Petite question méthaphilosomathématique sur l'aéronautique

[invite6955fb3f]

Bonjour a tous.

Voilà, je me pose une petite question existentielle sur l'aéronautique...

Tout d'abord, il faut connaitre un peux le principe et surtout le pourquoi et le comment du centrage d'un avion.

Maintenant, imaginez 2 secondes.

Un pilote de ligne de fret, s'apréte à efféctuer un vol afin d'exporter une cage contenant 250000 pigeons.

Avant son vol, il prévoit biensur son centrage comme il le faut.


Tout se passe bien sauf au moment ou il traverse des turbulences.
La cage s'ouvre et tous les pigeons s'envolent dans l'avion.

D'ou ma question?
Le centrage est-il toujours conservé?
L'avion continu t-il de voler sans probléme ou bien le pilote a t-il intérer à se faire du soucis?


Je vous laisse réfléchir...
En fait c'est une question bien connue en aéronautique, sauf que...
...
...
Jamais personne na réussis à le démontrer (à ce que je sache)!!


en fait c'est un peux comme la question de la mouche au plafond.. Comment se pose t-elle? demi looping? ou demi toneau?


Bonne journée a tous.

Nathan MALO
-----

[LPFR]

Bonjour.
Chaque pigeon continue à exercer son poids sur l'avion au dessous de sa position. S'ils restent sur place rien ne changera. S'ils décident tous de voler du côté de l'avant, ce sera comme si la cage s'était déplacée vers l'avant. Même chose pour l'arrière.
S'ils se répandent au hasard dans la cabine, ce sera comme si la cage s'était déplacée au centre de celle-ci (au peu près).

La situation est identique avec des rats, des humains ou des hippopotames.
Au revoir.

[créaventeur]

Jamais personne na réussis à le démontrer (à ce que je sache)!!


en fait c'est un peux comme la question de la mouche au plafond.. Comment se pose t-elle? demi looping? ou demi toneau?


Bonne journée a tous.

Nathan MALO

Pour la mouche, c'est définitivement un demi looping... un demi tonneau n'annullerait pas sa vitesse horizontale...

[invite111cf9ee]

Bonjour,

Affirmatif pour la mouche! C'est une bonne justif tiens, creaventeur, j'y avais pas pense.

Mais je ne comprends pas. Si tous les pigeons se mettent en vol, techniquement l'avion ne devrait plus sentir leur poids. non?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite31b5cbad]

Bin en fait s'ils volent, c'est qu'ils battent des ailes, il y a donc un flux d'air qui part vers le bas et qui provoque sur le sol de l'avion, ou en frottement aux parois, une force exactement égale à leur poids.
Si l'avion n'est pas étanche et que l'air brassé par les pigeons se barre sans céder sa quantité de mouvement à l'avion, là ok l'avion se sentirait plus léger.

[LPFR]

Bonjour,

Affirmatif pour la mouche! C'est une bonne justif tiens, creaventeur, j'y avais pas pense.

Mais je ne comprends pas. Si tous les pigeons se mettent en vol, techniquement l'avion ne devrait plus sentir leur poids. non?

Re.
Une mouche ne fait pas un looping pour se poser sur le plafond. Elle fait un demi-tonneau et s'arrête de la même façon que quand elle se pose sur une surface horizontale ou verticale.
Et pour une mouche, la gravité est secondaire. Elle peut voler dans toutes les positions: sur le dos ou sur le ventre ou sur le côté.

Pour rester en l'air, un objet volant (pigeon, avion, hélicoptère, mouche) doit envoyer de l'air vers la bas dans la mesure de F = mg = v(m/t).
Et cet air vers le bas transfère sa quantité de mouvement vertical au plancher de l'avion ce qui crée une force vers le bas égale à v(m/t).
Donc, en dehors d'un transitoire à l'envol et à l'atterrissage, l'avion ne sent pas la différence.
A+

[invite111cf9ee]

Salut

Ah ok pour les pigeons. Mais ca me parait etrange de dire que la portance qui souleve le pigeon est equivalente a la force de l'air devie vers le bas.
La portance pour les oiseaux et insectes n'est pas entierement due a cette deviation comme pour les avions. Il y a d'autres phenomenes bcp plus important qui entre en jeux et qui ne vont pas necessairement vers le bas.

