Accident Heathrow

[Philippe Warter]

Ben ça fait bien longtemps que je n'ai plus les bouquins du PL th, parce que je les ai donnés. Mais apparament, le niveau théorique a un peu baissé en 25 ans.
Je ne m'engueule jamais avec personne, ni à propos de théorie, ni à propos de quoique ce soit, ça n'a jamais rien résolu.
Et j'ai une assez bonne mémoire, ainsi que le goût de la réflexion.

Je pense que tout le monde est d'accord sur le fait que pour un avion donné, l'augmentation de masse amène une augmentation de charge alaire, à config donnée.
Donc une augmentation de la vitesse de finesse max.
Donc une augmentation du nombre de Reynolds.

Jusque là, facile, tout le monde suit.

C'est après qu'il y a divergence.
Pour un avion léger cette augmentation du nombre de Reynolds est négligeable. Je devrais dire négligée.
En effet, il y a eu des mesures très précises de Fred Thomas, que je cite précédemment, en faisant varier la masse (et donc la charge alaire) d'un planeur de classe libre.
A 25kg/m2, f max = 43,5 ; à 45kg/m2, f max = 46. Ca peut faire la différence entre une vache paisible et un accident grave. C'est pour celà que les spécialistes de la conception des planeurs de performance, dans les akaflieg allemandes par exemple, fournissent toujours PLUSIEURS polaires pour un planeur donné, en fonction de la masse (ou de la charge alaire).
Les aéromodélistes spécialisés en planeur connaissent bien ces variations, et chargent leurs planeurs pour gagner quelques POINTS de finesse.
Et pour un avion de ligne, c'est bien sûr encore plus sensible. Je rappelle que le nombre de Reynolds dépend entre autre de la vitesse et de la masse volumique de l'objet considéré, lesquelles varient énormément pour un avion de ligne.

Pour ce qui est de l'altitude, vous connaissez tous l'adage "Plus haut, plus chaud, plus vite", pas la peine d'insister, c'est évident (moindre traînée, pour portance identique, donc finesse supérieure).

Enfin, bref, il suffit de réfléchir un peu, sans s'énerver, c'est incompatible.

[Stéphane K.]

Bonsoir,

je viens de lire le fil d'une seule traite et je ne comprends toujours pas pourquoi la finesse devrait varier en fonction du poids et de l'altitude.

Si c'est uniquement à cause du nombre de Reynolds, OK ! mais à mon humble avis, l'effet du nombre de Reynolds reste marginal, d'autant plus que plus le nombre de Reynolds est grand, ce qui est le cas sur un avion de ligne, moins son effet se fait sentir.

S'il y a une autre explication que le nombre de Reynolds, j'aimerais la connaitre.

Stef

[fly33]

D'abord, " finesse max", c'est pas le surnom de martin35 ?   


Non, pas taper   Vite, je sors à VNE

[Martin35]

Question charge alaire, Fly33 reste au Top.

Martin

[Philippe Warter]

Si c'est uniquement à cause du nombre de Reynolds, OK ! mais à mon humble avis, l'effet du nombre de Reynolds reste marginal, d'autant plus que plus le nombre de Reynolds est grand, ce qui est le cas sur un avion de ligne, moins son effet se fait sentir.

Ce qui est important, pour un gros avion, c'est surtout qu'il varie énormément sur un même vol, puisqu'il est dépendant entre autre de la vitesse et de la masse volumique.
La vitesse d'un liner en croisière en niveau doit être proche de 500 kt, en basse couche 250 kt, en finale inférieure à 200 kt.
Le gars d'Air Canada qui a traversé une partie de l'Atlantique en planeur Airbus (forcément à masses constante, puisqu'à sec de pétrole) n'a pas adopté les mêmes vitesses au FL300 et au FL100. Heureusement d'ailleurs, sinon plouf. Et il n'a pas fait non plus de calculs très compliqués du nombre de Reynolds, il a affiché green dot. Ceci dit il mérite quand même un sacré coup de chapeau.

La masse volumique, sachant que le volume du liner ne change pas, dépend de la masse, et donc varie énormément en fonction du délestage. Je pense que le 777 en question avait perdu au moins 30% de sa masse entre le décollage et l'atterrissage.

[Manu]

Je rappelle que le nombre de Reynolds dépend entre autre de la vitesse et de la masse volumique de l'objet considéré, lesquelles varient énormément pour un avion de ligne.

De la masse volumique du fluide, qu influe sur sa viscosité cinématique, pas de la masse volumique de l'objet.

Un petit raisonnement :

        V.L
Re = ----
          v

avec V : vitesse de l'objet, L : longueur du corps (la corde de l'aile dans le cas d'un profil) et v : viscosité cinématique du fluide.

       n
v = ---
       p

avec n : viscosité dynamique du fluide (dépendant du fluide) et p : masse volumique du fluide.

