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PRINCIPE DE VOL
SOGERMA SERVICE TUNISIEHELMI TOUEL, ENGINEERING MANAGER
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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
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Portance
Portance
•Le phénomène qui permet à un avion de voler est identique à celui qui permet au skieur de glisser sur l’eau.
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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)
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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:
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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)
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Fae
αT
Ft
mg
P
P (extrados)
P (intrados)
Portance= Pintrados-PextradosPortance= Fae. Sin α
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La corde:
La corde: relie le bord d’attaque de l’aile,au bord de fuite.
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Angle d’attaque: angle entre la corde et la direction du vent relatif
Angle d’attaque:
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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
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1: Yaw / Lacet2: Roll / Roulis3:Pitch / Tangage
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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
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Spoilers
FlapsSlats
Ailerons
TRIMMABLE HORIZONTAL STABILISER
Elevator
VERTICAL STABILISER Rudder
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mg
mg
Centrage arrière:
Centrage avant:
Rôle du THS: stabiliser l’avion en croisière
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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:
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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:
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Dérive:
Vent relatif
Force vers la gaucheMoment vers la droite
En cas de déséquilibre vers la gauche
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Elevators: Mouvement de tangage
ElevatorElevator
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Rudder: Mouvement de lacet
Lacet à droite, rudder à droite
Lacet à gauche rudder à gauche
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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
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Mouvement de roulis: spoilers
Spoilers déployés sur l’aile droite:Portance diminue: roulis à droite
Spoiler déployé:
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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