Tu es sur LFPR pour la mouche?
Parce que tu expliques que c'est comme si elle se pose sur une surface horizontale. Mais pour annuler cette vitesse horizontale, elle doit s'incliner et se mettre en qq sorte en vol stationnaire. Le demi tonneau me parait plus logique.

[invite2a415c51]

Bonsoir,

Un petit lien pour cette histoire de retournement de la mouche.
Voir les petites animations à la fin.

http://www.myppc.fr/?Divers:Comment_la_mouche...

(J'adore l'hypothèse 4 )

[invite6955fb3f]

Bonjour a tous!

Merci d'avoir apporté vos hypothéses a ces questions...

Merci makemake pour lesa nimationsde la mouche!!

Effectivement, pour les pigeons, toutes ces hypothéses sont valables...
mais laquelle est la bonne?????

[invitecaf3c6fe]

bonjour à tous
Plus vraiment scientifique mais encore vieux pilote instructeur . En effet, ma carrière m'a permis de constater que les formules ne m'ont pas souvent aidées à voler mais que la réalité de terrain m'a souvent ramenée sur terre ...sans moteur . Ayant toujours eu la conscience professionnelle de ramener les pièces de mon avion dans l'ordre dans lequel ont me les avaient confiées , je suis donc toujours là . Pour le côté scientifique , l'université est loin ; maintenant j'y enseigne et comme l'à dit il y a trés longtemps un grand pédagogue (dont j'ai oubliè le nom !) si tu sais faire quelque chose, fais le , si tu ne sais pas le faire : enseigne le (CQFD)

Je vais donc rester trés pragmatique :

Une donnée importante à été oubliée . Il faudrait faire des analyses pour connaitre le niveau d'imperméabilité des plumes des volatiles :=)) Etant donné que quelque soit le poids de la bebete, la fréquence de battement des ailes est toujours la même (données vérifiées par des ornithologues) , je ne voit donc pas le rapport entre le battement des ailes et la deflexion de l'air induit sur le sol de l'avion .(mais une fois encore la fac est loin !!). De plus , je pense que Nathan voulait rester plus dans la réalité et connaitre la longévité du pilote en cas d'ouverture de la cage . En effet, il est de notoriété publique que les pigons sont trés mal élevés et il est donc fort probable qu'en cas d'ouverture de la cage ils ailent voler partout dans l'avion et qu'il ne voudront pas (même sous le manace) rester au même endroit .
En restant toujours pragmatique, pour avoir fait du largage para
(je sais ce n'est pas des pigeons .....quoique quand on voit le prix des sauts aujourd'hui!) , on sait que lorsqu'un para saute de la machine , il faut qu'aussitôt les autres se recentrent sur les bancs afin d'eviter au pilote des efforts trops important pour contrer le décentrage.ou de trimer en permanence son tangage.
Donc , hormis les enormes bus du ciels qui ont des ordinateurs qui calculent en permanence le recentrage de la machine quand on se déplace (heureusement , autrement bonjour le B......à chaque fois qu'un passager irait satisfaire un besoin naturel !) ,on sait que certaine machines ne supportent pas un décentrage de plus de 4% sans que le pilote ne soit obligé de prendre le manuel de secours à la page 27 pour reciter le "notre père"

Donc voici ma version des faits :

Le centrage de la machine ne dépends que de ce qui est mécaniquement relié à sa cellule (eléments structure hélie, essence, pilotes, passages .....) , lorsque les pigeons vont s'envoler , leur masse n'aura plus aucune influence sur le centrage de l'avion et celui ci se comportera comme s'il etait vide .C'est pour cela que le pilote dans un cas de risque comme celui ci s'assurera que la cage soit exactement au CG de manière à ce que si elle s'ouvre , rien ne changera pour le pilote . (Par contre si vos pigeons ont trop mangé et mal digérés , il faudra leur demander de faire leurs fientes exactement au CG de l'avion sous peine de problème ) Ces fientes seront de nouveau reliées à la structure de l'avion.!!!

