Mecanique du vol

Quelques notions sur la mécanique du vol...

 

Tout d'abord, voici quelques explications générales, expliquant les différentes forces qui entrent en action durant le vol d'un planeur, ou d'un aéronef en général:

 

"Comme l’oiseau, le planeur est plus lourd que l’air. Pour qu’il vole, il faut faire apparaître une force capable de s’opposer à son propre poids."

 

 

Experience pour comprendre ce qu’est le vent relatif et son effet sur un objet profilé :

 

Installez-vous dans une voiture à l’arrêt, la fenêtre ouverte et la main à plat à l’extérieur.

La voiture étant à l’arrêt, elle a naturellement tendance a retomber sous l’effet de son poids et vous ne ressentirez rien de spécial.

Lorsque la voiture commence à rouler, vous ressentez un courant d’air sur la main dû à la vitesse du véhicule qui la soulève, créant ainsi une force aérodynamique. Cette force est appelée résultante aérodynamique. Vous ressentiriez exactement la même chose si la voiture était à l’arrêt et s’il soufflait un vent de face assez fort.

En fait, le vent arrivant sur la main s’appelle le vent relatif.

 

Les forces appliquées sur un objet profilé :

 

Cette résultante aérodynamique tend à soulever votre main et l’emmener en arrière. On peut donc décomposer cette résultante aérodynamique en une force perpendiculaire à votre déplacement par rapport au vent relatif appelée portance et une force parallèle appelée trainée. De même, un planeur est soumis aux mêmes phénomènes et donc aux mêmes forces.

 

Application au planeur :

 

Sur un planeur en vol stabilisé, plusieurs forces s’appliquent :

 

  • Son poids, qui le tire vers le bas (P).

  • Sa résultante aérodynamique qui lui permet de voler (Ra).

Ces forces se décomposent de la manière suivante :

  • La composante du poids, parallèle à sa trajectoire qui le fait avancer (Px).

  • La trainée qui oppose une résistance à l’air (Rx). (en vol stabilisé, Rx=-Px)

  • La composante du poids, perpendiculaire à la trajectoire (poids apparent).

  • La composante de la résultante aérodynamique, perpendiculaire à la trajectoire appelée portance. (portance= -poids apparent)

 

schema-forces-planeur-2-sans-texte.png

 

 

Toutes ces forces permettant le vol sont représentées sous forme de vecteurs, qui, si l’aéronef est en vol stabilisé, doivent toutes se compenser.

 

 

La trainée :

 

Elle est créée par le contact de l’air qui provoque un frottement sur le planeur, comme pour une voiture qui possède, lorsqu’elle roule, un frottement entre les pneus et le sol. Plus la vitesse est importante, plus la trainée est importante.

 

 

Le poids :

 

Il est exprimé en newtons et est l’un des principaux obstacles au vol en général : il tire le planeur vers le bas.

 

 


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