Comment se fait-il qu'un avion puisse voler?

[Sickness]

Bonjours à tous. Tout le monde a surement entendu parler du nouveau "paquebot" de l'aviation: l'A380. En naviguant sur internet j'ai trouver de nombreuses photos de l'avion et certaines informations m'on stupéfait devant la grandeur de cet appareil.490 mètres de long, 50m de large et 46m de haut pour 32000 tonnes d'acier. Ces chiffres qui donnent le vertige m'on laisser sans réponse: comment un avion de cette envergure peut t-il voler?? Depuis que je suis petit je me suis toujours poser cette question; on a maintes fois essayer de m'expliquer sans pour autant être assez explicite sur les réponses données pour que je puisse comprendre. Ayant découvert ce forum il y a très peu de temps, j'y passe pour laisser ce petit message, qui j'en suis sûr, trouvera une réponse vu le nombres de tête pensante connecté sur ce forum.
Je vous remercie en attendant une réponse.

[Konrad]

Une petite expérience simple : prends une feuille de papier, tiens la verticalement par en haut (prends-la d'un doigt en haut par ex.), et souffle sur un côté : tu observeras que la feuille est comme "attirée" de ce côté. C'est l'accélération de l'air (provoquée par ton souffle) qui provoque cette force.

C'est le même principe pour les avions : les ailes sont étudiées pour que l'air soit accéléré en passant par-dessus l'aile, et pas en passant dessous, il en résulte une force qui l'entraîne vers le haut.

[mariposa]

Envoyé par Konrad

Une petite expérience simple : prends une feuille de papier, tiens la verticalement par en haut (prends-la d'un doigt en haut par ex.), et souffle sur un côté : tu observeras que la feuille est comme "attirée" de ce côté. C'est l'accélération de l'air (provoquée par ton souffle) qui provoque cette force.

C'est le même principe pour les avions : les ailes sont étudiées pour que l'air soit accéléré en passant par-dessus l'aile, et pas en passant dessous, il en résulte une force qui l'entraîne vers le haut.

Un autre exemple du même acabit. Si on regarde un bateau a voile il avance presque contre le vent (navigation au pret). cela est du au fait que la vitesse du vent qui s'écoule devant le voile est supérieure a celle derrière la voile. comme la pression diminue avec la vitesse la résultante des forces est dirigée vers l'avant (en fait il y a une projection vers l'avant, l'autre composante fait giter le bateau).

[Rodeon]

Hello

Il y a déjà des discussion sur ce sujet. Tiens volà le liens:

Aérodynamisme, portance, ...

A+

[BioBen]

J'aimerai juste préciser que en fait ce n'est pas exactement le théorème de Bernouilli qui est appliqué (c'est notre prof de méca qui nous l'a expliqué), car si l'on était dans les conditions pour l'application du théorème Bernouilli il n'y aurait pas de force vers le haut (de portance) : il est nécessaire que le fluide soit visqueux (alors que Bernouilli nécesite un fluide idéal) pour qu'il y ait apparition d'une force vers le haut.

[Rodeon]

Envoyé par BioBen

J'aimerai juste préciser que en fait ce n'est pas exactement le théorème de Bernouilli qui est appliqué (c'est notre prof de méca qui nous l'a expliqué), car si l'on était dans les conditions pour l'application du théorème Bernouilli il n'y aurait pas de force vers le haut (de portance) : il est nécessaire que le fluide soit visqueux (alors que Bernouilli nécesite un fluide idéal) pour qu'il y ait apparition d'une force vers le haut.

Es tu sur de ce que tu racontes?
Il n'est pas du tout nécessaire que le fluide soit visqueux pour expliquer la portance.
Le principe de Bernoulli nous donne l'une des contributions à la portance, la seconde provenant de la conservation de la quantité de mouvement. J'ai étudier l'aile d'avion en soufflerie avec capteur de pression sur l'intrados et extrados. L'air n'est pas un fluide visqueux, et expérimentalement on a bien une dépression sur l'extrados. Donc je pense que la portance ici n'a rien a voir avec la portance. Au contraire la viscosité diminue la portance à vitesse constante.

[BioBen]

Ah alors tu dis l'inverse de mon prof de méca...
Je suis d'accord avec toi pour la quantité de mouvement, on en avait parlé dans l'autre fil, et il ya bien 2 (ptetre plus) origines à la portance : Bernouilli (la fameuse dépression au dessus de l'aile) et, moins connue, la conservation de la quantité de mouvement (c'est la "vision newtonienne").
D'ailleurs je crois que la conservation de la quantité de mouvement joue le role principale dans la portance...non ?