Voilà , je laisse cela à votre méditation .

Pour ce qui est des hippopotames cités plus haut je vais y réflechir . Il faut que je remue mes souvenir car lors de des nombreux baptèmes de l'air que j'ai donné dans ma carrière il m'est arrivé d'en transporter !!!! :=)) ;

Bonne reflexion

PS pour les mouches :: avez vous remarque que dans une pièce elles tournent toujours autour de la lampe centrale , mais avez vous aussi remarqu"é que lorsqu'il n'y a pas de lampe elles tournent aussi parfaitement au centre de la pièce ????
Les mouches etant comme moi : fragiles et feneantes , elle recherchent l'endroit ou l'air et le moin visqueux donc au centre . Celui demandant le moin d'effort pour voler . le courant d'une rivière n'est il pas le plus rapide au centre du cours d'eau (frottrement contre les berges) .

Pour résumer
C'est donc pour cela que l'on va demander à boeing de n'equiper ses avions non plus de multiples spots electriques mais d'une seule et unique lampe au centre de gravité de l'avion de manière à ce que le battement des ailes des mouches en vol produisent bien leur effet sur le sol au centre de gravité de l'avion et non pas n'importe ou au risque de produire de nombreux crash en été.

A votre disposition

[LPFR]

Bonsoir,

Un petit lien pour cette histoire de retournement de la mouche.
Voir les petites animations à la fin.

http://www.myppc.fr/?Divers:Comment_la_mouche...

(J'adore l'hypothèse 4 )

Bonjour.
Il n'est pas impossible que la mouche atterrisse comme ça. Mais je n'ai pas pu trouver une seule source sérieuse de ce mythe.
Cherchez [how a fly lands on the ceiling] dans Google. Vous aurez 1230000 résultats. Mais aucun (parmi les premiers) ne vient d'une université ou institut de recherche. Un lien indirect pointe vers Scientific American sur un sujet éloigné.
Plusieurs répètent qu'avec des caméras haute vitesse on l'a confirmé. Mais aucun ne donne de lien.
Mais je pense que si c'était vrai, on les trouverait sur Youtube.
Une autre source donne le même mythe comme provenant, non de Peenemünde, mais d'une revue (Natural History) en 1958.

Je pense que c'est un mythe.

Au revoir.

[invite6955fb3f]

Alors là vieuxpiloteencorevivant, je ne sait pas qui tu est mais tu me sctoch

Trés bel enseignement!


Aux autre maintenant
Si un autre vieux pilote pouvais donner son avis ca serait cool!

bonne journée.

Nathan

[Aroll]

Bonjour.
Pas le temps de développer, mais cette affirmation

lorsque les pigeons vont s'envoler , leur masse n'aura plus aucune influence sur le centrage de l'avion et celui ci se comportera comme s'il etait vide .

est totalement fausse.

Amicalement, Alain

[invite6955fb3f]

Alain,
je pense que c'est trop facile de dire pas le temps...
A ce moment là, repasse par ici, pour développer quand "tu auras le temps"!
J'aimerais bien que tu me pruve le contrére, car je suis Ok avec ce qui est affirmé!

[inviteeece9c54]

En fait si j'ai bien compris, la véritable question est de savoir si l'avion pèse le même poids quand les pigeons volent OU quand les pigeons sont au repos dans la cage ?

(On peut alors dire que l'état de lavion (dans les airs ou sur le sol) ne changera rien à la réponse, mais cela changera son comportement s'il est dans les airs.

Expérience : Pour ma part j'avais un gros papillon de nuit dans un bocal, pour le peser : on a tous simplement mis le tout sur une balance, relever la valeur, puis peser le tout vide, on a alors déduit le poids de la bestiole. OK vous allez me dire mais ça ne répond pas à la question! Effectivement il faudrait faire la même expérience du début et regarder la balance lorsque la bébête se met à voler! (ce que je n'ai pu faire car mon papillon était dans un autre monde...(mais pas part ma faute je précise))

PS : Super le lien (http://www.myppc.fr/?Divers:Comment_la_mouche...)

