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

[pmdec]

.../...
L’explication Newtonienne de la portance, c’est la trajectoire incurvée des particules et non pas la vision d’une aile qui, à l’instar d’une fusée, expédierait des tonnes d’air vers le bas.

Et pourtant, un certain bon sens s’appuyant sur la troisième loi de Newton rend cette idée fausse très populaire.

.../Citation:
Oui, l'avion envoie des tonnes d'air vers la terre... cela ne fait aucun doute.

Bonjour tout le monde ! Bon sang de bonsoir, cette discussion est toujours active !

Reprenons LA boîte (celle qui contient un hélico attaché au fond par un câble). Cette boîte est supposée assez grande pour que ses parois soient au-delà de la circulation de Froude.

Tu as admis qu'il était impossible que l'hélico la soulève.

Or, la seule force qui peut contrebalancer la traction sur la câble, est celle qui résulte de la pression de l'air : cette pression (dans la boîte) doit donc être supérieure à la pression atmosphérique extérieure (à la boîte) contre le plancher, ce qui génère une force sur la boîte vers le bas.

Comme l'air est en quantité constante dans la boîte, s'il y en a + en bas, il doit y en avoir moins en haut : la pression contre le plafond est inférieure à la pression atmosphérique extérieure au niveau du plafond, ce qui génére aussi une force sur la boîte vers le bas. C'set la somme des deux qui "empêche" l'hélico de soulever la boîte en tirant sur le câble.

Ces différences de pression entre l'extérieur et l'intérieur de la boîte ne peuvent avoir pour origine que le déplacement vers le bas du centre de gravité de la masse d'air contenue dans la boîte.

Comme le gradient de pression ainsi obtenu est supérieur au gradient de pression naturel (diminution avec l'altitude), l'air a en permanence tendance à vouloir retrouver cet équilibre (et ceci par une force "extérieure" comme le dit Aroll).

Donc, pour compenser cette "tendance" de l'air à retrouver sa distribution d'équilibre "naturelle" (on ne parle pas de la circulation de Froude), il faut que l'hélico envoie en permanence de l'air vers le bas : CQFD.

Je crois que le "problème" avec Bernouilli, c'est que pour l'appliquer on doit supposer l'air incompressible, et qu'on ne peut donc, par cette méthode, obtenir un schéma où apparaît une augmentation de pression "au loin".

A noter qu'à mon (humble) avis, il y a une ambiguïté sur le qualificatif "incompressible" : doit on comprendre incompressible dans le sens "rigide" ou dans le sens "fuyant" (= l'air se dérobe tellement qu'on n'arrive pas à le compresser). Le deuxième sens implique, évidemment, qu'il n'y a pas de surpression au sol à cause de l'hélico (ou de l'avion) en appliquant Bernouilli. Mais ceci, amha, est FAUX : l'hélico (ou l'avion) génère obligatoirement une augmentation de pression au sol (sinon il peut soulever la boîte qui le contient).

Cordialement,
PM

PS : Je prétends même (mais c'est une théorie personnelle que je suis bien incapable de démontrer) que c'est cette pression qui génère le bang quand l'avion est à vitesse supersonique : c'est la seule façon d'expliquer que le bang est beaucoup plus fort quand l'avion est en virage ou qu'il fait une ressource (il faut plus de portance, donc plus de pression au sol, ce qui crée un delata P plus important ...).
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[invite20ae9842]

Bonjour,

Déviation vers le bas signifie simplement que la concavité des lignes de courant est dirigée vers le bas.

L’explication Newtonienne de la portance, c’est la trajectoire incurvée des particules et non pas la vision d’une aile qui, à l’instar d’une fusée, expédierait des tonnes d’air vers le bas.

Et pourtant, un certain bon sens s’appuyant sur la troisième loi de Newton rend cette idée fausse très populaire.

Citation:
Posté par zoup1

Oui, l'avion envoie des tonnes d'air vers la terre... cela ne fait aucun doute.

Non, Zoup1 n'a pas tort, je ne vois pas de différence fondamentale avec ce que l'on a dit; c'est seulement une formulation simplifiée au maximum qu'il a donnée dans un certain contexte, mais si tu relis l'intégralité de ses messages, tu verra qu'il est très loin de ne dire que cela.


Amicalement, Alain

[invite20ae9842]

Bonjour,
Je reviens pour compléter.

Bonjour tout le monde ! Bon sang de bonsoir, cette discussion est toujours active !

Reprenons LA boîte (celle qui contient un hélico attaché au fond par un câble). Cette boîte est supposée assez grande pour que ses parois soient au-delà de la circulation de Froude.

Tu as admis qu'il était impossible que l'hélico la soulève.

Or, la seule force qui peut contrebalancer la traction sur la câble, est celle qui résulte de la pression de l'air : cette pression (dans la boîte) doit donc être supérieure à la pression atmosphérique extérieure (à la boîte) contre le plancher, ce qui génère une force sur la boîte vers le bas.

Comme l'air est en quantité constante dans la boîte, s'il y en a + en bas, il doit y en avoir moins en haut : la pression contre le plafond est inférieure à la pression atmosphérique extérieure au niveau du plafond, ce qui génére aussi une force sur la boîte vers le bas. C'set la somme des deux qui "empêche" l'hélico de soulever la boîte en tirant sur le câble.

