Calcul de la puissance requise d'un réacteur d'avion

[Majestyk]

Bonjour,

J'effectue en ce moment une étude sur les vols paraboliques et les avions zero g. Je me suis mis en tête de redémontrer la trajectoire parabolique (angle a 47° et une vitesse a 460km/h).
Après avoir effectué une optimisation en fonction du g ressenti et d'autres, je voulais y ajouter une "analyse énergétique".

En gros, je voudrais regarder quelle serait la consommation de carburant pour un angle et une vitesse donnée.
Cependant, je me heurte à un soucis. J'ai réussi à exprimer la valeur de ma trainée mais je n'arrive pas à en déduire le reste.

Voici les données dont je dispose :

La vitesse maximale de l'A310-300 est de 890km/h et il est équipé de 2 réacteurs de 250 kN chacun.
La vitesse de croisière est de 850 km/h et requiert 5800 x 2 L/h de carburant.
De plus, je trouve que pour un vol en palier à 6000m, j'ai une trainée égale à 5200 N (ce qui me parait assez peu).

Voila, à partir de tout cela, j'aimerais pouvoir calculer la puissance nécessaires des moteurs (et donc la consommation en carburant) pour une vitesse donnée.

Quelqu'un aurait-il une petite idée ?
Merci d'avance
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[harmoniciste]

Bonjour
Pour la traînée en croisière, vous pourriez simplement l'évaluer en divisant le poids par 25, finesse max approximative. Car c'est en principe à la vitesse de finesse max que voyagent les jets commerciaux (consommation kilométrique minimale). Mais il ne s'agit pas de voyage!

Puisqu'il faut attaquer la parabole à la plus haute vitesse possible sous une pente de montée abrupte, alors c'est la pleine puissance des réacteurs qui devrait être requise jusqu'à cet instant. Ce, afin de perdre le moins de vitesse possible dans cette phase montante sous 2G.

Quelques éléments si cela peut vous aider: A là vitesse de finesse maxi, la trainée de frottement est égale à la trainée induite d'où
Traînée de frottement = Poids /50 et Trainée induite = Poids /50

D'où Trainée aérodynamique à la même vitesse sous 2G = Poids/50 + 2 Poids/50 = Poids /17

[harmoniciste]

Correction: La finesse max des Jets à gros fuselage serait plus proche de 17 que de 25.
C'était 22 pour la fine "Caravelle" qui a pu effectuer un vol plané de Paris à Dijon.

[Majestyk]

Salut, merci pour m'avoir donné un ordre de grandeur de la trainée.
J'aimerais revenir sur ce que tu avances :

Puisqu'il faut attaquer la parabole à la plus haute vitesse possible sous une pente de montée abrupte, alors c'est la pleine puissance des réacteurs qui devrait être requise jusqu'à cet instant. Ce, afin de perdre le moins de vitesse possible dans cette phase montante sous 2G.

Cela me paraît logique également (je t'avoue que je n'y avais pas pensé ) mais cependant, sur le site ils disent que la vitesse en palier serait de 820 km/h ce qui est quand même assez loin de 890 km/h maximal :/

[A voir en vidéo sur Futura]

[Dynamix]

Salut

Correction: La finesse max des Jets à gros fuselage serait plus proche de 17 que de 25.
C'était 22 pour la fine "Caravelle" qui a pu effectuer un vol plané de Paris à Dijon.

La finesse max n' a pas d' intérêt dans ce cas .
A portance nulle , la finesse est nulle .

[harmoniciste]

Sur leur site, il est écrit "Avant la manœuvre parabolique, l'avion évolue à l'horizontale, à une altitude de 20000 ft. L'équipage prépare sa parabole en augmentant progressivement sa vitesse jusqu'à environ 810 km/h, vitesse maximale autorisée pour ce type d'appareil.
Pourquoi parlez-vous de 890 km/h ?

Ensuite, la ressource d'entrée jusqu'au point d'injection devant se faire en perdant le minimum de vitesse, les réacteurs sont sans doute mis à leur maximum de poussée pendant cette phase à 1.8 G.
Malgré cela, un ralentissement important sera inévitable, dû principalement à la pente croissante de montée: Au point d'injection, grimpant à plus de 45°, la traînée due au seul poids dépasse 7000 kN (pour un avion de 100 tonnes) La poussée maxi des réacteurs est donc un appoint notable (500 KN), tandis que la trainée aérodynamique m'apparaît très négligeable (60 kN en croisière)

Il est probable que la vitesse et la pente au point d'entrée sont conditionnées par des considérations de décrochage de la voilure (compte tenu du facteur de charge et de la densité atmosphérique locale)

[harmoniciste]

La finesse max n' a pas d' intérêt dans ce cas .

Sachant que la vitesse de croisière est sensiblement celle de la finesse max (17?), on peut en déduire que la trainée de frottement d'un Airbus de 100 tonnes est 30 KN à sa vitesse et altitude croisière (11000m) .
Proportionnelle au carré de la vitesse et à la densité atmosphérique, il devient possible d'évaluer grossièrement la trainée de frottement seule à d'autres altitude et vitesses.

Il convient cependant de traiter les vitesses du site airbus0G avec circonspection. S'agit-il de vitesses vraies ou de vitesses indiquées par l'anémomètre de bord? Ils écrivent aussi:
Caractéristiques des manœuvres paraboliques :
Altitude avant la ressource d'entrée en parabole 6 000 m (20 000 ft)
Vitesse avant la ressource d'entrée en parabole 640 km/h (335 kt)
Angle à cabrer à l'injection 50°
Altitude d'injection en parabole 7 600 m (25 000 ft)
Vitesse au point d'injection en parabole 460 km/h (250 kt)
Altitude au sommet de la parabole 8 000 m (28 000 ft)
Vitesse au sommet de la parabole 240 km/h (130 kt)
Angle à piquer en ressource de sortie 42°
Durée d'apesanteur (0g) 22 s
Précision d'apesanteur ± 0,05 g
Hypergravité (ressources d'entrée/sortie de parabole) 1,8 g
Durée totale de la manœuvre parabolique (0g) 70 s