[LPFR]

Alain,
je pense que c'est trop facile de dire pas le temps...
A ce moment là, repasse par ici, pour développer quand "tu auras le temps"!
J'aimerais bien que tu me pruve le contrére, car je suis Ok avec ce qui est affirmé!

Re.
Si Aroll dit qu'il n'a pas le temps, vous pouvez le croire. Aroll est un physicien.
Et vous pouvez croire aussi ses affirmations. Il ne raconte pas des salades.

Mais puisque vous voulez une demo, la voici:
Par la loi d'action et réaction de Newton, si l'air exerce une force F sur la chose volante, la chose volante exerce une force F sur l'air. Cette force communique du moment à l'air en l'envoyant vers le bas. Cette force est celle que j'ai indiquée plus haut. Cet air qui descend a une quantité de mouvement que le sol de la cabine arrête en exerçant une force F (la même qu'avant). Et comme la cabine exerce une force F sur l'air, l'air exerce la même force sur la cabine.

Donc, désolé pour le pilote. Il a tort.

Et comme je n'apprécie pas votre ton. J'arrête là.
A+

[stefjm]

[...] maintenant j'y enseigne et comme l'à dit il y a trés longtemps un grand pédagogue (dont j'ai oubliè le nom !) si tu sais faire quelque chose, fais le , si tu ne sais pas le faire : enseigne le (CQFD)

Une version plus complete :
Quand tu sais faire, tu fais.
Quand tu ne sais pas faire, tu fais faire.
Quand tu ne sais pas faire faire, tu enseignes...

Cordialement.

PS : Il y a déjà eu sur ce forum de nombreux sujets sur le poids au sol des mouches ou des hélicoptères...

[invite6955fb3f]

Merci a tous pour ces réponses trés complétes!
LPFR, merci a toi aussi pour cette réponse.
Je ne voulais pas offencer alain ni même d'autres personnes, c'est juste que nous pouvons voir de plus en plus de personnes qui cherchent à se faire passer pour des "grands" en envahissants les topics de forum pour ne rien dire!!!


En tout les cas, je pense que c'est vraiment sympa de pouvoir partager les expériences des uns et des autres sur un sujet qui n'est pas si banal....

Bien a vous.


Nathan MALO

[invitecaf3c6fe]

dommage pour LPFR qu'il soit vexé . je n'ai pas vu de problème de ton???
le problème est peut être un manque d'argument pour s'affirmer comme disait mon vieux père dans ses heures de colères!

Bref , le physicien est génial mais si , en volant j'avais passer à déméler tous ces F du haut et F du bas il y a longtemps que moi -même et de nombreux pilotes seriont morts . en avion c'est action , reaction et on réfléchi aprèst . mais je vous rassure , pour être instructeur , testeur et correcteur que le théorique n'est pas donné !!.

Il serait bien que l'on ai une réponse pragmatique à cette question et surtout vulgarisée pour que tous le monde la comprenne une fois pour toute . depuis une vingtaine d'année qu'elle se pose , il y a eu une constellation de scientifique qui y ont répondu parfaitement avec des données incompréhensibles :donc nous ne sommes pas plus avancé !!
Les jeunes peuvent piloter à compter de 15 ans et c'est a eux et à beaucoup d'autres que l'on aimerait répondre . Donc par piti"é , rester humble de votre savoir et partagez le pour le commun des mortels .....moi le premier qui aimerais comprendre enfin.

Pour terminer sur le ton de l'humour (c'est peut être cela d'ailleur qui a véxé notre ami !!) . Je comprend maintenant pourquoi un de mes meilleurs amis qui n'aime pas trop s'embêter dans la vie à choisi d'abandonner les pigeons et transporte aujourd'hui des sardines au dessus du desert dans de vieux DC3 . Là au moin , il n'est pas embêté surtout qu'il les assomes avant le vol ...;

Bon WE à tous

[Aroll]

Bonjour.