Ces différences de pression entre l'extérieur et l'intérieur de la boîte ne peuvent avoir pour origine que le déplacement vers le bas du centre de gravité de la masse d'air contenue dans la boîte.

Comme le gradient de pression ainsi obtenu est supérieur au gradient de pression naturel (diminution avec l'altitude), l'air a en permanence tendance à vouloir retrouver cet équilibre (et ceci par une force "extérieure" comme le dit Aroll).

Donc, pour compenser cette "tendance" de l'air à retrouver sa distribution d'équilibre "naturelle" (on ne parle pas de la circulation de Froude), il faut que l'hélico envoie en permanence de l'air vers le bas : CQFD.

Robur n'a pas voulu nier une nouvelle fois la déviation vers le bas, il faisait simplement remarquer que la formulation de type: un avion vole en ENVOYANT des tonnes d'air vers la Terre, était, à ses yeux, erronée.
C'est vrai qu'une expression comme: un avion vole en POUSSANT des tonnes d'air vers le bas, serait meilleure; ne fût-ce que pour tenir compte de cas où la déviation ne se traduit pas par une perte d'altitude de l'écoulement (pousser ne signifie pas obligatoirement de déplacement physique dans ce sens.
Je prends un exemple:
Imagine un planeur bénéficiant d'une superbe ascendance; le flux d'air est donc montant à l'origine, et la déviation d'air ou la courbure des lignes de courant comme on préfère a pour résultat d'incurver temporairement le flux montant, ce qui donne, en fait, un ralentissement de la vitesse ascensionnelle du flux pendant son passage autour de l'aile, mais pas un renvoi vers le bas.
Ce ralentissement est bien du à une poussée vers le bas, il y a déviation, et la concavité est plutôt orientée vers le bas; enfin il y a bien une quantité de mouvement orientée vers le bas qui correspond au ralentissement de la vitesse ascensionnelle du flux pendant son passage autour de l'aile.
Après avoir quitté l'aile, le flux reprendra (après le redressement dont on a déjà parlé) sa direction d'origine, et donc, à aucun moment il n'y a eu de mouvement descendant dans ce cas ci.
Mais, il n'en reste pas moins que cela est ÉQUIVALENT à une déviation vers le bas.
Personnellement, je suis moins "pointilleux" que Robur, et l'expression de Zoup1 ne me choque pas d'autant plus que tout ce qu'il a dit par ailleurs prouve sa maîtrise du sujet.

Je crois que le "problème" avec Bernouilli, c'est que pour l'appliquer on doit supposer l'air incompressible, et qu'on ne peut donc, par cette méthode, obtenir un schéma où apparaît une augmentation de pression "au loin".

A noter qu'à mon (humble) avis, il y a une ambiguïté sur le qualificatif "incompressible" : doit on comprendre incompressible dans le sens "rigide" ou dans le sens "fuyant" (= l'air se dérobe tellement qu'on n'arrive pas à le compresser). Le deuxième sens implique, évidemment, qu'il n'y a pas de surpression au sol à cause de l'hélico (ou de l'avion) en appliquant Bernouilli. Mais ceci, amha, est FAUX : l'hélico (ou l'avion) génère obligatoirement une augmentation de pression au sol (sinon il peut soulever la boîte qui le contient).

L'air n'est pas rigide, sinon ça se saurait, ou plutôt, ça se sentirait.
Le fait qu'il puisse se dérober facilement n'empêche pas la transmission d'une surpression jusqu'au sol. Cela se fait par l'intermédiaire d'une onde de pression.
Ou, pour reprendre la comparaison molécules/foule, la transmission peut se faire comme "une onde de bousculade" si tu vois ce que je veux dire.


Amicalement, Alain

[polo974]

Ce que j'adore (façon de parler) dans ces discussions, c'est qu'on a tendance à prendre pour nul des valeurs qui tendent vers 0 à l'infini que chacun sait impossible.

Du coup, quand dans un calcul utile, l'influence d'un phénomène physique "au loin" (vitesse verticale à 10 ou 100 fois la corde par ex) est négligeable, il s'installe l'illusion que ce phénomène est nul. Eh bien non! (voir le fil d'un bout à l'autre sur l'hélico dans la boite, c'est de l'anthologie...)

Même si l'air reprend tel un élastique sa place au loin, mais il a été indéniablement dévié par l'aile.

[invite20ae9842]

Rebonjour,

Même si l'air reprend tel un élastique sa place au loin, mais il a été indéniablement dévié par l'aile.

Ben oui, mais on ne dit pas autre chose.

Amicalement, Alain

[pmdec]

Bonjour,

Bonjour,
Je reviens pour compléter.

Robur n'a pas voulu nier une nouvelle fois la déviation vers le bas, il faisait simplement remarquer que la formulation de type: un avion vole en ENVOYANT des tonnes d'air vers la Terre, était, à ses yeux, erronée.
C'est vrai qu'une expression comme: un avion vole en POUSSANT des tonnes d'air vers le bas, serait meilleure; ne fût-ce que pour tenir compte de cas où la déviation ne se traduit pas par une perte d'altitude de l'écoulement (pousser ne signifie pas obligatoirement de déplacement physique dans ce sens. .../...

