Bonjour
Passionné d'aviation depuis un long moment je cherche a comprendre les principe de la portance.
Mais sur ce lien ci dessous
http://accrodavion.be/Accrodavions/laportance.html
On parle incompresibilité de l'air at 350km/h mais après la vitesse du son l'air est compressible donc sa voudrait dire que il n'y aurait plus de portance.
En l'attente d'une futur réponse
Je vous remercie d'avance
Arthur
Bonjour.
L'incompressibilité de l'air permet d'expliquer son accélération par "effet venturi", et une partie de l'explication de la portance se base sur cet effet (l'accélération du flux sur l'extrados d'un profil non symétrique donnant déjà une petite portance à angle d'incidence nul). Ensuite, on peut montrer la correspondance entre l'accélération du flux et la baisse de la pression statique.
Mais l'explication la plus fondamentale de la portance, c'est la déviation du flux d'air. On peut montrer cette déviation, soit directement (déviation "intuitive" sous l'intrados, et déviation par effet coanda (donc la viscosité) sur l'extrados), soit indirectement, par la notion de circulation (autour du profil), mais il y a toujours déviation, et cela aussi bien pour des vitesses subsoniques (air considéré comme incompressible en bonne approximation), que supersonique (air compressible).
Amicalement, Alain
Rebonjour.
Petit supplément peut être pas inutile: même à vitesse supersonique, il y a une différence de vitesse d'écoulement entre l'extrados et l'intrados, mais la cause est différente. Si l'on regarde un profil d'aile en supersonique, donc avec une onde de choc en amont et une autre (de recompression) en aval, comme ici:
http://accrodavion.be/Accrodavions/i...20biconvex.gif
on constate un ralentissement brutal du flux au niveau de la première onde de choc, puis une accélération par expansion de ce même flux entre les deux ondes de choc (les lignes de mach "s'étalent en éventail"). Si l'intrados est moins courbé, ou si il y a un angle d'incidence non nul (ou les deux), alors il y aura, au minimum, une expansion moins importante au niveau de l'intrados avec comme conséquence une moins grande vitesse de ce côté là.
Amicalement, Alain
Bonjour
Si cela ne vous dérange pas
J'aimerais que vous me fassiez des explication rapide mais fondamentale sur le fonctionnement de la portance
Car tous est compliquer pour moi , encore Etudiant .
Cordialement
Arthur
Bonjour.
Puisque tu as ouvert une discussion spécifiquement sur la portance, ce n'est pas ici que je vais répondre.
Amicalement, Alain
Bonjour Alain
Cela voudrait dire que l'air se compresse a l'onde de choc puis se décompresse ?
Mes question peuvent sembler bête .
Merci pour toute c'est réponse
Cordialement
Arthur
Bonjour.
Oui. Une onde de choc est une zone de forte et brutale compression, et le reste du profile dont le dessin est représenté dans un message précédent constitue une zone d'expansion dans laquelle l'air accélère. En aérodynamique compressible (supersonique donc), il y a accélération par expansion, par détente si tu préfères.
Si tu prends une tuyère de Laval (une tuyère de fusée, donc convergente d'abord et divergente ensuite), le flux est d'abord SUBSONIQUE (donc considéré comme incompressible), et donc il accélère dans la partie CONVERGENTE par "effet venturi" jusqu'à la vitesse du son, puis là, devenu compressible (because vitesse transsonique), il accélère encore dans la partie DIVERGENTE par effet de détente.
Le comportement d'un flux d'air en supersonique est donc à ce niveau là le contraire du comportement en subsonique.
Amicalement, Alain
Merci beaucoup Alain pour toute les explications
Cordialement
Arthur
Dernière question Alain
Quelle est l'effet de cette réaction sur la portance.
Et comment explique ton le phénomène du bang et du nuage de condensation .
Merci d'avance
J'espère ne pas vous déranger
Cordialement
Arthur
Bonjour.
Je ne vois ce que tu veux dire par "réaction"? L'onde de choc, ou la détente entre les deux?Envoyé par Tuturavion
Si tu parles de l'onde de choc, elle peut avoir des effets plus ou moins liés à la portance, comme le décollement de la couche limite, avec formation de turbulences (onde de choc "arrière").