Pour un gros porteur, la variation de masse due au carburant autour autour de 1.8 (raport entre la masse sans carburant et la masse max), donc de vitesse à Cz constant de 1,33. Le nombre de Re suit linéairement. 1/3 d'augmentation n'est pas négligeable. Par contre, l'influence du nombre de Re sur les perfos n'est pas linéaire. Elle est très difficile à prévoir et c'est la raison pour laquelle on fait encore des essais en soufflerie haute pression, haute vitesse ou cryogénique. On essaie de rattraper de défaut de Re du à l'échelle de la maquette par des artifices visant à augmenter v.

La diminution d'altitude a les effets suivants :
- p augmente -> v diminue linéairement, et V diminue suivant la racine carré donc Re diminue, donc les perfos de l'aile se dégradent.

Si on prend la formule de base, effectivement, fmax ne dépend pas de la masse. Seule la vitesse sur trajectoire varie. Mais cette variation de vitesse engendre une variation de Re qui influe sur les performances de l'aile, d'une manière non calculable.

Donc ça remet en cause ce qu'on apprend aux pilotes.

Manu

[Manu]

Comme je suis mauvais joueur, je vais dire que la masse n'influe pas sur la finesse max, mais qu'elle influe sur les performances de l'aile.

L'honneur est sauf pour les deux parties.

Manu

[Philippe Warter]

L'honneur n'a rien à voir là dedans.
Ni ce qu'on apprend aux PPL. L'approximation de la finesse max constante me convient très bien dans ce cas.
La réalité physique est tout autre, comme tu as fini par t'en apercevoir.
Les ingés qui conçoivent des planeurs de performance ou des avions de ligne sont bien forcés d'en tenir compte.
Je pensais naïvement que les ATPL récents l'apprenaient également, comme je l'ai appris il ya très longtemps.
Manifestement ce n'est pas le cas. Celà n'est pas très grave d'ailleurs, puisqu'en cas de panne des moteurs au FL300, on ne leur demande rien d'autre que d'afficher la vitesse calculée par les ordinateurs de bord.
Autre exemple très connu : Le Concorde avait un tel écart de vitesse que le centre de portance se déplaçait dans des proportions si énormes que celà nécessitait un transfert de carburant de l'avant vers l'arrière pour le rééquilibrer.
Et tu te doutes qu'un déplacement du centre de portance a une influence considérable sur la finesse.

[Manu]

Le déplacement du centre de poussée vers l'arrière était du au régime supersonique.

A priori, ca concerne tous les avions supersoniques. Mais il est possible que maintenant, ce soit les commandes de vol électriques qui gèrent le problème.

Manu

[Philippe Warter]

Le déplacement du centre de poussée vers l'arrière était du au régime supersonique.

Bien sûr, et tu dois savoir que la finesse en supersonique et au FL500 n'est pas la même qu'à 100 kt en basse couche. Disons 200 kt parce que je ne suis pas sûr que le Concorde puisse voler en dessous.
Je ne crois pas qu'à 200kt le Concorde aurait pu traverser l'Atlantique.

[Duckman]

Pour info, un Airbus style A330 ou A340 et je suppose aussi l'A380 ont un tank à l'arrière (trim tank) qui est géré de façon à faire voler l'avion en centrage arrière ce qui est plus économique en terme de consommation spécifique. Les commandes assistées par calculateurs compensent l'instabilité inhérente au centrage arrière. Le fuel est retransféré vers l'avant à la fin du vol. Cette gestion est auto mais quand ça foire y a des limitations si en manuel ça ne passe pas.

[Philippe Warter]

Les Anglais ont déjà réparé le balisage abîmé par le 777.

[Manu]

Manu

[Gordon]

  

[Papa-Hotel]

Terrible le nouveau balisage !

Les explications de Manu sont limpides pour moi.

Je comprends à présent ce que tu m'expliquais Philippe.

Mais je t'assure que ce qui est dans mes bouquins et que j'ai appris sans forcément tout maitriser ne fait pas du tout état de ces choses, bien que traitant du nombre de Reynolds...

Pas d'honneur non plus, simplement besoin de comprendre pourquoi ce que j'avais appris comme n'étant pas des approximations en étaient... Avoue que c'est dur à admettre que l'on te dise en gros "bon, là tu apprends ce qui est vrai, c'est fini les approximations" et que l'on t'en balance des bien grosses...

Par contre pour le trim tank, le déplacement du centre de poussée de Concorde, je savais !

Et ce sont effectivement les CEDV qui corrigent l'inversion de commandes subsonique et tout et tout... enfin si on m'a pas menti !