Désolé, mais pour moi on ne peut pas pousser sans déplacer ! Mais je suis d'accord que le terme est quand même plus approprié !

L'air n'est pas rigide, sinon ça se saurait, ou plutôt, ça se sentirait.
Le fait qu'il puisse se dérober facilement n'empêche pas la transmission d'une surpression jusqu'au sol. Cela se fait par l'intermédiaire d'une onde de pression.
Ou, pour reprendre la comparaison molécules/foule, la transmission peut se faire comme "une onde de bousculade" si tu vois ce que je veux dire.
Amicalement, Alain

Expliquer le vol avec Bernouilli revient à refuser un quelconque effet de pression au sol, car par hypothèse l'air est alors supposé incompressible (dans le sens "fuyant", bien sûr !), c'est à dire que sa masse volumique est invariable. Or l'augmentation de pression au sol, obligatoire, est due à une augmentation de sa masse volumique (davantage de molécules dans un volume donné : ton image de la foule me convient, mais il y a bien déplacement !). ATTENTION : je ne nie pas l'efficacité de Bernouilli, Navier-Stokes et autres Prandtl. Ni la réalité des conclusions qu'on en tire. Mais l'absence de prise en considération de certains paramètres (pour pouvoir s'en servir) peut conduire à des absurdités quand on sort du domaine pour lequel ils sont efficaces.


Il y a, pour l'avion, une image qui est à mon avis parlante, celle d'une boule de pétanque sur un matelas de mousse lui-même posé sur une table :

- A l'arrêt, la boule s'enfonce dans la mousse d'une certaine hauteur. Le poids de la boule est intégralement transmis à la table.

- Si on fait rouler la boule, l'enfoncement est moindre : c'est dû à la viscosité et "l'inertie massique" de la mousse. De plus, à l'arrière de la boule qui roule, le "sillon" remonte, mais avec un certain retard (toujours l'inertie et la viscosité). Cependant, il ne viendrait à l'idée de personne de contester que l'intégralité du poids de la boule est transmis à la table***. C'est pareil pour l'avion qui vole. Pour l'avion, cette transmission ne peut se faire que par une augmentation de la pression (de l'air) au sol. Et pour que la pression de l'air augmente, il faut qu'il y en ai davantage par unité de volume. Il y a donc transport de matière, car l'onde de pression doit, amha, être stationnaire. Autrement dit, la demi longueur de "l''onde de pression" dont tu parles serait la distance sol-avion.

Je suis bien conscient que dire à la fois l'onde et stationnaire ET sa demi longueur d'onde est la distance de l'avion (qui varie !) pose un problème. C'est pour cela que je préfère un hélico en vol stationnaire ...

*** : calculer la répartition du poids ne doit pas être bien facile, car, à l'évidence, loin de la boule, celui-ci doit être nul (pas négligeable, nul). Je ne crois pas qu'il en soit de même pour l'air, quoique ... (n'étant pas un fluide parfait, il doit bien avoir une certaine "rigidité").

PS : Juste pour plaisanter un peu dans cet océan de posts, cette phrase tirée de la page de Wiki consacrée à Navier-Stokes : ( http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89q..._Navier-Stokes ) : L'ensemble des fluides pour lesquels cette hypothèse est vérifiée sont appelés fluides newtoniens. On leur adjoint généralement l'hypothèse de Stokes : 3éta + 2mu = 0 (viscosités de volume et dynamique). Cette hypothèse se révèle totalement fausse mais est couramment utilisée dans l'aéronautique ...

[invitea2955c80]

....Expliquer le vol avec Bernouilli revient à refuser un quelconque effet de pression au sol, car par hypothèse l'air est alors supposé incompressible (dans le sens "fuyant", bien sûr !), c'est à dire que sa masse volumique est invariable. Or l'augmentation de pression au sol, obligatoire, est due à une augmentation de sa masse volumique ....***. C'est pareil pour l'avion qui vole. Pour l'avion, cette transmission ne peut se faire que par une augmentation de la pression (de l'air) au sol. Et pour que la pression de l'air augmente, il faut qu'il y en ai davantage par unité de volume. Il y a donc transport de matière, car l'onde de pression doit, amha, être stationnaire............

Imaginons un avion en vol dos, au sommet d’une boucle par exemple,
le pilote désireux de réduire le rayon de sa trajectoire tire sur le manche et subit une accélération qui le plaque sur le siège.

Au cours de cette manœuvre, la portance a été dirigée vers le bas, et par conséquent , l’onde de pression est partie vers l’espace intersidéral …

[pmdec]

Bonsoir,

Imaginons un avion en vol dos, au sommet d’une boucle par exemple,
le pilote désireux de réduire le rayon de sa trajectoire tire sur le manche et subit une accélération qui le plaque sur le siège.

