Forces de Coriolis impact sur les trajectoires d'avions longs courriers

[Daniel1958]

Bonjour


Je vais reprendre une phrase de Mach3 qui a éveillée ma curiosité

Petit problème concret : un avion part à 12h00 d'un aéroport (heure locale) et arrive à 18h00 heure locale à un autre aéroport, il a volé 3000 km; quelle est sa vitesse ?

.

Bon en l'état selon moi il n'y pas de solutions. En l'absence d'un certain nombre d'éléments on ne peut qu'émettre des hypotheses de travail.

Pour faciliter les raisonnements on supprimera l'hydrodynamique, la météo les jets stream etc.. .

Je me suis imaginé un avion circulant sur l'équateur. Là mon cerveau a bloqué sur une image non intuitive le déplacement de la terre vers l'est en sens inverse de l'avion.
C'est bien sûr de la relativité galiléenne. Avion et terre sont liés dans le même référentiel.
Je m'en suis sorti en imaginant un avion en vol stationnaire (là il suit le mouvement de la terre par rapport au soleil) il peut aller librement en avant ou en arrière. Le mouvement de la terre importe peu dans ce cas.
Le vrai problème est le décalage horaire.

Mais si notre avion doit effectuer un vol en remontant ou en descendant différentes latitudes (il suit bien sur une géodésique). Qu'elle est la formule pour tenir compte des forces de Coriolis (vitesse de la terre décroissante par rapport à l'équateur) ?
Je n'ai pas vu de formules

Quand un avion passe par le Grand Nord pour un trajet très long remonte-t-il pour gagner en vitesse et en économie de carburant ou est-ce une question de Jet stream et de ravitaillement tout simplement ?
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[gts2]

Qu'elle est la formule pour tenir compte des forces de Coriolis (vitesse de la terre décroissante par rapport à l'équateur) ? Je n'ai pas vu de formules.

Il n'y a qu'une seule "formule" de Coriolis qu'on trouve partout (par ex. wikipedia.org).
La vitesse de rotation de la terre est la même partout.

[mach3]

Je vais reprendre une phrase de Mach3 qui a éveillée ma curiosité .

Juste pour le contexte, cette phrase est en fait d'Archi3 et n'a rien à voir du tout avec Coriolis.
https://forums.futura-sciences.com/d...ml#post6912860

m@ch3

[calculair]

cela vous donne une idée



Doc1.docx

Bonjour



Je vais reprendre une phrase de Mach3 qui a éveillée ma curiosité .

Bon en l'état selon moi il n'y pas de solutions. En l'absence d'un certain nombre d'éléments on ne peut qu'émettre des hypotheses de travail.

Pour faciliter les raisonnements on supprimera l'hydrodynamique, la météo les jets stream etc.. .

Je me suis imaginé un avion circulant sur l'équateur. Là mon cerveau a bloqué sur une image non intuitive le déplacement de la terre vers l'est en sens inverse de l'avion.
C'est bien sûr de la relativité galiléenne. Avion et terre sont liés dans le même référentiel.
Je m'en suis sorti en imaginant un avion en vol stationnaire (là il suit le mouvement de la terre par rapport au soleil) il peut aller librement en avant ou en arrière. Le mouvement de la terre importe peu dans ce cas.
Le vrai problème est le décalage horaire.

Mais si notre avion doit effectuer un vol en remontant ou en descendant différentes latitudes (il suit bien sur une géodésique). Qu'elle est la formule pour tenir compte des forces de Coriolis (vitesse de la terre décroissante par rapport à l'équateur) ?
Je n'ai pas vu de formules

Quand un avion passe par le Grand Nord pour un trajet très long remonte-t-il pour gagner en vitesse et en économie de carburant ou est-ce une question de Jet stream et de ravitaillement tout simplement ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[XK150]

voir les discussions similaires données en bas de page et par exemple : https://forums.futura-sciences.com/p...rainement.html

[jiherve]

Bonjour,
les trajectoires polaires sont bêtement dues à un trajet souvent plus court mais pas que ,dans le temps il y eut aussi des raisons politiques.
JR

[harmoniciste]

Quand un avion passe par le Grand Nord pour un trajet très long remonte-t-il pour gagner en vitesse et en économie de carburant ou est-ce une question de Jet stream et de ravitaillement tout simplement ?

Bonjour,
La trajectoire la plus courte pour joindre deux points en restant à la surface d'une sphère (Terre) est une orthodromie. Elle est donc utilisée par les avions long-courriers quand il n'y a pas d'autres motifs plus impérieux (interdiction de survol, vent, etc). Elle ne correspond pas à un cap constant (loxodromie), plus simple à suivre mais plus longue.
Les forces de Coriolis n'ont rien à voir avec ces différences de distance.

[Daniel1958]

Bien sur

Mais elle m' a servi pour une réflexion personnelle.

[Daniel1958]

En fait merci

J'avais une fausse image.

Je pensais que mon avion qui remontait le long des latitudes bénéficiait du différentiel de vitesse entre la vitesse de rotation de la terre la latitude départ et celle d'arrivée. Ce qui est archifaux. Car la terre tourne façon uniforme.

