'applique à une aile d'avion.
En mouvement l'air rencontre le bord d'attaque (front edge) de l'aile, une partie de l'air passe sous l'aile et une partie au dessus de l'aile.
L'écoulement de l'air sur la partie supérieure courbe doit se faire plus rapidement afin de rejoindre le bord de fuite (back edge) en même temps que l'écoulement sur la partie inférieure plane.
Ainsi la pression est plus faible sur l'extrados que sur l'intrados, l'aile s'élève sous l'action de la force de PORTANCE (LIFT).
LE VOL D'UN AVION:
En vol, un avion est placé entre des forces opposées:
La portance s'oppose au poids et la traction s'oppose à la traînée.
L'avion ci-contre vole de droite à gauche et l'air s'écoule donc autour de lui de gauche à droite.
Son poids le tire vers le bas mais la portance le tire vers le haut, l'avion est en équilibre, il vole en palier.
La traînée engendrée par la résistance de l'air doit être inférieure à la traction de l'hélice, ainsi l'avion avance dans la masse d'air.
Au décollage, la traction doit augmenter plus vite que la traînée et la portance doit être supérieure au poids ainsi l'avion peut décoller.
A l'atterrissage, la portance doit être inférieure au poids.
LES 4 FORCES DU VOL:
LA PORTANCE (lift) dépend de la vitesse de l'air autour des surfaces portantes(ailes, fuselage, stabilisateur horizontal),de la densité de l'air(r) de la taille de la surface portante, de la forme et aussi de l'état de surface de l'avion (revêtement).
F(x)
= (0,5.r.V2) .S. Cz
N ; kg/m3; m.s-1; m2;
LE POIDS (gravity) dépend de la masse de l'avion et de l'accélération de la pesanteur.
P = m . g
N ; kg ; m.s-2
LA TRAINEE dépend de la vitesse de l'air qui appuie sur les surfaces frontales de la densité de l'air(r) de la taille de la surface frontale(maître couple), de la forme et aussi de l'état de surface de l'avion (revêtement).
F(z) = (0,5.r.V2) .S. Cx
N ; kg/m3; m.s-1; m2;
LA TRACTION (thrust) est fournie par une hélice ou un jet d'air chaud. .