Au cours de cette manœuvre, la portance a été dirigée vers le bas, et par conséquent , l’onde de pression est partie vers l’espace intersidéral …

Et alors, où est le problème ? Il y a une "onde de pression" négative (en relatif) dirigée vers le sol, et une "onde de pression" positive (toujours relativement à la pression "naturelle") dirigée vers le haut. Cela va créer une sorte de boursoufflure de l'atmosphère. Il n'est pas impossible, même, que ce soit l'occasion pour quelques "molécules" d'air d'être définitivement "perdues" (dépassement de la vitesse de libération).
Ce cas a aussi été envisagé (par zoup1 je crois) il y a bien longtemps dans ce fil ou dans un sur le même sujet pour expliquer que c'était la seule solution pour faire décoller (temporairement) LA boîte ....
Cordialement,
PM

[invitea2955c80]

Bonsoir,Et alors, où est le problème ? Il y a une "onde de pression" négative (en relatif) dirigée vers le sol, et une "onde de pression" positive (toujours relativement à la pression "naturelle") dirigée vers le haut. Cela va créer une sorte de boursoufflure de l'atmosphère. Il n'est pas impossible, même, que ce soit l'occasion pour quelques "molécules" d'air d'être définitivement "perdues" (dépassement de la vitesse de libération).

Et si l’avion est en virage à 90° d’inclinaison ! existera-t-il un trou et une boursouflure aux confins de l’atmosphère !

Plus sérieusement, pourquoi chercher de telles explications qui n’ont aucune application pratique...

ATTENTION : je ne nie pas l'efficacité de Bernouilli, Navier-Stokes et autres Prandtl. Ni la réalité des conclusions qu'on en tire. Mais l'absence de prise en considération de certains paramètres (pour pouvoir s'en servir) peut conduire à des absurdités quand on sort du domaine pour lequel ils sont efficaces

La discussion tu l'auras remarqué, s’etait recentrée sur le fonctionnement des ailes, tu as donc raison de citer quelques noms liés à l’étude de la génération de la portance.
Pour l’hélico dans sa boite, je ne sais pas , ça dépasse mes compétences…

L’aile génère bien une onde de pression, mais le seul déplacement de matière est celui que par définition , matérialisent les lignes de courant.


[IMG][/IMG]

[pmdec]

Bonsoir, et désolé si mes posts vous "énervent" ...

Et si l’avion est en virage à 90° d’inclinaison ! existera-t-il un trou et une boursouflure aux confins de l’atmosphère !
.../...

Et désolé une deuxième fois, car un avion ne peut pas voler à 90° pile poil, sauf à considérer que le fuselage et l'empennage font office de surface portante : mais on ne parle plus des ailes, alors. S'il n'y a pas de surface portante, alors il tombe en chute libre (pas d'effet Magnus possible) .
Cordialement,
PM

PS : Tiens, c'est vrai, il n'y a qu'un(e?) f à boursouflure ... ça boursoufle moins, pourtant !

[pmdec]

Quant à l'image des lignes de courant :

.../... L’aile génère bien une onde de pression, mais le seul déplacement de matière est celui que par définition , matérialisent les lignes de courant.

Si tu la regardes bien, toutes les lignes sont plus basses à l'arrière de l'aile ...

(la partie gauche est une copie de la partie droite, + les traits rouges qui montrent le décalage de toutes les lignes vers le bas).
Cordialement,
PM

[invitea2955c80]

... désolé si mes posts vous "énervent" ...Et désolé une deuxième fois, car un avion ne peut pas voler à 90° pile poil, sauf à considérer que le fuselage et l'empennage font office de surface portante : mais on ne parle plus des ailes, alors. S'il n'y a pas de surface portante, alors il tombe en chute libre (pas d'effet Magnus possible)

Ne soit pas désolé, je m’énerve pour quasiment jamais.
Il se trouve que ce soir , je dois effectuer une tache qui m’ennuie profondément , ce qui explique mes fréquentes apparitions sur ce forum…
Ce sont mes récréations….
Mais revenons à nos moutons :
Un avion peut parfaitement virer à 90 ° d’inclinaison, mais bon, c’est une autre histoire…
Suppose que de manière très transitoire, un pilote incline son avion à 90° , puis tire brutalement le manche en arrière, les ailes vont bien générer une portance strictement horizontale qui va selon ta théorie avoir des conséquences jusqu’aux limites de l’atmosphère…

[invite24f8b32e]

Je ne suis pas specialiste, mais on m'a toujours appris une methode tres simple.

En fait, le profil d'une aile fait que le haut est courbé, et le dessous est quasiment plat. Tant et si bien qu'en brisant l'air, l'athmosphere passant au dessus de l'aile a plus de distance a parcourir que l'air qui passe en dessous.

Resultat:en physique, on sa que l'air finira par se rejoindre en même temps a la fin de l'aile.

Autrement dit, les particules d'air qui passent au dessus de l'aile rejoingne en même temps celles qui passent en dessous, alors qu'elles été séparée au même moment.

Conséquence, l'air qui est au dessus parcourt une distance plus importante que l'air qui passe en dessous, et ce dans un temps identique.

Des lors, il y a une depression de créer sur le dessus de l'aile, qui a tendance a aspirer celle ci. En effet, la quantité d'air arrivant au dessus de l'aile est egale a la quantité qui arrive en dessous. Mais comme la surface parcouru au dessus est plus grande, il y a donc moins d'air pour un même volume.

