aileron de voiture

[inviteead4ae57]

Bonjour

Je suis en terminale scientifique et je travaille sur mon PPE qui a pour objectif de régler l'aileron d'un voiture radio commandée en fonction de sa vitesse.
j'ai donc chercher des formules sur l'aérodynamisme ( Fz= 0.5*"rhô"*S*Cz*V² ) Fz étant la force de portance

A partir de cette formule, j'ai exprimer Fz en fonction de la vitesse car 0.5*"rhô"*S*Cz est une constante pour la voiture .
Ensuite je suis parti de l’intérêt d'un aileron qui est de compenser cette force donc j'ai dit que l'aileron devait exercer une force égale à Fz mais de signe contraire.
Or F(aileron) = 0.5*"rhô"*S(aileron)*Cz(ailero n)*V²
Ce qui m'intéresse dans cette formule sont les variables S(aileron) et Cz(aileron) car elles dépendent de la position par rapport à l'horizontale de l'aileron. Donc S(aileron)*Cz(aileron) = F(aileron)/0.5*"rhô"*V² = -Fz/ 0.5*"rhô"*V² = -0.5*"rhô"*S*Cz*V²/ 0.5*"rhô"*V² = -S*Cz

En conclusion je trouve, que pour compenser la force de portance il faut S(aileron)*Cz(aileron) = -S*Cz
Ce qui est contraire à ma problématique car la vitesse n'influe plus la position de mon aileron.

Il y a forcément une erreur de logique dans mes calculs mais je n'arrive pas à trouver où ! Si vous pouviez me dire à quel endroit je me trompe
Est-il logique de calculer les forces exercées sur la voiture et sur l'aileron séparément ?
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[invitef83aaf16]

Bonjour,

Ton calcul me semble correct, tu as séparé ton système principal en deux sous-systèmes : la voiture et l'aileron.
La relation que tu donnes est correcte si tu précises bien que F(aileron) = -Fz.

A moins que je ne dise des bêtises (les plus spécialisés me corrigeront, je sais que c'est ça pour le Cx mais le Cz je n'en suis pas sûr), la valeur de ton Cz peut changer avec la vitesse, avec ce qu'on appelle le "nombre de Reynolds : Re". Le Cz n'est donc pas toujours constant (bien sûr, cela ne change pas d'un coup).

Par ailleurs, le plus intéressant dans les grandes vitesses et les virages n'est pas de "compenser" la portance Fz, mais de la "dépasser" pour que la voiture ait plus d'appui au sol (F(aileron) > -Fz, soit une portance dirigée vers le sol). Et pour augmenter le F(aileron), il faut augmenter le Cz et/ou le S (exemple : inclinaison de l'aileron).

Je laisse les plus spécialisés me corriger si j'ai dit une bêtise, je n'ai jamais beaucoup étudié le Cz.

[invitef83aaf16]

Je m'aperçois que j'ai dit une bêtise ^^
Aux vitesses où tu vas aller et surtout avec un si petit véhicule, l'écoulement va sûrement rester laminaire (opposé de turbulent) sur la globalité du véhicule et le Cz devrait rester constant.
Contrairement aux voitures de F1 où l'écoulement est majoritairement turbulent et où le Cz devrait (s'il réagit comme le Cx) changer en fonction de la vitesse (d'où à cet endroit l'intérêt des ailerons). D'ailleurs, petite anecdote, il me semble qu'une écurie avait joué sur la flexibilité de l'aileron pour que, dans les virages et avec les ralentissements, celui-ci se courbe et augmente l'appui au sol.

Donc je demande confirmation des praticiens et théoriciens du domaine mais pour moi, tu devrais te concentrer sur la force de l'aileron en elle-même.