Dans le "passage" transsonique, déjà avant que l'avion lui même n'ait atteint Mach 1, mais quand la vitesse d'écoulement sur l'extrados de l'aile (là où l'écoulement est le plus rapide), est déjà localement supersonique, de telles turbulences peuvent se former sur l'arrière de l'aile; là où se trouvent les ailerons, qui seront donc soumis à un écoulement turbulent.
Cette onde de choc "arrière" recule avec l'augmentation de la vitesse, et à mach 1, elle sera au bord de fuite, donc sur les ailerons. Et dans ce cas là, puisque une onde de choc est une zone de haute pression, elle "pèse" sur les commandes.
Si tu parles de la détente (entre les ondes de choc avant et arrière), elle produit une accélération du flux d'aire ainsi qu'une baisse de la pression statique, donc une bonne chose pour la portance.
Lorsqu'un avion vole à vitesse sonique ou supersonique, il se forme donc deux ondes de choc, une à l'avant, l'autre à l'arrière.
Ces ondes de choc sont des zones très étroites où la pression est brutalement beaucoup plus élevée. Aussi longtemps qu'un avion vole à une vitesse égale ou supérieure à celle du son, il entraîne avec lui ces deux ondes de choc, comme les vagues d'étrave et de sillage d'un bateau.
Lorsqu'un tel avion nous survole, nous ressentons cette brutale compression/détente comme un bang, et comme il y en a deux qui se suivent (depuis l'avant et depuis l'arrière de l'avion), nous entendons deux bangs successifs.
Le nuage de condensation est du à la chute brutale de pression en aval de l'onde de choc.
Amicalement, Alain
Bonjour Alain je vais encore vous embêter.
Je me demandais ( je n'ai pas trouvé sur internet) pourquoi les commandes s'inversait après le mur du son.
Je sais que maintenant tous est informatisée mais avant les avion utilisait les câble donc aucune autocorrection.
Bonjour.
En fait cette histoire d'inversion de commandes n'est pas tout à fait exacte, et n'a jamais concerné l'"après mur du son" en général, mais uniquement la zone transsonique.
En fait il y a deux phénomènes distincts qui ont contribués à cette histoire qui est presque de la légende urbaine.
1) dans le passé, certains avions manquaient quelque peu de rigidité au niveau des ailes, en particulier vis à vis de la torsion. Dans certaines circonstances, lorsque le pilote voulait mettre son avion en roulis, la force produite par les ailerons provoquait une torsion de l'aile. Cette torsion avait un effet inverse de ce qui était demandé.
Exemple: l'aileron de l'aile gauche était abaissé (pour accroître la portance de ce côté, et ainsi RELEVER cette aile gauche et donc basculer côté droit). La force aérodynamique appliquée à cet aileron provoquait alors une torsion de l'aile de telle manière que le bord de fuite se relevait, tandis que la bord d'attaque plongeait. Résultat un angle d'incidence négatif sur cette aile qui induisait une DESCENTE de l'aile plutôt qu'une ascension. Il y avait inversion, mais cette inversion n'était pas liée au passage transsonique.
Ensuite, lorsque les premiers avions se sont "frottés" au mur du son, ils ont été confrontés au même phénomène parce que:
a) l'aileron de l'aile côté basculement travaillait dans l'écoulement turbulent engendré par l'onde de choc arrière, et il était donc MOINS EFFICACE, et obligeait donc à insister d'avantage sur les commandes, donc à augmenter le débattement des ailerons, ce qui avait des conséquences néfaste au niveau de l'autre aile.
b)Au niveau de l'autre aile justement, donc celle côté opposé au basculement, l'aileron devait pivoter d'avantage et était soumis à une contrainte forte et même brutale qui induisait une torsion de l'aile comme décrit plus haut avec les conséquences décrites plus haut..
2) Le passage du mur du son entraîne un recul brutal du centre de portance, or les premiers avions passaient le mur du son en descente, presque en piqué. Le recul brutal du centre de portance faisait que le couple piqueur de l'avion (sa tendance naturelle à "piquer du nez"), était brutalement renforcée, ce qui obligeait le pilote, jusque là en train d'enfoncer le manche pour piquer, à devoir redresser brusquement pour ralentir cette soudaine envie de l'avion d'en faire trop côté piqué.