C'est comme ci un aspirateur aspirait l'avion par le dessus, comme quoi, la terre n'a rien a voir avec la portance

D'ailleurs, en aeronautique, il y a un gros probleme avec les moteurs:ceux ci etant sous l'aile, ils ont tendance a accelerer le flux d'air, et donc limiter la portance. Resultat, cela fait decouler de vitesses de decollage plus elevé.

Dans cette logique, la pseudo portance par compression de l'air sur la terre n'a plus lieu d'etre, et c'est pour cela que selon la nature du sol ( terre, mer, glace), c'est la nature de l'atmosphere qui fait varier la portance et non pas le sol. C'est pour cela egalement qu'un avion a la même portance qu'il survole l'himalya ou la belgique, les même vitesses de passage et les même altitudes.

C'est pour cette raison egalement que l'on ne doit pas lancer des fusées du haut des montagnes, mais au plus proche de l'equateur, prouvant que le facteur de compression de l'air jusqu'a la terre est négligeable, pas comme la force centrie equatoriale

[pmdec]

Si c'est pour la récré, alors, ça me va !
Virer à 90° d'inclinaison, OK. Mais pendant ce temps, il tombe (sauf l'effet de la portance du fuselage et l'éventuelle poussée verticale du moteur de propulsion s'il est incliné, mais alors il ne "vole" pas au sens commun, il fonctionne comme une fusée ...).
Quant à l'effet sur l'atmosphère dans cette configuration, elle ne s'étendra probablement pas jusqu'à ses confins : il faut tenir compte de la gravitation dont l'orientation change avec l'éloignement à cause de la rotondité de la Terre.

Et bon courage pour le boulot ...

[invitea2955c80]

Quant à l'image des lignes de courant :Si tu la regardes bien, toutes les lignes sont plus basses à l'arrière de l'aile ...

(la partie gauche est une copie de la partie droite, + les traits rouges qui montrent le décalage de toutes les lignes vers le bas).
Cordialement,
PM

Correction :il fallait lire : "Ne sois pas désolé, je m’énerve quasiment jamais".
Je dois etre fatigué.


En toute rigueur, une particule de fluide, retrouve sa position initiale aprés le passage de l'aile ( sauf en 3D ) le dessin est une simulation 2D, par conséquent, la déviation vers le haut en amont et identique à la déviation vers le bas en aval !

[invite24f8b32e]

Ne soit pas désolé, je m’énerve pour quasiment jamais.
Il se trouve que ce soir , je dois effectuer une tache qui m’ennuie profondément , ce qui explique mes fréquentes apparitions sur ce forum…
Ce sont mes récréations….
Mais revenons à nos moutons :
Un avion peut parfaitement virer à 90 ° d’inclinaison, mais bon, c’est une autre histoire…
Suppose que de manière très transitoire, un pilote incline son avion à 90° , puis tire brutalement le manche en arrière, les ailes vont bien générer une portance strictement horizontale qui va selon ta théorie avoir des conséquences jusqu’aux limites de l’atmosphère…

bon, c'est en aeronautique ce qui s'appelle le decrochage.

Il est MATHEMATIQUEMENT impossible de virer à 90°, et quasiment impossible de virer audessus de 70°. Pourquoi? Simplement car il faudrait que la force centrifuge compense cette perte de portance. Et à 70°, cette oerte est telle que l'accelration necessaire ne serait pas suportable pour un homme.

Quant a la maniere " tres transitoire", c'est comme une voiture qui viendrait a prendre un pont non incliné, non fini:dans un premier temps, elle garde sa trajectoire, c'est l'inertie. A ce moment precis, ce n'est pas un phenomene aerodynamique mais un phenomene mecanique. et il ne peut donc pas etre pris en reference pour expliquer la portance d'un n

[pmdec]

.../...En toute rigueur, une particule de fluide, retrouve sa position initiale aprés le passage de l'aile ( sauf en 3D )

Oui, mais c'est dû à une force "extérieure"...

.../... le dessin est une simulation 2D, par conséquent, la déviation vers le haut en amont et identique à la déviation vers le bas en aval !

Pas sur l'image que tu montres dans ton post de 20H50, comme tu pourras le voir sur l'image de mon post de 22H25 une fois validée.
Allez, bonne nuit à tous !

[invitea2955c80]

Bonjour lolodecarvin,

On t’a raconté des bêtises, cette histoire de longueurs différentes parcourues en des temps égaux est fausse, regarde ici :

http://personnel.supaero.fr/bonnet-a...t_Internet.pdf

Il est MATHEMATIQUEMENT impossible de virer à 90°, et quasiment impossible de virer audessus de 70°. Pourquoi? Simplement car il faudrait que la force centrifuge compense cette perte de portance. Et à 70°, cette oerte est telle que l'accelration necessaire ne serait pas suportable pour un homme.

Un peu de mécanique du vol basique :

Soit un avion ( un Alphajet par exemple ) capable de tenir une trajectoire rectiligne et horizontale à 90 ° d’inclinaison.
Les initiés disent qu’il peut voler sur la tranche.

