Les 4 forces pour faire voler l'avion...

[ansset]

il y a aussi cela sur la notion de base de finesse de vol ( plus intuitif et moins mathématique que le premier lien ):
http://fr.wikipedia.org/wiki/Finesse...A9rodynamique)
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[Xoxopixo]

Bonjour,

juste une petite remarque pour éviter de se prendre un missile pendant l'exposé.

Il n'y a pas 4 (types de) forces, mais 5.
La 5eme, c'est la "force de cohésion" des éléments de l'appareil (... qui permet "accéssoirement" ( un peu d'humour) de relier les 4 autres forces)
Chaque aile par exemple subit une flexion et le réacteur ou l'hélice impose une traction sur le fusellage qui produit cette "contre-force" structurelle.

C'est en quelque-sorte l'équivalent de la force de réaction (qui est nommée pareil, mais qui n'est pas celle qui a été désignée ici pour l'avion) d'un support (le sol par exemple) qui apparait et compense très exactement le poids d'un objet posé sur le support.

Ici aussi, pour l'avion, la "force de cohésion" (voir avec des physiciens pour le terme exacte qui s'applique dans ce cas) compense très exactement les 4 forces qui s'appliquent à la structure de l'avion.
C'est une force qui n'intervient certes pas dans le bilan pour ce qui concerne le déplacement (à part les variations de la portance/trainée dues à la flexion (nécéssaire sinon il y aurait rupture)), mais pour que l'avion puisse voler... il faut qu'il reste intacte.

Cette force est donc à mettre en rapport avec la limite de rupture (et aussi à "l'usure" amenant à terme à la rupture) qui dépend donc de la résistance des materiaux et de leur "plasticité" (voir du côté" de la résilience pour plus d'infos http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9..._de_la_rupture)

[ansset]

juste un complément qui relie la portance en fct de la vitesse:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Portanc...e_des_fluides)

[Arzhur]

un complément du complément qui explique pourquoi la théorie du "temps de parcourt égal" (cf Bernouilli dans le lien ansset) est "scientifiquement controversée" ( chez mes profs d'aerodyn c'était plutôt "scientifiquement faux)

http://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/wrong1.html

[calculair]

Bonjour,

Quand toutes les forces s'équilibrent l'avion vole très bien

En virage, il faut ajouter la force d'inertie centrifuge qui nécessite d'augmenter la portance, elle augmente très vite avec la réduction du rayon du virage.

Le pilote doit en tenir compte....si non

http://www.dailymotion.com/video/x3wk4x_crash-b-52_news

[ansset]

un complément du complément qui explique pourquoi la théorie du "temps de parcourt égal" (cf Bernouilli dans le lien ansset) est "scientifiquement controversée" ( chez mes profs d'aerodyn c'était plutôt "scientifiquement faux)

http://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/wrong1.html

oui, je l'ai lu aussi, avec une certaine surprise, ce qui ne m'a pas empêché de laisser le lien par honneteté intellectuelle.
( même si cela va un peu à l'encontre de ce que j'avais appris, et que j'ai du mal à comprendre totalement )
à noter aussi que d'autres liens ( dont quasi tous sur wiki ) gardent cette explication première comme la plus explicative et applicable directement à la voile par exemple !??

[ansset]

ps: l'abandon du temps de parcours égal n'empèche pas le principe de base surpression/dépression et donc aspiration vers le haut.
il modifie le calcul me semble-t-il, pas le principe.

[Arzhur]

il modifie le calcul me semble-t-il, pas le principe.

Le principe n'est pas modifié : survitesse/détente en "haut" , ralentissement/compression en bas. Tu noteras que la compression en bas est totalement absente de la théorie du temps de parcourt...

et donc aspiration vers le haut.

Tu voulais dire : poussée vers le haut non ?