Amicalement, Alain
Re : Incompresibilite de l'air explication
Bonjour donc si j'ai bien compris l'aileron va provoquer une torsion de l'aile et induire l'effet inverse mais comment l'aileron fait pour tordre cette aile
Et ensuite que ce passe t'il pour la gouverne de profondeur (le lacet et le tangage)
J'espère ne pas vous déranger .
Mais plus tard je voudrais devenir ingénieur aéronautique donc comprené je m'intéresses énormément au loi physique de la portance
Bonjour.
L'aileron se trouve sur le bord de fuite, donc à l'arrière de l'aile, la force qu'il produit est donc décentrée.
Lors du passage transsonique, la très haute vitesse peut produire une force importante sur les gouvernes.
D'un autre côté, ce même passage transsonique signifie l'apparition d'un flux turbulent en aval de l'onde de choc arrière, et ce flux turbulent entraîne une baisse d'efficacité, essentiellement de l'aileron qui se relève.
Cette baisse d'efficacité oblige alors l'autre aileron à travailler plus et donc à donner plus de force.
On a donc ici un aileron (celui qui s'abaisse) qui donne assez brutalement une force puissante.
Cette poussée forte et brutale (qui doit faire pivoter l'avion autour de son axe de roulis), entraîne une réaction d'inertie (de l'avion) tout aussi brutale. Il est alors normal que si l'aile manque de rigidité, elle se torde, l'arrière de l'aile se soulevant un peu plus (et un peu plus vite) que l'avant.
La gouverne de profondeur peut, elle aussi, souffrir d'une diminution d'efficacité pour cause de turbulence induite par une onde de choc "arrière", mais pour obtenir une torsion, il faudrait vraiment qu'elle soit mal foutue......
De toute façon , ces problèmes n'ont plus de raisons d'être aujourd'hui sur les avions "biens faits".
La gouverne de profondeur ne concerne que le contrôle en tangage et exceptionnellement une contribution au contrôle en roulis par braquage différentiel (de concert avec les ailerons dans ce cas), mais le contrôle en lacet ne dépend pas de la gouverne de PROFONDEUR, c'est plutôt le rôle de la dérive (verticale le plus souvent).
Amicalement, Alain
Bonjour Alain
Donc si j'ai bien compris avec le passage transsonique il va se créer et des turbulence ce qui va entraîner une baisse d'efficacité au niveau de l'aileron lever donc pour compenser il va augmenter la portance donc celui baisser et quand il baisse autant cela va provoquer il torsion de l'aile , c'est turbulence vont appuyer sur l'aileron levée pour provoque cette effet ou juste décoller le flux d'air ?
En parcourant votre site j'ai vu votre explication sûres les canards et il dit que des turbulence ce formes sur l'avant du canards mais comment ce forme t'elles.
PS:votre site est juste le meilleurs
Cordialement
Arthur
Bonjour.
Ta phrase est assez étrange, et on a un peu de mal à bien te comprendre. En gros j'ai l'impression que tu t'exprimes assez mal. Je vais essayer de clarifier à partir de ce que je pense que tu as voulu dire. Lors du passage transsonique, l'onde de choc arrière va provoquer des turbulences, ce qui va entraîner une baisse d'efficacité des ailerons, mais d'abord et surtout de l'aileron qui se lève.Pour compenser, le pilote va insister d'avantage sur les commandes, donc demander un débattement plus important aux ailerons. L'aileron baissé, celui qui garde le plus d'efficacité, va être soumis à une force aérodynamique importante, et va donc produire sur l'aile une force importante. Mais puisque l'action d'un aileron est décentrée (au bord de fuite de l'aile), ce décentrage de la force va être à l'origine d'un couple de torsion.
Les turbulences sont la conséquence de l'onde de choc arrière, et vont de paire avec un décollement de la couche limite, mais elles n'«appuient» pas sur l'aileron.