C’est le fuselage ,qui mis en dérapage, fabrique la force aérodynamique qui équilibre le poids.
( le dérapage, c’est l’angle formé par le vecteur vitesse et le plan de symétrie de l’avion , plan de symétrie = plan XOZ du référentiel avion )
La portance latérale du fuselage ( selon OY ) est proportionnelle au dérapage, comme celle des ailes est proportionnelle à l’incidence.

Pour conserver une trajectoire rectiligne le pilote agira sur le manche de telle manière que la projection des forces sur OZ, soit nulle.
En gros et pour simplifier, il annulera la portance des ailes.

Dans cette configuration, le pilote peut d’une traction sur le manche, incurver sa trajectoire dans le plan horizontal , avec le facteur de charge ( accélération ) qu’il souhaite.

La portance nécessaire, générée par les ailes, sera dans ces conditions strictement horizontale.

Il est vrai que sans l’aide du fuselage, il est impossible d’effectuer dans le plan horizontal, un virage stabilisé.
Mais,il est toujours possible de placer la portance dans un plan horizontal , le virage ne sera évidemment pas contenu dans un plan horizontal , c’est ce que j’ai voulu dire en parlant de transitoire.
On peut en effet, mettre de manière fugace ( transitoire ), un Piper J3 à 90° ou plus d’inclinaison et avec une portance non nulle.
On retrouve ce cas de figure par exemple, dans la manœuvre basique qu’est le lazy height ,dans lequel l’avion vire en sommet de trajectoire avec une très forte inclinaison ( supérieure à 90°) et un facteur de charge faible ( puisque la vitesse l’est aussi ) .
Un lazy height , est quelque chose qui ressemble à un huit contenu sur la paroi interne d’un bol…

Le décrochage c’est lorsque l’écoulement se décolle de l’extrados de l’aile..


Pour pmdec , concernant la forme des lignes de courant, regarde ici :

http://www.imaph.tu-bs.de/lehre/99/irro/lecture_e.html

Il y a de magnifiques animations.

[invite20ae9842]

Bonjour tout le monde,
Pour une discussion qui s'était quasiment transformée en dialogue entre Robur et moi, quel renaissance, mais aussi que d'énervement depuis quelques posts!

Désolé, mais pour moi on ne peut pas pousser sans déplacer ! Mais je suis d'accord que le terme est quand même plus approprié !

Relis ce que j'ai écrit, et en particulier ce que j'ai souligné ci dessous, puis fait le lien avec l'ascendance ralentie.

pousser ne signifie pas obligatoirement de déplacement physique dans ce sens.

donc, il faut comprendre: dans le sens de la poussée.

Expliquer le vol avec Bernouilli revient à refuser un quelconque effet de pression au sol, car par hypothèse l'air est alors supposé incompressible (dans le sens "fuyant", bien sûr !), c'est à dire que sa masse volumique est invariable. Or l'augmentation de pression au sol, obligatoire, est due à une augmentation de sa masse volumique (davantage de molécules dans un volume donné : ton image de la foule me convient, mais il y a bien déplacement !). ATTENTION : je ne nie pas l'efficacité de Bernouilli, Navier-Stokes et autres Prandtl. Ni la réalité des conclusions qu'on en tire. Mais l'absence de prise en considération de certains paramètres (pour pouvoir s'en servir) peut conduire à des absurdités quand on sort du domaine pour lequel ils sont efficaces

.
Bernouilli, n'a pas à être opposé à d'autre "voies" d'explication, Bernouilli et Newton ne sont que deux visions différentes du même phénomène, et avec un peu d'astuce ils peuvent tout les deux expliquer tous les aspects de la portance, il est seulement un peu plus simple de choisir l'une ou l'autre voie suivant le problème à traiter.

Si tu te places à quelques mètres derrière une hélice, tu sens le vent qu'elle produit, si tu te places à quelques centaines de mètres tu ne ressens plus rien, et il n'y a d'ailleurs plus aucun déplacement, tout a été "amorti"; ce qui est vrai pour le "vent" d'une hélice l'est aussi pour l'air dévié par l'aile d'un avion. La vitesse verticale de l'écoulement qui quitte le bord de fuite d'une aile n'excède pas les quelques mètres par seconde (on en a parlé avant, faut relire), donc dans le cas d'une aile, l'amortissement vient très vite. Que reste-t-il alors pour transmettre la quantité de mouvement qui doit impérativement être conservée jusqu'au sol? l'onde de pression qui comme les ondes sonores peut transmettre une pression dans l'air, pourtant "fuyant" comme tu dis, sans forcer les molécules d'origines à faire elle même le voyage.

Au cours de cette manœuvre, la portance a été dirigée vers le bas, et par conséquent , l’onde de pression est partie vers l’espace intersidéral …

C'est bien sûr impossible puisqu'elle n'a plus de support physique (l'air), mais bien avant d'en arriver là, elle va subir une diminution d'amplitude au fur et à mesure de sa "dispersion", ou de son "étalement" sur une surface de plus en plus grande, et cela jusqu'à ce qu'elle ne soit plus discernable de l'agitation moléculaire (la quantité de mouvement qu'elle transporte est intégralement conservée mais tellement répartie qu'elle n'est plus détectable); la même chose se produit pour une onde de pression horizontale.