Alain,
je pense que c'est trop facile de dire pas le temps...
A ce moment là, repasse par ici, pour développer quand "tu auras le temps"!
J'aimerais bien que tu me pruve le contrére, car je suis Ok avec ce qui est affirmé!

Ben oui, j'avais prévu de revenir.

Le problème, c'est que pour expliquer la portance, on a trop souvent, préféré la voie "pression" ou "Bernouilli".
Ce choix est tout à fait valide, mais il peut, si l'on y prend pas garde, être à l'origine de quelques erreurs graves.

J'ai eu l'occasion, il y a quelques temps, de discuter de ce problème avec une personne dont le savoir aéronautique est énorme, mais qui pourtant niait l'aspect "déviation du flux d'air" de la portance, et cela parce qu'il ne voyait pas comment la déduire, de la description "pression" qu'il affectionnait, il ne la "visualisait" pas bien dans le flux d'air en aval d'une aile, il identifiait mal les causes et effets réels des différents mouvement d'air autour des ailes (upwash, downwash, tourbillons de saumons d'ailes), et enfin il ne voyait pas l'utilité de cette déviation, et c'est certainement cela qui déterminait le reste.

La déviation vers le bas est non seulement une vérité absolue
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/newton3.html
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/lift2.html
http://wright.nasa.gov/airplane/newton3.html
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/lift1.html
http://www.onera.fr/conferences/tourbillons-sillage/
http://inter.action.free.fr/labo-aer...-portance.html
mais en plus elle est absolument nécessaire pour respecter le principe de conservation de la quantité de mouvement.

Sans cela, on peut croire qu'un simple anneau creux, formant un canal circulaire hermétiquement fermé, dans lequel on a placé une succession de pièces ayant un profil d'aile, et dans lequel circule un fluide, pourrait voler!!!

Bien sûr, l'air dévié vers le bas par une aile, descend à une vitesse assez faible (en contre partie, la masse d'air concernée est énorme), et la pression exercée sur le sol est répartie sur une surface très grande, ce qui fait que l'on ne ressent rien lorsque l'on est survolé par un avion, mais le phénomène est bien réel.

Il y a moyen de mettre ça en évidence, il "suffit" de construire un énorme tube (par exemple 50 mètres de diamètre), de poser ce tube sur une énorme balance, de tarer la balance pour qu'elle indique 0 avec le tube posé dessus, et enfin de faire passer un avion en vol dans le tube...... et la balance indiquera le poids de l'avion.

Attention, ce que je dis ici ne signifie pas que la transmission au sol d'une force égale au poids de l'avion est à l'origine du phénomène de portance, l'avion ne s'appuie pas sur le sol, d'ailleurs comment ses ailes généreraient-elles alors de la portance au sommet d'un looping? En s'appuyant sur la Lune? Non, mais ce qu'il se passe, c'est que pour générer une force de portance, les ailes doivent communiquer une certaine quantité de mouvement à l'air, et que cette quantité de mouvement doit être conservée (aussi bien en intensité, qu'en sens et orientation, parce que la quantité de mouvement est une grandeur vectorielle). Donc, tout naturellement, en arrivant au sol, une impulsion de même valeur y est transmise.

Conséquences:
Une boîte hermétiquement close ne peut décoller grâce à un hélicoptère placé et attaché dedans.

Une balance sur laquelle on a placé un bocal fermé contenant une mouche indique la même chose, que la mouche sois posée ou non.

Le vol des pigeons n'allège pas l'avion.

Re.
Si Aroll dit qu'il n'a pas le temps, vous pouvez le croire. Aroll est un physicien.

Eeuuuuh, de coeur alors, seulement de coeur

Et vous pouvez croire aussi ses affirmations. Il ne raconte pas des salades.

Ben j'essaye en tous cas

Mais puisque vous voulez une demo, la voici:
Par la loi d'action et réaction de Newton, si l'air exerce une force F sur la chose volante, la chose volante exerce une force F sur l'air. Cette force communique du moment à l'air en l'envoyant vers le bas. Cette force est celle que j'ai indiquée plus haut. Cet air qui descend a une quantité de mouvement que le sol de la cabine arrête en exerçant une force F (la même qu'avant). Et comme la cabine exerce une force F sur l'air, l'air exerce la même force sur la cabine.