Si je ne dis pas de bêtises (hélas c'est peu fréquent). Cette "force" ne dépend que de la latitude initiale et de la vitesse initiale de rotation de la terre et agit perpendiculairement. C'est pour simplifier le raisonnement.

Nous sommes dans un référentiel en rotation non galiléen.


Mais dans le cadre d'un avion volant angulairement à l'équateur dans quel repère sommes-nous. Car la force de Coriolis ne semble pas jouer pleinement.

[gts2]

Mais dans le cadre d'un avion volant angulairement à l'équateur dans quel repère sommes-nous. Car la force de Coriolis ne semble pas jouer pleinement.

Sur Terre, le plus simple, cinématiquement parlant, des référentiels (pas repère) est le référentiel terrestre lié à la Terre, (mais qui, bien sûr, dynamiquement impose la force de Coriolis). Ceci qu'on soit à l'équateur au pôle ou ...
Si volant angulairement veut dire que la vitesse de l'avion fait un angle avec l'équateur, cela fera apparaitre un cosinus de cet angle, inférieur à 1, dans le calcul de la force de Coriolis (c'est ce que vous voulez dire avec "ne semble pas jouer pleinement" ?)

[Daniel1958]

Non simplement c'est un abus de language de ma part je voulais dire qu'il volait en suivant l'équateur à altitude constante (angulaire est simplement une vitesse de rotation en opposition à une vitesse radiale (dirigée vers la terre). Je crois que c'est un cas particulier.

Décidément je ne m'attendais pas à de telles difficultés conceptuelles avec un mouvement en rotation. C'est vrai j'ai confondu avec un référentiel galiléen (mais bon c'est des vieux souvenirs). Mais là ça va mieux. Sauf pour le petit cas ci -dessus

[gts2]

Dans ce cas, vitesse parallèle au parallèle (sic), la force de Coriolis a même valeur en tout point (intensité ), ce qui change c'est sa direction par rapport à la verticale.
Donc que voulez-vous dire avec "ne semble pas jouer pleinement" ?

[Daniel1958]

Donc elle est nulle à l'équateur. Mon rajout

"ne semble pas jouer pleinement"

était lié à un effet (je ne retrouve plus l'article hélas) qui serait alors plutôt dû à la force centrifuge. Sinon sur un vol Paris-Nice peut-elle être sensible ? Il y a une différence de latitude.
Je pense que pour bien comprendre ces phénomènes il faut penser au pendule de foucault. Moi je suis trop ancré dans les référentiels galiléens

[gts2]

Donc elle est nulle à l'équateur.

Elle vaut et est verticale. Ce qui est nul dans ce cas est la composante horizontale, c'est ce que vous vouliez dire ?
Paris Nice, c'est quasi un méridien, avec un angle de l'ordre de 45° donc un facteur 0.7 et une force quasi horizontale.

[Daniel1958]

Merci

On ne pouvait pas mieux dire. C'est exactement le fond de ma pensée. Les référentiels tournants m'ont donné "le tournis". Encore une fois merci. Les explications des articles sur le net sont souvent confuses (pour moi) ou trop mathématiques voire abstraites. Là c'est clair.

[harmoniciste]

Un vol horizontal à 900 km/h allège l'avion de 0,9 pour 1000 par rapport au poids au repos sur le tarmac. Donc non-mesurable en exploitation.

[harmoniciste]

Et il est encore plus inutile de se préoccuper de l'accélération de Coriolis d'un vol selon un méridien, puisque l'avion corrige toute les forces transversale en s'inclinant de manière à ce que ses ailes soient perpendiculaires à la verticale "apparente"

[stefjm]

Bonjour,
les trajectoires polaires sont bêtement dues à un trajet souvent plus court mais pas que ,dans le temps il y eut aussi des raisons politiques.
JR

En ce moment, le survol de l'ex-URSS n'est plus trop d'actualité!
Biélorussie, Ukraine, etc...

[Daniel1958]

Merci pour les réponses

Je croyais que cet effet était plus important. Donc il apparait pour de "courtes" distances comme marginal. Grâce à vos réponses mon post est d'un coup devenu plus constructif.

[f6exb]

Bonsoir,
Les forces de Coriolis me passant au-dessus de la tête (comme l'avion), du coup, quelle est sa vitesse ?

[Daniel1958]

Ben je reprends d'harmoniciste

Et il est encore plus inutile de se préoccuper de l'accélération de Coriolis d'un vol selon un méridien, puisque l'avion corrige toute les forces transversale en s'inclinant de manière à ce que ses ailes soient perpendiculaires à la verticale "apparente"

Aprés pour un Paris-nice

Le temps de vol de Paris, en à Nice, Durée totale de vol de : Paris à : Nice est de 01h 22min. La durée de vol est calculée en admettant que la vitesse moyenne de l’avion de ligne est de 500 milles à l’heure, soit 805 kilomètres à l’heure, soit 434 nœuds info https://nice-pas-cher.govoyages.com