Et désolé une deuxième fois, car un avion ne peut pas voler à 90° pile poil, sauf à considérer que le fuselage et l'empennage font office de surface portante : mais on ne parle plus des ailes, alors

Voler, non, mais virer, oui, en acceptant une perte d'altitude, peu gênante s'il y a de la marge.

En fait, le profil d'une aile fait que le haut est courbé, et le dessous est quasiment plat. Tant et si bien qu'en brisant l'air, l'athmosphere passant au dessus de l'aile a plus de distance a parcourir que l'air qui passe en dessous.

Resultat:en physique, on sa que l'air finira par se rejoindre en même temps a la fin de l'aile.

Autrement dit, les particules d'air qui passent au dessus de l'aile rejoingne en même temps celles qui passent en dessous, alors qu'elles été séparée au même moment.

Conséquence, l'air qui est au dessus parcourt une distance plus importante que l'air qui passe en dessous, et ce dans un temps identique.

La théorie des distances plus longues et des temps de parcours égaux est une légende à laquelle on a déjà tordu le cou depuis longtemps, relis les messages.

C'est comme ci un aspirateur aspirait l'avion par le dessus, comme quoi, la terre n'a rien a voir avec la portance

D'ailleurs, en aeronautique, il y a un gros probleme avec les moteurs:ceux ci etant sous l'aile, ils ont tendance a accelerer le flux d'air, et donc limiter la portance. Resultat, cela fait decouler de vitesses de decollage plus elevé.

Dans cette logique, la pseudo portance par compression de l'air sur la terre n'a plus lieu d'etre, et c'est pour cela que selon la nature du sol ( terre, mer, glace), c'est la nature de l'atmosphere qui fait varier la portance et non pas le sol. C'est pour cela egalement qu'un avion a la même portance qu'il survole l'himalya ou la belgique, les même vitesses de passage et les même altitudes.

Lorsque l'on parle de transmission au sol d'une quantité de mouvement équivalente à la force de portance, cela ne signifie nullement que la portance vient d'une compression d'air entre l'avion et le sol (la portance est générée au niveau de l'aile et rien que là par une différence de pression), cette transmission de quantité de mouvement n'est qu'une conséquence des lois de conservations, on en a longuement parlé alors relis.

Il est MATHEMATIQUEMENT impossible de virer à 90°

,
Si, en perdant un peu d'altitude.

et quasiment impossible de virer audessus de 70°
Pourquoi? Simplement car il faudrait que la force centrifuge compense cette perte de portance. Et à 70°, cette oerte est telle que l'accelration necessaire ne serait pas suportable pour un homme.

A 9 g, un F16 ou un Rafale prend un angle de bank d'environ 83°.
Robur a fait de la voltige sur Cap ne lui dis pas ce qu'il possible de faire comme virage avec un avion!

Amicalement, Alain

[invite20ae9842]

Rebonjour,
Robur, je viens juste de m'apercevoir que tu avais posté pendant que je rédigeais mon message (mon ordi est très lent, et mes messages sont longs), alors ne t'étonnes pas si certaines de mes réponses semblent faire double emploi avec les tiennes.

Amicalement, Alain.

[inviteb330af05]

Bonjour,
Je crois que Lolo voulu dire virage pas inclinaison
Dans ce cas le 90° voir moins est impossible
Ton Cap c'est pas un lièvre

[polo974]

Désolé, mais pour moi on ne peut pas pousser sans déplacer !

Essaye de pousser une maison...

Je ne suis pas specialiste, mais on m'a toujours appris une methode tres simple.
...
Resultat:en physique, on sa que l'air finira par se rejoindre en même temps a la fin de l'aile.
...

C'est totalement faux, il faut un peu lire le fil avant de relancer ces trucs erronés... (et aussi un peu se relire)

...
Dans cette logique, la pseudo portance par compression de l'air sur la terre n'a plus lieu d'etre, et c'est pour cela que selon la nature du sol ( terre, mer, glace), c'est la nature de l'atmosphere qui fait varier la portance et non pas le sol.

(pression et non compression de l'air) Les 2 influent, mais plus on s'éloigne du sol, moins on le ressent dynamiquement(au point de pouvoir le négliger), alors que l'air, on l'a tout le temps autour (sauf crash ).

Enfin, pour finir, l'eau est quasiment incompressible (en tout cas nettement plus que l'air), et la portance hydrodynamique existe aussi (et vu la densité de l'eau, c'est du sérieux!). Donc inutile de faire intervenir la compressibilité de l'air (tant qu'on vole doucement) qui ne fait rien que compliquer la chose...

[pmdec]

Bonsoir,
Juste un tout petit mot car je suis sur une connexion bas débit pour quelques jours ...

Pour Aroll et Robur : si on dit que l'aile "impulse" (au lieu de "envoie" ou "pousse") l'air, tout le monde est d'accord ?

Et je prie ceux qui ont cru que je m'énervais de m'excuser ... et de recevoir mes meilleurs voeux de ... bonnes discussions 2008 !

