Pour les TPE (lycée)

[Celiat]

Bonjour, j'ai quelques questions pour faire mon TPE (travaux personnels encadrés),c'est une épreuve du bac où on est par groupe et on choisi un sujet pour faire une sorte d'exposé dessus.
J'ai besoin d'aide et si vous pouviez répondre à ces quelques questions ça m'aiderai beaucoup


-Quelles différences existe t il au niveau des performances entre ailes hautes/médianes/basses ?
-A quoi sert le dièdre ?
-A quoi sert la flèche des ailes ?
-Quelles sont les similitudes techniques entre oiseaux et avions ?
-Quelles sont les étapes au niveau aérodynamique pour l'avion au décollage/vol/atterrissage (portance/traînée )


Si vous pouvez répondre avec vos mots ce serai super plutôt que de mettre un lien vers une autre page


Merci d'avance pour vos réponses

[Bee Gee]

Je te laisse les spécialistes de la boite à outil et ne répondrai que pour la question 3:

On est encore très loin de ce que font les oiseaux, à des années lumières,... eux volent sans connaître Bernouilli Newton ou Prandtl, quand je parle de ça au plus petit moineau de mon jardin, il se marre comme un bossu, il me dit que les humains sont ridicules avec leurs boites de sardine volantes taillés à la serpe qui ont la souplesse d'une enclume.. ..... Il a raison Jojo le moineau.

Bon plaisanterie à part, les grands experts du forum vont te répondre pour le reste ! et bonne réussite pour le TPE !

[Luciano]

... et surtout, bonne chance pour t'en sortir avec les experts du Forum
Bons vols
Luciano

[Bee Gee]

Là...... t'es méchant ! rires !! ...... quoique...... à la réflexion .....

[Daniel DENIS]

Vous avez bossé quand même depuis septembre, les gars ? Parce que que ce genre de questions, posées maintenant, ça fait quand même mecs-qui-ont glandé-et-qui-sont-à-la-ramasse.

Dans mon lycée les élèves devaient le rendre hier.

[Aero Flight]

ça fait quand même mecs-qui-ont glandé-et-qui-sont-à-la-ramasse

J'ai faillie me retrouver dans cette situation l'année dernière ,  donc je vais répondre rapidement pour les aider un peu.


1) Aile haute ou basse

Pas de grande différences...
-Un avion à aile haute est soit disant plus stable car son centre de gravité est situé sous l'aile (exemple d'une personne marchant sur une corde, si on lui donne une perche flexible descendant sous le niveau de la corde, le centre de gravité du système personne-perche sera situé plus bas que celui de la personne seul et la elle sera plus stable sur la corde), mais pour avoir voler sur les deux types d'avions je n'ai pas sentit de différences notable (après je ne suis qu'un brevet de base avec peu d'heure de vol au compteur, si quelqu'un de plus expérimenté à quelque chose à ajouter niveau pilotage...).
-Niveau visibilité les passagers préféreront les ailes hautes pour mieux voir le sol, et généralement les pilotes sont ailes basses, c'est en tout cas mon avis (on voit mieux en virages, meilleur champs de vision pour scruter le ciel et détecter les trafics conflictuels,...). Après sur ce point là tout peut changer d'un avion à l'autre...

2) Le dièdre
Plus le dièdre est important, plus l'avion est stable (il aura une tendance naturelle à revenir "à plat"), même effet qu'il soit appliquer sur toute l'aile ou seulement en bout d'aile (jodel, DR400,...).

3) Flèche
Avis aux professionnel j'ai peur de commettre des erreurs en expliquant certaines choses...

3) Similitudes oiseaux-avions

Déjà dit par Bee Gee, dur à dire car les oiseaux sont bien plus en avances (c'est nous qui les copions et pas l'inverse ^^).
En gros la forme du profile d'aile est à peu près la même, plat sur le dessous et bombé sur le dessus mais on à dû déjà vous le dire (enfin j’espère ).