Tu as du mal lire, il n'est nulle part question que des turbulences se produisent à l'avant des canards, mais plutôt que les canards eux même soient à l'origine de vortex d'extrémités de voilure (un canard est une «petite aile»), et ces vortex, s'étendant sur l'extrados de l'aile, peuvent être utiles lors de vol à grande incidence.
La formation des vortex d'extrémité de voilure est décrite à la page la traînée 2 (traînée induite), et pour comprendre la façon dont ils agissent, tu peux lire les pages concernant la couche Limite, et les inducteurs de vortex.
Amicalement, Alain
Content qu'il te plaise, mais je suis sûr que d'autres auraient une opinion bien différente, et avec raisons. C'est un site de pure et forte vulgarisation, et certains n'aiment pas du tout ce genre de démarche.
Amicalement, Alain
Bonjour Alain
Donc comme vous me l'avez conseillé j'ai été voir la couche limite et les inducteurs de vortex donc si j'ai bien compris la couche limite est la limite entre l'air qui est ralenti par la viscosité de l'aile et l'air libre.Ensuite pour les vortex on en crée en faisant des apex ou des canards , les vortex (le canards et les apex en forme d'aile)se créé car la différence de pression entre l'intrados et l'extrados donc la faible pression sous l'intrados les molécules d'air vont vouloir aller sur l'extrados et rencontrer l'air de l'extrados se qui va créé des tourbillons. Ces vortex vont alors réaccelerer le flux d'air sur l'aile. Mais je ne comprends pas comment elle va pouvoir accélérer cette air.
Et mon autre questions pourquoi l'air de l'extrados vers l'intérieur comme sur cette photo ci-dessous?
Si ce que j'ai écrit est faux pourriez vous me réexpliquer tous sa surtout la couche limite car je ne pense pas avoir bien compris.
Merci Grace a vous je comprend beaucoup mieux.
Cordialement
Arthur
Bonjour.
Plus précisément, la couche limite est la COUCHE D'AIR donc les caractéristiques d'écoulement (vitesse, laminarité ou turbulence) sont influencées par l'interaction avec la paroi.
Le tourbillon est amorcé par le mouvement de contournement de l'extrémité de l'aile par l'air en provenance de l'intrados. En effectuant ce contournement, l'air commence de fait un mouvement de rotation.
Les vortex sont le siège de mouvements de rotation très très rapides (comme dans une tornade), il est donc normal qu'en «frôlant» la paroi de l'extrados, ils «soufflent» fortement sur l'air qu'ils y rencontrent et lui donne un coup d'accélération. Même si cette accélération n'est pas dans la même direction que le flux principal, on peut faire une addition vectorielle, et le résultat est quand même positif.
Le flux passant sur l'extrados est accéléré, donc sa vitesse augmente, donc sa pression dynamique (qui est directement liée à la vitesse du flux) augmente aussi.
Rappel: la pression dynamique est strictement orientée dans la direction et le sens de l'écoulement.
Et puisque, selon Bernouilli, la pression totale (somme de la pression statique et de la pression dynamique) doit rester constante, alors pour compenser l'augmentation de la pression dynamique, il faut nécessairement que la pression statique diminue.
Cette diminution de la pression statique dans l'écoulement sur l'extrados a pour effet «d'aspirer» l'air dans les directions perpendiculaires à celui de l'écoulement, donc entre autre, en provenance des extrémités de voilure.
Remarque: l'effet inverse se produit sous l'intrados, là où la pression statique est plus forte, et là, l'air a plutôt tendance à s'écarter vers les extrémités des ailes.
Amicalement, Alain
Bonjour Alain
J'ai bien compris ce que vous m'avez expliqué.
Mais à propos de la couche limite vous dite que la vitesse est pratiquement nulle au niveau de l'aile comment peut il y avoir de la portance?
image.jpg
Ensuite, mes questions peuvent paraître vraiment bête mais je vous la pose comme même je n'ai pas compris pourquoi l'avion se cabrait quand la gouverne de profondeur est levée et de même dans le sens contraire.
image.jpg
Enfin je vous demande une dernière explication comment se crée ce vortex?
image.jpg
Merci encore une fois.
Cordialement
Arthur
Bonjour.