Cordialement,
PM

[invite20ae9842]

Bonjour,

Pour Aroll et Robur : si on dit que l'aile "impulse" (au lieu de "envoie" ou "pousse") l'air, tout le monde est d'accord ?

Si ce terme te convient mieux, adopte le. Personnellement, je n'ai pas d'exigence sur les mots; si tu relis mes messages, tu verras que même le terme "envoie" ne me gênait pas vraiment non plus.
Seules deux choses comptent:
1) avoir bien compris ce que représentent les deux aspects (Bernoulli et Newton) de la portance.
2)savoir qu'ils ne sont ni opposés, ni même complémentaires, mais qu'ils décrivent la même chose.

Amicalement, Alain.

[pmdec]

Bonsoir,

Bonjour,

Si ce terme te convient mieux, adopte le. Personnellement, je n'ai pas d'exigence sur les mots; si tu relis mes messages, tu verras que même le terme "envoie" ne me gênait pas vraiment non plus.
Seules deux choses comptent:
1) avoir bien compris ce que représentent les deux aspects (Bernoulli et Newton) de la portance.
2)savoir qu'ils ne sont ni opposés, ni même complémentaires, mais qu'ils décrivent la même chose.

Amicalement, Alain.

Nous sommes donc presque d'accord. Le point que je voulais montrer était plutôt l'impossibilité de chacune de deux méthodes à "tout" montrer :
- Bernouilli : en étant obligé d'accepter l'hypothèse de l'incompressibilité de l'air, on ne peut faire ressortir la "transformation du poids" de l'avion en pression au sol (donc le poids de l'avion "s'évapore dans les tourbillons"!),
- Newton : l'effroyable complexité du calcul de la quantité de mouvement (vectorielle qui plus est) de chaque "molécule d'air" n'a pas d'application pratique en aérodynamique, et la simplification en petits volumes, même en supposant un écoulement non turbulent, ne permet pas de "visualiser" les tourbillons en bout d'aile.

Voilà, c'est tout, et j'ai cru (à mon grand désespoir mais à tort), que Robur niait la transformation du poids de l'avion en pression au sol.

Cordialement,
PM

[invite20ae9842]

Bonjour,

Voilà, c'est tout, et j'ai cru (à mon grand désespoir mais à tort), que Robur niait la transformation du poids de l'avion en pression au sol.

Pourquoi serait-ce désespérant?

Amicalement, Alain

[inviteb330af05]

Bonjour,

Pourquoi serait-ce désespérant?

Amicalement, Alain

Parceque 296 messages pour dire c'est la même chose

[invite7ce6aa19]

Bonjour,

Si ce terme te convient mieux, adopte le. Personnellement, je n'ai pas d'exigence sur les mots; si tu relis mes messages, tu verras que même le terme "envoie" ne me gênait pas vraiment non plus.
Seules deux choses comptent:
1) avoir bien compris ce que représentent les deux aspects (Bernoulli et Newton) de la portance.
2)savoir qu'ils ne sont ni opposés, ni même complémentaires, mais qu'ils décrivent la même chose.

Amicalement, Alain.

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Un petit mot sur Bernouilli contre Newton.

Pour voir leur rapport je regarde ce que cela signifie sur un exemple ultra-simple: la décharge d'un condensateur sur une résistance.
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Pour résoudre le problème il faut résoudre les lois de l'électricité i=dq/dt u=R.i

Ensuite on résoud une équation différentielle qui donne le résultat. Ceci est la transposition de la loi de Bernouilli.
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Après quoi on peut vérifier le principe de conservation de l'énergie entre état initial et état final. ceci est la transposition de la conservation de la quantité de mouvement (cad la loi de Newton).
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Dans les 2 cas (avion et condensateur) un principe de conservation doit être respecté (conservation de l'énergie, conservation de la quantité de mouvement).
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On note que la question de ce fil: "Comment se fait-il qu'un avion puisse voler" la réponse immédiate et radicale est en terme de conservation de la quantité de mouvement. Cela d'ailleurs est perceptible immédiatement a partir d'un hélicoptère qui décolle.

Par contre la conservation de la quantité de mouvement est sans interet pour le concepteur d'un avion a contrario de la la loi de Bernouilli

[pmdec]

Bonjour mariposa !

.../...On note que la question de ce fil: "Comment se fait-il qu'un avion puisse voler" la réponse immédiate et radicale est en terme de conservation de la quantité de mouvement. Cela d'ailleurs est perceptible immédiatement a partir d'un hélicoptère qui décolle.

Par contre la conservation de la quantité de mouvement est sans interet pour le concepteur d'un avion a contrario de la la loi de Bernouilli

Ravi de te revoir à l'occasion de la résurrection de ce fil, et je suis absolument d'accord avec ta remarque.
Meilleurs voeux à toi !
PM

[invite7ce6aa19]

Bonjour mariposa !Ravi de te revoir à l'occasion de la résurrection de ce fil, et je suis absolument d'accord avec ta remarque.
Meilleurs voeux à toi !
PM

Bonjour pmdec, je n'oublie pas les discussions passionnées et intéressantes que nous avons eues sur ce fil et d'autres et meilleurs voeux à ti talmbien.