Donc, désolé pour le pilote. Il a tort.

Et comme je n'apprécie pas votre ton. J'arrête là.
A+

Très belle démo, LPFR!

Amicalement, Alain

[Aroll]

dommage pour LPFR qu'il soit vexé . je n'ai pas vu de problème de ton???
le problème est peut être un manque d'argument pour s'affirmer comme disait mon vieux père dans ses heures de colères!

Bref , le physicien est génial mais si , en volant j'avais passer à déméler tous ces F du haut et F du bas il y a longtemps que moi -même et de nombreux pilotes seriont morts . en avion c'est action , reaction et on réfléchi aprèst . mais je vous rassure , pour être instructeur , testeur et correcteur que le théorique n'est pas donné !!.

Il serait bien que l'on ai une réponse pragmatique à cette question et surtout vulgarisée pour que tous le monde la comprenne une fois pour toute . depuis une vingtaine d'année qu'elle se pose , il y a eu une constellation de scientifique qui y ont répondu parfaitement avec des données incompréhensibles :donc nous ne sommes pas plus avancé !!
Les jeunes peuvent piloter à compter de 15 ans et c'est a eux et à beaucoup d'autres que l'on aimerait répondre . Donc par piti"é , rester humble de votre savoir et partagez le pour le commun des mortels .....moi le premier qui aimerais comprendre enfin.

Pour terminer sur le ton de l'humour (c'est peut être cela d'ailleur qui a véxé notre ami !!) . Je comprend maintenant pourquoi un de mes meilleurs amis qui n'aime pas trop s'embêter dans la vie à choisi d'abandonner les pigeons et transporte aujourd'hui des sardines au dessus du desert dans de vieux DC3 . Là au moin , il n'est pas embêté surtout qu'il les assomes avant le vol ...;

Bon WE à tous

LPFR ne manque jamais d'arguments, soit il sait, et il t'explique, soit il ne sait pas et il ne dit rien, c'est l'inévitable conséquence de sa rigueur scientifique.
D'un autre côté, et pour avoir fréquenté ce forum depuis bien longtemps, il peut ressentir une sorte de lassitude face à des personnes qui sont encore plus bavardes sur les sujet qu'elles ne maîtrisent pas, mais qui veulent quand même donner de longues explications.... Cette lassitude peut être confondue avec une sorte de vexation, mais il n'en est rien.

Si tu cherches vraiment une explication de la portance qui soit des plus vulgarisée (tout en restant vraie, ce qui n'est pas toujours facile), je pourrais, en m'excusant d'avance auprès de la modération pour cette auto-publicité, t'inviter à faire un tour sur mon site.

Amicalement, Alain

[invite2a415c51]

Bonjour.
Il n'est pas impossible que la mouche atterrisse comme ça. Mais je n'ai pas pu trouver une seule source sérieuse de ce mythe.
Cherchez [how a fly lands on the ceiling] dans Google. Vous aurez 1230000 résultats. Mais aucun (parmi les premiers) ne vient d'une université ou institut de recherche. Un lien indirect pointe vers Scientific American sur un sujet éloigné.
Plusieurs répètent qu'avec des caméras haute vitesse on l'a confirmé. Mais aucun ne donne de lien.
Mais je pense que si c'était vrai, on les trouverait sur Youtube.
Une autre source donne le même mythe comme provenant, non de Peenemünde, mais d'une revue (Natural History) en 1958.

Je pense que c'est un mythe.

Au revoir.

Effectivement, après moult recherches, je n'ai pas trouvé de vidéo en slow motion sur l'atterrissage inversé de la mouche (mais je suis certain d'en avoir déjà vu de ce type).

Par contre, j'ai réussi à dénicher une série de trois photos (tirées d'une émission de "C'est Pas Sorcier : Les Sorciers prennent la mouche") => En fichiers joints.

C'est pas aussi bien qu'une vraie vidéo, mais cela semble confirmer le mythe