Ce fil fait suite aux nombreuses discussions sur le vol des avions ou des hélicos (dans des boîtes plus ou moins grandes ...), sur les mouches dans les sous-marins, etc, etc.
Les discussions se terminent à chaque fois (en fait elles ne se terminent pas) sur des positions opposées en rapport avec la mécanique des fluides et des considérations de haute volée (!) sur la viscosité et autres phénomènes compliqués qui font appel à des calculs que je suis bien incapable de discuter. Celui, plus récent, où a été tenté de reprendre le problème à partir de contacts solides est toujours en cours, mais j'ai peur qu'il n'aboutisse pas non plus.
J'ai donc, avec mes petits moyens de bricoleur, essayé une autre approche (pour l'hélico) : faire des dessins d'isobares.
Il s'agit donc d'un hélicoptère simplifié au maximum :
- rotor à hélices contrarotatives (pour éliminer certains problèmes)
- poids de l'hélico 12000 N.
- surface portante équivalente : 10m²
- moteur électrique pour qu'il n'y ait pas à discuter de l'apport local de gaz (tiens, c'est pas sorti, ça, dans les fils ...).
- puissance effective : suffisante
On fait l'hypothèse que la pression au niveau du rotor avant sa mise en route est de 1000hPa.
Pour que cet hélico se maintienne en vol stationnaire, il faut et il suffit que la différence de pression delta P entre le dessus et le dessous de la surface portante équivalente soit telle que : deltaP x (surface portante équivalente) = poids de l'hélico.
Je pense que tout le monde est d'accord avec ça ?
Donc, dans cet exemple : deltaP = 12000N/10m² = 1200N/m² = 12hPa.
Que fait le rotor ? Il agit comme une aile. Il y a plusieurs "types" d'explications quant au fonctionnement d'une aile :
Bernouilli (& Co.) : la différence de parcours des filets au-dessus et en dessous implique une différence de vitesse de l'air, donc génère une pression différente dessus et dessous. La favorite de certains.
Newton : l'aile dévie (ou propulse vers le bas, etc.) une masse d'air, et la poussée vers le haut est une force de réaction de l'aile à la poussée vers le bas des molécules d'air (ou le contraire selon qu'on se place du point de vue de l'aile ou de celui de l'air). Plus fondamentale à mon avis.
Prandtl : filets d'air et tourbillons ..., une sophistication de la première ..., et ni mon PC ni ma tête ont une puissance de calcul suffisante !
Etc... (je suppose)
PEU IMPORTE ! Toutes ces explications conduisent à la présence de différences de pression, confirmées par toutes les mesures expérimentales, entre le dessous et le dessus de l'aile : rien de magique, évidemment !
On ne cherche donc surtout pas à savoir comment cette différence de pression est générée. Par contre, il va falloir décider comment elle se répartit pour continuer :
- est-ce qu'il y a seulement une surpression dessous (donc 1000hPa au dessus et 1012 au dessous) ?
- est-ce qu'il y a seulement une dépression au dessus (898hPa) ?
- est-ce réparti ? Et dans ce cas, comment ? :moitié-moitié (994 et 1006) ou non, par exemple 1/3 - 2/3 (992 dessus et 1004 dessous) ?
Pour ne pas surcharger (et par paresse !), il n'y a que 2 dessins "H1" et "H1bis" correspondants aux 2 cas "répartis".
Expérience :
L'hélico, arrêté, est posé sur un mât vertical rigide de 108 mètres de haut. Le plan du rotor est à 110 mètres, donc, si la pression au sol est de 1013hPa ce jour là, la pression dans le plan du rotor est de 1000hPa. Dessin A, trivial mais indispensable pour la suite ...
Le pilote démarre et fait juste ce qu'il faut pour se mettre en vol stationnaire à quelques centimètres au-dessus du mât. Quelles peuvent être les surfaces isobares autour de l'hélico ? Le plan du rotor est une discontinuité : juste au-dessus, la pression est inférieure à 1000hPa, et juste au-dessous, elle est supérieure. Si l'on schématise les rotors sous forme d'un fin rectangle (rouge sur les dessins), les surfaces isobares doivent dessiner des sortes de bulles accrochées sur et sous le rectangle : figures H et Hbis, où ne sont pas figurés les multiples tourbillons et autres vortex au voisinage des extrémités du rectangle.
Ca baigne ? Oui, réponse A. Non, réponse B. Ne sait pas, réponse C. "C'est quantique", réponse D.
Pour ceux qui sont encore là (merci), bricolons un peu en essayant d'insérer le dessin H1bis, par exemple, dans le dessin A : c'est le post suivant pour le suspens (et à cause de la limitation du nombre de dessins par post).
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Envoyé par sitalgo 
Ca, ça va nous être fort utile. Je n'ai pas zip sous linux, faut que je voie si je l'ai sous win.
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