Bref, pour en venir au point essentiel, notre prof nous a dit texto :
"Je ne veux pas dire que ca vient du théorème de Bernouilli, car pour B. il fut les conditions suivantes : ... et un fluide idéal, c'est à dire un fluide non visqueux. Or on a pu constater en simulation que si le fluide n'est pas visqueux, il n'y a aucune depression qui se forme et donc pas de portance."
Il nous a d'ailleurs fait souligner :
"Attention !
Pour que le phénomène de portance apparaisse, il faut que le fluide "accepte" de suivre le profil et de s'en echapper par le bord de fuite.
Le fluide doit être visqueux. Pour un fluide non visqeuex, il n'y a pas de dissymétrie entre l'extrados et l'intrados, donc pas de portance".

Benjamin

[Chip]

Envoyé par Sickness

l'A380. En naviguant sur internet j'ai trouver de nombreuses photos de l'avion et certaines informations m'on stupéfait devant la grandeur de cet appareil.490 mètres de long, 50m de large et 46m de haut pour 32000 tonnes d'acier.

Ces données sont fantaisistes...

[BioBen]

Quelqu'un a un avis sur les posts #5, #6 et #7 ? Etant donné que j'ai cours de mécanique demain, je demanderais à mon prof, mais ca serait bien que j'ai plus d'infos pour pas dire n'importe quoi ....
Merci d'avance

[monnoliv]

Je suis tout à fait d'accord avec Rodeon, l'avion crée une variation de qté de mouvement de l'air qui, par réaction sur l'avion (3ème loi de Newton), exerce une force opposée sur l'avion. Il est donc nécessaire à l'avion de dévier l'air vers le bas (comme un hélicoptère) pour voler.

[BioBen]

Oui, là dessus on est d'accord, mais sur la nécessité de viscosité du fluide...?

[esboy]

j'ai l'avis de mon paternel (ancien de supaero).

Ce que t'a dit ton prof de méca, c'est le paradoxe de d'Alembert. La portance existe sans problème sans viscosité. Le hic, c'est qu'elle ne peut apparaitre que s'il y a de la viscosité.

Pour ce qui est de la différence entre vision newtonienne et Bernouilli, c'est seulement 2 façons différentes d'écrire la même chose.

[BioBen]

Pour ce qui est de la différence entre vision newtonienne et Bernouilli, c'est seulement 2 façons différentes d'écrire la même chose.

Non non, l'un parle de différence de pression (hydrodynamique) et l'autre de conservation de quantité de mouvement à cause du "choc" des molécules d'air sur l'aile.

Ce que t'a dit ton prof de méca, c'est le paradoxe de d'Alembert. La portance existe sans problème sans viscosité. Le hic, c'est qu'elle ne peut apparaitre que s'il y a de la viscosité.

Tu te contredis ...
Enfin merci quand même d'essayer de m'aider

[esboy]

je ne me contredis pas, je m'explique mal, désolé

A partir du moment où elle a débuté, la portance n'a pas besoin de viscosité pour continuer à exister.
MAIS, pour débuter, la portance a besoin de viscosité.

les deux "visions" sont bien analogues: on envoye de la quantité de mouvement (air) vers le bas grâce à la conservation lors des chocs "plus intenses sous l'aile que sur l'aile". C'est bien ça une différence de pression comme présentée par Bernoulli.

[BioBen]

Avec Bernouilli, c'est pas plutot que l'air au dessus est accéléré et donc il y a une pression plus faible au dessus de l'aile ? Je suis quasiment sûr que c'est ca.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Portance
http://travel.howstuffworks.com/airplane6.htm
http://travel.howstuffworks.com/airplane7.htm

[esboy]

Envoyé par BioBen

Avec Bernouilli, c'est pas plutot que l'air au dessus est accéléré et donc il y a une pression plus faible au dessus de l'aile ? Je suis quasiment sûr que c'est ca.

moi aussi je suis sûr que c'est ça
ça n'empêche pas que les deux explications soient analogues.
En fait, la différence principale vient, il me semble, du moment où on passe du microscopique au mésoscopique. très tôt pour Bernoulli (dès l'équation de Navier-Stokes), au dernier moment pour la vision newtonienne (on considère le choc de chaque particule puis on intègre)

[BioBen]

Si tu vois voir les deux denriers liens que j'ai mis pourtant, ils font bien la différence...et ce ne sont pas du tout les memes points de vue. (Downash dans l'un et pas dans l'autre,...), d'où mes doutes, mais bon tu as l'air sûr de toi.

[esboy]

disons que celui qui me l'a expliqué est un supaéro qui a travaillé 30 ans au bureau d'études d'Eurocopter...
Le probème, c'est que visiblement, cette analogie est une vision d'ingénieur qui travaille sur un problème concret (une aile), pas du tout un truc de physicien (ton prof).