principe de vol

PRINCIPE DE VOL

SOGERMA SERVICE TUNISIEHELMI TOUEL, ENGINEERING MANAGER

Sommaire La portance Axes de l’avion Les surfaces de commande de vol:

Command long terme THS \ Stabilisateur horizontale Slats \ bec Flaps \ volets Vertical Stabiliser \ Dérive

Commande court terme Elevators \ Gouvernes de profondeur Rudder \ Gouverne de lacer Ailerons \ ailerons Spoilers \ Aérofreins

Portance

Portance

•Le phénomène qui permet à un avion de voler est identique à celui qui permet au skieur de glisser sur l’eau.

Fs/e

Fe/s

α

T

Ft

mg

V1

La force exercée sur le skieur dépend de:•Masse volumique,•Angle d’attaque,•Surface •Vitesse du skieur

V2

L’écoulement de l’eau subit une variation de sa vitesse.V2-V1≠0

Donc le skieur exerce une force sur l’écoulement:m.a=Fs/e

P

Bilan des forces (skieur):•Force de traction,•Poids du skieur•Force de l’écoulement/Skieur (principe de l’action/réaction)

Fe/s=f(α,ρ,S,V2)

Portance=0,5. ρ.Cz.S.V2

Traînée=0,5. ρ.Cx.S.V2

Finesse=Cz/Cx

Cz

Cx

Polaire

Fae

αT

Ftmg

P

Ecoulement

Cas d’un profile d’aile:

La Finesse:

10Km (30000pieds)

100Km

Finesse / Planée:

Quand l’avion chute de H, il se déplace d’une distance de fH.

f=10

Hypothèse: 1- On néglige les forces de frottement, l’énergie totale reste constante 2-L’avion est en équilibre

On désigne: Et énergie totale, Ec énergie cinétique, Ep énergie potentielle, Pr Portance, Tr traînée

Démonstration:Montrons que l’avion se déplace f fois plus vite suivant l’axe x que l’axe z: Vx=fVz : On a Et= Ec+Ep=cste, d’après (1), dEc/dt=-dEp/dt= -mgdh/dt=-mgVz (eq a)

D’après le théorème de l’énergie cinétique, on a: dEc/dt=Puissance des force extérieure= -T r.Vx (eq b)

(2) donne: Pr=mg donc fTr=mg (eq c)

(a), (b) & (c) donnent: mgVz=mgVx/f, donc Vx=fVz (cqfd)

Fae

αT

Ft

mg

P

P (extrados)

P (intrados)

Portance= Pintrados-PextradosPortance= Fae. Sin α

La corde:

La corde: relie le bord d’attaque de l’aile,au bord de fuite.

Angle d’attaque: angle entre la corde et la direction du vent relatif

Angle d’attaque:

Sommaire La portance Axes de l’avion Les surfaces de commande de vol:

Command long terme THS \ Stabilisateur horizontale Slats \ bec Flaps \ volets Vertical Stabiliser \ Dérive

Commande court terme Elevators \ Gouvernes de profondeur Rudder \ Gouverne de lacer Ailerons \ ailerons Spoilers \ Aérofreins

1: Yaw / Lacet2: Roll / Roulis3:Pitch / Tangage

Sommaire La portance Axes de l’avion Les surfaces de commande de vol:

Configuration (Long terme) THS \ Stabilisateur horizontale Slats \ bec Flaps \ volets Vertical Stabiliser \ Dérive Vertical Stabiliser \ Dérive

Commandes (court terme) Elevators \ Gouvernes de profondeur Rudder \ Gouverne de lacer Ailerons \ ailerons Spoilers \ Aérofreins

Spoilers

FlapsSlats

Ailerons

TRIMMABLE HORIZONTAL STABILISER

Elevator

VERTICAL STABILISER Rudder

mg

mg

Centrage arrière:

Centrage avant:

Rôle du THS: stabiliser l’avion en croisière

α important:

Cz

Cx

Polaire

Avec les becs

Portance=0,5. ρ.Cz.S.V2

Traînée=0,5. ρ.Cx.S.V2

Décollage:comment générer la portance nécessaire sans avoir une traîner importante?

Les becs permettent d’augmenter l’angle d’attaque et d’avoir un Cz plus important avec un Cx acceptable

P

P

T

Rôle des becs / Slats:

Cz

Cx

Polaire

Avec les volets

Portance=0,5. ρ.Cz.S.V2

Traînée=0,5. ρ.Cx.S.V2

Atterrissage: comment baisser la vitesse en créant la même portance?

S plus importante

Les volets permettent d’augmenter la surface et la coubure des ailes et d’avoir un Cx plus important avec le Cz nécessaire.

P

P

T

Rôle des flaps / volets:

Dérive:

Vent relatif

Force vers la gaucheMoment vers la droite

En cas de déséquilibre vers la gauche

Elevators: Mouvement de tangage

ElevatorElevator

Rudder: Mouvement de lacet

Lacet à droite, rudder à droite

Lacet à gauche rudder à gauche

Ailerons: Mouvement de roulis

Roulis à droite:Portance à gauche > Portance à droite

Ailerons vers le bas

Ailerons vers le bas

Ailerons vers le haut

Ailerons vers le haut

Roulis à gauche:Portance à droite > Portance à gauche

Mouvement de roulis: spoilers

Spoilers déployés sur l’aile droite:Portance diminue: roulis à droite

Spoiler déployé:

Virage:

1- Roulis à droite la portance diminue

2- Tangage vers le haut: la portance = poids

3- Si le virage est engagé (skidding): lacet à gauche-Si le virage est vers l’extérieur (Slipping): -lacet à droite

Virage= Roulis + Tangage+Lacet