[ansset]

je ne veux pas jouer sur les mots.
mais j'aurais mieux fait de lire attentivement ton message :

Je sais pas, je trouve que la portance n'est pas facilement explicable, du coup les deux me vont :

tu peux passer par Navier-Stokes et avoir la version avec dépression/surpression : et là bonjour, pour expliquer facilement pourquoi l'air subit une accélération/dépression (inv. décélération/compression)

ou alors par Newton avec l'aile qui se "cogne" fort sur l'air : et là, c'est pour expliquer que l'air "cogne" moins sur le dessus que c'est plus compliqué.

la question devient, cette complexité doit elle être abordée dans le cadre du TPE, ou simplement évoquée.
car cela reste ( au niveau lycée ) en général ce qui est enseigné. ( enfin je crois ! )
cordialement

[m236m]

A vrai dire, aujourd'hui, on ne sait pas expliquer parfaitement la portance. Je veux dire par là que la réponse à la question "comment est générée la portance?" n'est pas complètement établie. D'autres phénomènes que nous n'avons pas cité ici entrent en jeu: la viscosité, la condition de kutta, pourquoi un fluide parfait ne crée pas de portance à faible reynolds, et la compressibilité dans tout ça...?

Mais pour un TPE de lycéen, il ne faut pas à mon avis entrer dans ces considérations qui sont qd même assez poussées. Réussir à expliquer Bernoulli (peut-être réussir à retrouver la formule à partir de Navier-Stokes, même si ça fait intervenir des notions encore inconnues en 1ere), aborder la notion de couche-limite, la relier avec le décrochage etc... me paraît déjà un bon début. Surtout qu'il faut ensuite parler (d'après le sujet du TPE) de la trainée, de la poussée, pourquoi pas s'intéresser aux manoeuvres comme le souligne calculair etc...

Il y a beaucoup de chose à dire donc il faut réussir se donner une limite. Et ça passe en premier lieu par une problématique bien formulée!s

[calculair]

Bonjour

Avec tout ce qui a été ici et avec
http://www.tpe-avion.fr/principe%20de%20bernoulli

Il n' y plus ka........

[Arzhur]

Mais pour un TPE de lycéen, il ne faut pas à mon avis entrer dans ces considérations qui sont qd même assez poussées. Réussir à expliquer Bernoulli (peut-être réussir à retrouver la formule à partir de Navier-Stokes, même si ça fait intervenir des notions encore inconnues en 1ere), aborder la notion de couche-limite, la relier avec le décrochage etc... me paraît déjà un bon début.

La mécanique des fluides en TPE, ça me parait être du suicide...En Terminale, la mécanique du point n'est pas vue complètement : donc imagine un peu la méca flotte. En plus sur un problème particulièrement compliqué comme la portance/trainée ( pcq la trainée non plus c'est pas spécialement un cadeau).

Surtout qu'il faut ensuite parler (d'après le sujet du TPE) de la trainée, de la poussée, pourquoi pas s'intéresser aux manoeuvres comme le souligne calculair etc...

C'est sur que la mécanique du vol est déjà plus accessible, et y'a pas mal de truc a dire sur un avion en virage (force centrifuge, lacet induit...miam miam)...mais bon niveau expérience c'est pas évident.



ps :

A vrai dire, aujourd'hui, on ne sait pas expliquer parfaitement la portance

t'as plus d'info là dessus (éventuellement par MP pour éviter de pourrir le fil)...parce que de ce que je me souviens, on sait bien expliquer la portance...par contre c'est pour le calcul qu'on galère.

[m236m]

la mécanique du point n'est pas vue complètement : donc imagine un peu la méca flotte

Pas faux... A vrai dire j'imaginais une explication schématisée, sans trop rentrer dans les calculs. Mais encore faut-il trouver un bon pédagogue

La méca vol est peut-être plus abordable oui... A voir s'ils trouvent quelqu'un qui peut leur expliquer clairement! La mécanique du point peut expliquer assez facilement les histoires de lacet induit et cie!

[Michel S.]

Bonjour,

Quand toutes les forces s'équilibrent l'avion vole très bien

En virage, il faut ajouter la force d'inertie centrifuge qui nécessite d'augmenter la portance, elle augmente très vite avec la réduction du rayon du virage.

Le pilote doit en tenir compte....si non

http://www.dailymotion.com/video/x3wk4x_crash-b-52_news

Bonjour calculair, je viens seulement de regarder cette vidéo; il me semble que ce n'est pas un décrochage, mais un "virage engagé": en décrochage sur facteur de charge, il me semble qu'il serait plutôt parti en "tonneau déclenché", alors que là c'est la "pente" ( ou assiette) qui évolue vers le "piqué"; et à basse altitude ça ne pardonne pas .
Cordialement, Michel .