Aviation/Physique/Math: vitesse et rayon de virage
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Aviation/Physique/Math: vitesse et rayon de virage



  1. #1
    invitec9236ab5

    Aviation/Physique/Math: vitesse et rayon de virage


    ------

    Bonjour,

    Je suis nouveau sur le forum, alors j'en profite pour me présenter, voilà, voilà...

    Je pratique l'aéromodelisme et ma question est donc en rapport. Je me demandais quelle était l'influence de la vitesse d'un avion sur son rayon de virage.

    Je vous fait donc part de mon raisonnement:

    Par virage je n'entend pas le virage "classique" d'un avion, c'est à dire à altitude constante (j'aurais trouvé la réponse dans le manuel pilote), mais plutôt un virage obtenu uniquement en tirant sur la gouverne de profondeur (si l'avion était initialement incliné entre 0° et 90°, il tourne et prend de l'altitude, s'il était bien à plat il entame une boucle). J'espère que c'est clair!

    Le virage est alors similaire à celui d'un avion que l'on ferait tourner accroché par le dessus par une ficelle.
    L'accélération subit par l'avion suit alors la formule a = v²/r (a en m/s², v en m/s et r, le rayon de virage, en m).
    Le rayon de virage est donc: r = v²/a

    Or, un avion est défini par une vitesse minimale, la vitesse de décrochage, en-dessous de laquelle les ailes n'assurent plus la portance de l'appareil (l'avion tombe). La vitesse de décrochage (Vd) augmente selon l'accélération que subit l'avion (selon le facteur de charge) selon la formule suivante (trouvée dans le manuel du pilote d'avion):

    Vd(virage) = Vd(palier) x racine carré de n (avec Vd exprimé en km/h et n, le facteur de charge, en g, 1g = 9,81m/s²)

    Partant de cette formule on peut trouver l'accélération subit par un avion évoluant à la limite du décrochage à une certaine vitesse, en estimant que a = 9,81n on obtient :

    a = 9,81 x ( Vd(virage) / Vd(palier) )²

    Pour un avion donné, Vd(palier), la vitesse de décrochage en palier, est constante (si l'on suppose que l'accélération gravitationelle est constante).

    On peut donc en théorie trouver le rayon de virage d'un avion évoluant à la limite du décrochage en revenant à la formule r = v²/a :

    r = Vd(virage) / (9,81 x ( Vd(virage) / Vd(palier) )²)

    soit en simplifiant r = Vd(palier)/9,81 exprimé en m

    Le rayon de virage minimum d'un avion (en supposant les gouvernes toujours efficaces) ne dépend donc pas de la vitesse à laquelle il vole, mais uniquement de sa vitesse de décrochage en palier.

    Voilà, c'est un peu fastidieux...

    Mon raisonnement est-il correct? (il ne tient pas compte de la position du plan du virage par rapport à l'attraction terrestre)
    Est-ce vérifié empiriquement?
    Ou tout simplement existe-t-il une façon plus simple d'estimer le rayon de virage minimum?

    Merci de votre patience et de votre intéret pour cette question.

    Guillaume

    -----

  2. #2
    Tifoc

    Re : Aviation/Physique/Math: vitesse et rayon de virage

    Bonjour,

    Il me semble que vous n'obtiendrez de réponse qu'en reformulant la question (ou alors en tombant sur un internaute qui partage votre passion est s'est déjà posé la question...).
    Personnellement, j'ignore ce qu'est une "gouverne de profondeur", et je ne vois absolument pas quel mouvement elle induit. Toutefois, si l'avion vire "a plat" (encore que j'ai jamais vu un zinc virer comme ça ), alors je crois que vous confondez les accélérations normale / tangentielle / verticale / horizontale . A suivre donc...

    Cordialement,

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