La portance peut être vue comme:
Le résultat d'une différence de pression.
Le résultat d'une déviation du flux d'air.
Une différence de pression:
MÊME si la couche limite est plus lente que le flux libre, et même si une petite «tranche» de cette couche limite a carrément une vitesse nulle, il y a quand même, quelque part au dessus de l'aile, une zone où l'écoulement est rapide et la pression statique basse, et cela suffit pour avoir un effet «aspirateur» sur l'aile.
L'aile n'a pas besoin de «toucher» le flux rapide pour qu'il y ait dépression, il y a de fait déjà dépression parce qu'il y a déjà de fait écoulement rapide un peu plus haut.
La couche limite n'isole pas l'aile de la dépression, on peut même dire qu'elle subit elle même aussi cette dépression et donc la pression statique y est plus basse par «contagion» sans besoin de vitesse. On peut s'en assurer en constatant que c'est à l'occasion de phénomènes entraînant une chute trop brutale de pression que cette couche limite se décolle de la surface et participe ensuite à l'écoulement tourbillonnaire qui se met alors en place.
Une déviation du flux d'air.
Que la couche limite soit rapide ou pas, le flux d'air libre est de toute façon dévié vers le bas en suivant la pente de l'aile, que ce soit sur l'extrados ou sous l'intrados. Et s'il y a déviation d'une quantité de matière dans un sens, il y a forcément force dans l'autre sens, c'est le principe de l'action et de la réaction.
La façon la plus facile de comprendre ce qu'il se passe est de partir de l'explication Newtonienne de la portance (même si l'autre marche aussi), c'est à dire la déviation du flux d'air.
En position 1, la gouverne de profondeur dévie le flux d'air vers le haut, il en résulte donc une force vers le bas, et si la queue de l'avion est poussée vers le bas, le nez de l'avion se lève tout naturellement.
En position 2, la gouverne de profondeur dévie le flux d'air vers le bas, il en résulte donc une force vers le haut, et si la queue de l'avion est poussée vers le haut, le nez de l'avion se baisse tout naturellement.
Exactement comme les tourbillons d'extrémité d'aile (voir traînée induite). Le décrochement de bord d'attaque permet à l'air en surpression sous l'intrados de contourner une partie de l'aile (au niveau du décrochement et en tournant cette fois dans l'autre sens) pour rejoindre la zone de basse pression sur l'extrados.
Les contournements se font toujours latéralement (extrémité d'aile, extrémité de canard, bord d'apex, ou «côté» de décrochement de bord d'attaque), parce que pour le faire longitudinalement, il faudrait à un moment ou à un autre «remonter» l'écoulement en sens inverse, ce qui signifierait lutter contre la pression dynamique. En fait dans le sens longitudinal, la dépression d'extrados n'est même pas «ressentie» par les molécules se trouvant sous l'intrados, parce que DANS CETTE DIRECTION LÀ (celle de l'écoulement), la pression mesurée est la pression totale et elle est constante.
Amicalement, Alain
Bonjour
Depuis très longtemps je me demandais pourquoi sur certain avion la voilure est haute et sur d'autre basse.
Et enfin je me demandais pourquoi sur le f/4U Corsair sa voilure a t-elle cette forme la
Cordialement
Arthur
Bonjour
Donc si j'ai bien compris il font une aile en forme de W pour lever le fuselage et éviter a l'hélice de toucher le sol mais pourquoi ne pas la faire tous simplement droite a mi hauteur du fuselage (comme sur les autre avion, un peut comme sa:
Est-ce pour avoir un angle d'incidence plus élevé?
Ensuite ne trouvant pas sur internet quel est la différence entre un G positif et un G négatif
Merci de prendre le temps de répondre à mes questions et de m'expliquer tous sa.
Cordialement
Arthur
Bonjour.
Non, d'ailleurs la forme en W n'a aucune influence sur l'incidence, donc la réponse est ailleurs.
