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Avion : vitesse et altitude



  1. #1
    babaz

    Avion : vitesse et altitude

    Bonjour,

    Pourquoi un avion va-t-il d'autant plus vite que son altitude est élevée ?
    Pour une question de "résistance de l'air" moindre ?
    Ou bien simplement parce que des réacteurs plus puissants, lui permettant d'aller plus vite, font du même coup qu'il vole plus haut mais sans que ce dernier paramètre ne soit déterminant dans la vitesse elle-même ?

    Merci

    -----


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  3. #2
    obi76

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Bonjour,

    pour une résistance de l'air moindre. En fait, c'est la densité de l'air elle même qui diminue, donc les frottement, mais aussi la portance. C'est pourquoi les avions classiques "plafonnent" à 11 km d'altitude.
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

  4. #3
    babaz

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Merci pour ta réponse !

    Comment arrive-t-on à la "conclusion" que 11 km est un compromis intéressant ?

  5. #4
    Tiluc40

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Bonjour,

    Parce que c'est l'altitude moyenne de croisière.

  6. #5
    obi76

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Re,

    tout un tas de calculs compliqués : de la quantité de carburant nécessaire pour le faire monter à cette hauteur, de la taille des ailes (donc de la portance ET des frottements), de la résistance de l'air vis à vis de la carlingue etc...

    EDIT : Tiluc40, je pense que la question était plutôt : pourquoi (par exemple) ne pas mettre des ailes plus grandes pour aller plus haut et économiser encore plus ?
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    babaz

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Ok !

    Pour le "futur concorde" dont ont récemment parlé les médias, une altitude de croisière de 32 km a été évoquée.

    Cela pourrait donc signifier (en suivant ta précédente réponse) que les frottements diminuent plus rapidement avec l'altitude que la portance ne diminue.

    Il doit bien y avoir pour montrer cela des relations fort intéressantes...

    NB. Ceci a un sens si j'ai bien compris ta première réponse, à savoir que l'augmentation de l'altitude était à double tranchant : si d'une part les frottements diminuent (point positif pour une augmentation de la vitesse), la portance diminue également (point négatif pour la "faisabilité" du vol).

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  10. #7
    obi76

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Re,

    c'est un peu plus compliqué que ça. La puissance des réacteurs diminue lors que la densité de l'air diminue. C'est pour ça que les avions "plafonnent".

    Concernant le futur concorde, ce problème n'est plus là puisqu'un mélange hydrogène/oxygène prend le relais une fois que l'altitude est suffisamment élevée, afin de palier au manque d'air. Quand le comburant est emporté par l'avion, il n'a plus de limite d'altitude puisque la densité de l'air n'intervient plus dans la puissance des réacteurs.

    C'est un peu comme si on avait fabriqué des fusées à hélice, lorsqu'il n'y a plus d'air, ils ne monteront plus (ou alors avec leur élan). D'où l'intérêt pour l'aérospatial d'emporter l'oxygène avec.
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

  11. #8
    Tiluc40

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    EDIT : Tiluc40, je pense que la question était plutôt : pourquoi (par exemple) ne pas mettre des ailes plus grandes pour aller plus haut et économiser encore plus ?
    Ben Le Bourget est là pour nous rappeler qu'un avion ne manoeuvre pas seulement à 11km

    De plus, les phases d'ascension et de retour sur terre sont à prendre en compte. Je ne suis pas sûr pas que les vols domestiques en France montent à 11km, par exemple.

    Le compromis tient compte de paramètres physiques, techniques... et de l'usage. Après tout, l'objectif n'est pas seulement de voler à l'économie, mais surtout de transporter des passagers depuis le plancher des vaches vers un autre plancher des vaches...

  12. #9
    LPFR

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Bonjour.
    La méthode d'agrandir les ailes pour remonter le plafond à 21 km fut utilisée pour l'avion espion U2 au début des années 60.
    Au revoir.

  13. #10
    Amanuensis

    Re : Avion : vitesse et altitude

    D'après ce que j'ai lu, la contrainte de conception qui serait active serait la pression extérieure en tant que telle. Problème de sécurité il semble : en cas de dépressurisation, il faut que les masques à oxygène fonctionnent, et cela demande une pression environnante minimale (comme on a besoin de 0,16 bar de ppo minimale, j'imagine qu'il faille une pression environnante d'au moins 0,16 bars ; 12000 m correspond à une pression de 0,18 en gros ; c'est le bon ordre de grandeur, et faut prendre des marges). (1)

    Cela fixe la densité max de l'atmosphère en service, et ensuite on conçoit la propulsion, les ailes, etc. pour cette densité de croisière.

    Plus généralement, la question est bien là : quelle est la "contrainte active", celle qui détermine la conception de l'appareil, plutôt que pourquoi l'appareil ne peut pas aller plus haut (question à laquelle la réponse est juste parce qu'il est conçu pour cela).

    (1) Si cette explication est correcte, soit le Concorde avait un dispositif spécial, soit une dépressurisation aurait eu des effets "désagréables"...
    Dernière modification par Amanuensis ; 22/06/2011 à 12h20.

  14. #11
    obi76

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Re,

    cela dit, je doute que les avions à usage militaire soient spécialement conçus par soucis d'économie de carburant...

    Concernant la taille des ailes, comme je l'ai dit plus haut, c'est un compromis.
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

  15. #12
    harmoniciste

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Pour les avions de transport à réaction, c'est bien l'économie d'énergie dont il s'agit, à vitesse de vol donnée. savant compromis entre la perte nécessaire pour se hisser au niveau choisi et le gain procuré pour pénétrer dans l'air raréfié. Pour un vol longue durée, le niveau de vol intéressant s'élève, et il s'élève encore en cours de vol avec la diminution du poids (carburant consommé)

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  17. #13
    Michel S.

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Re,

    cela dit, je doute que les avions à usage militaire soient spécialement conçus par soucis d'économie de carburant...

    Concernant la taille des ailes, comme je l'ai dit plus haut, c'est un compromis.
    Bonjour obi, la consommation de carburant se répercute sur l’autonomie ( rayon d'action) qui reste a ma connaissance un paramètre important, même avec les ravitaillement en vol ...
    Cordialement.

  18. #14
    obi76

    Re : Avion : vitesse et altitude

    Bonjour Michel,

    effectivement, c'est (encore) un paramètre de plus...
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

  19. #15
    Michel S.

    Re : Avion : vitesse et altitude

    J'ajouterais que le poids total (Max) au décollage = poids à vide + carburant+ armement ...
    Donc le poids de carburant est de plus en concurrence avec l'armement (partie "largable") ...

  20. #16
    verdifre

    Re : Avion : vitesse et altitude

    bonjour,
    il est interessant de ce point de vue d'étudier un peu deux avions aux programmes similaires le tu96 russe et le b52 américain. Des programmes similaires mais des choix techniques trés différents
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

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