Regarde bien l'image du F4U Corsair, celle que tu as modifiée. Pour relier le train d'atterrissage à l'aile telle que tu l'as redessinée, tout en conservant le même écart entre le sol et l'hélice, tu es obligé d'allonger ce train, et c'est justement ce que l'on voulait éviter parce qu'un train d'atterrissage plus long est plus fragile, or le Corsair était d'abord prévu pour être avion embarqué, et les appontages sont rudes pour le train d'atterrissage.
Lorsqu'un avion vire fort, il bascule latéralement (donc en roulis), de telle manière que son ventre soit orienté vers l'extérieur du virage. Dans cette position, la force centrifuge ressentie par le pilote est elle aussi orientée vers le ventre de l'appareil. Il est «écrasé» vers son siège. Cette orientation de la force centrifuge est la plus courante, donc considérée comme la plus naturelle et elle sera donc mesurée en G positifs. À contrario, on mesurera en G négatif, la force centrifuge qui pousserait le pilote dans l'autre sens, c'est à dire vers sa verrière (en poussant fort sur le manche, et en produisant une portance inversée par incidence négative).
Amicalement, Alain
Bonjour je ne comprend pas pourquoi avec un vent arrière puissant la position des ailerons peut s'inverser.
merci
Cordialement
Arthur
Bonjour.
Où as tu trouvé ça?
Amicalement, Alain
Bjr j'ai trouver sa sur Manuel de pilote 16eme édition
Cordialement
Arthur
Bonjour
Désolé pour le retard.
Bon, tout d'abord, ce ne sont pas les ailerons qui sont concerné sur tes dessins, mais la gouverne de profondeur (les ailerons se trouvent au bord de fuite des ailes, le plus souvent côté extérieur). Ensuite, je ne connais pas ce "Manuel de pilote 16eme édition" mais comme j'ose espérer qu'ils ne disent pas de bêtises, j'en déduis que leur remarque concerne exclusivement le maintient du posé «trois points» au sol (il est toujours préférable, pour une question de stabilité, qu'un avion utilisant ce type de train ait ses trois points posés au sol pendant les phases de roulage).
Sur l'image du haut, le vent (donc le flux puisque l'on est au sol et à très basse vitesse) vient de l'avant de l'avion (donc ici de la gauche) et tout naturellement, si tu veux maintenir la roulette de queue au sol, il faut assurer une force vers le bas (une DÉportance), et donc tu dois braquer ta gouverne de manière à obtenir un angle d'incidence négatif, et c'est le cas ici.
Sur l'image du bas, le vent (donc le flux puisque l'on est au sol et à très basse vitesse) vient de l'arrière de l'avion (donc ici de la droite) et donc cette fois pour obtenir un angle d'incidence négatif, il faut braquer la gouverne dans l'autre sens.
Tout cela ne concerne donc que le roulage au sol, parce que en vol, le vent RELATIF vient et doit venir toujours de l'avant, sinon pas de portance.
Amicalement, Alain
Bonjour je ne comprend pas se que signifie KiloNewton (kN) sur toutes les fiches techniques des avions pour la pousser des réacteur.
Pourriez m'explique a quoi cela signifie et si vous le savez comment peut on convertir (formule) cela en pousser kilo si cela existe!
Merci
Cordialement
Arthur
Bonjour,
je viens de nettoyer le fil (Aroll & Carcha) de votre petite gueguerre.
La discussion est passe au travers du filet moderateur et vous ne vous en etes pas prive.
Pour trancher sur ce sujet, il n'y a pas de section aeronautique, et l'astronautique pourrait tres bien aussi etre incorporee au forum de physique. Les sujets d'aeronautique et astronautique seront alors tout deux perdus dans une masse d'autres discussions de resolution d'exercice, de mecanique quantite et de problemes d'electro-magnetisme.
La moderation (moi tant qu'a present) estime donc que les sujets d'aeronautique (cela inclut donc avions et aerostats) ont parfaitement leur place ici, meme si l'intitule du forum ne l'indique pas clairement.
Je vais en toucher un mot avec les autres modos mais la seule chose qui pourrait arriver sur ce point, c'est que cette section devienne Astronautique & Aeronautique (apres tout, les avions spatiaux sont bien autorises ici, sans creer de probleme).
T-K
Dernière modification par Tawahi-Kiwi ; 30/04/2014 à 07h55.
If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)