4) Différentes étapes?

Assez vague...
Vous voulez parler des différentes variations de portances et de traînés?, des adaptations de la forme de l'aile en fonction de la phase du vol (volets, aérofreins, aile à géométrie variable,...).

Si vous avez d'autres questions n'hésitez pas à demander (là j'ai expliqué brièvement et très simplement, mais si vous voulez plus de détailles...)

Amic,
Yanis

[Delépine]

On demande Haflinger.

[Manu]

-Un avion à aile haute est soit disant plus stable car son centre de gravité est situé sous l'aile (exemple d'une personne marchant sur une corde, si on lui donne une perche flexible descendant sous le niveau de la corde, le centre de gravité du système personne-perche sera situé plus bas que celui de la personne seul et la elle sera plus stable sur la corde), mais pour avoir voler sur les deux types d'avions je n'ai pas sentit de différences notable (après je ne suis qu'un brevet de base avec peu d'heure de vol au compteur, si quelqu'un de plus expérimenté à quelque chose à ajouter niveau pilotage...).

Légende.

Si tu gardes la bille au centre, il n'y a aucune différence. Le poids apparent est toujours confondu en direction avec la portance, et la stabilité est la même quelque soit la position de l'aile.

Ton équilibriste est instable justement parce que son poids apparent est toujours vertical, alors que la réaction de la corde sur laquelle il marche peut se décaler, et engendrer un moment qui lui fera perdre l'équilibre.

Manu

[Aero Flight]

Si tu gardes la bille au centre, il n'y a aucune différence. Le poids apparent est toujours confondu en direction avec la portance, et la stabilité est la même quelque soit la position de l'aile. Ton équilibriste est instable justement parce que son poids apparent est toujours vertical, alors que la réaction de la corde sur laquelle il marche peut se décaler, et engendrer un moment qui lui fera perdre l'équilibre

Après ne connaissant pas les connaissances aéro des personnes qui nous ont demander d'expliquer avec "nos mots", car ne voulant pas des liens menant à des sites montrant une explications plus scientifique et complexe, je me demande si elles vont comprendre la référence avec la bille en avion...

[gma]

...

-Quelles différences existe t il au niveau des performances entre ailes hautes/médianes/basses ?
-A quoi sert le dièdre ?
-A quoi sert la flèche des ailes ?
-Quelles sont les similitudes techniques entre oiseaux et avions ?
-Quelles sont les étapes au niveau aérodynamique pour l'avion au décollage/vol/atterrissage (portance/traînée )

1) Sur le plan performances, rien ! Sauf à l'atterrissage ou l'effet de sol est moindre sur une aile haute (distance de posé un peu plus courte);
2) Le dièdre de l'aile sert à augmenter la stabilité latérale;
3) La flêche de l'aile sert à améliorer son efficacité aérodynamique à grandes vitesses. A contrario, la flêche impose des vitesses d'atterrissage plus élevées;
4) Aucune, le vivant n'étant pas un objet technique,
5) Décollage : Portance maxi, traînée minimale (un peu de volets, vitesse mini, assiette à cabrer)... Montée : Portance/traînée optimisées (distance parcourue la plus longue pour une montée à l'altitude de croisière la plus rapide)... Croisière : Traînée minimale (maximum de vitesse pour minimum de puissance)... Atterrissage : Portance mini / traînée maxi (pleins volets, vitesse mini, assiette à piquer).

[Delépine]

Atterrissage : Portance mini

Normal puisque l'avion tombe par terre.

[Gilles131]

-Quelles différences existe t il au niveau des performances entre ailes hautes/médianes/basses ?

Différences en réalité insignifiantes, liées aux interactions plus ou moins marquées dans le "coin" entre l'aile et le fuselage

-A quoi sert le dièdre ?

C'est un paramètre fondamental de la stabilité latérale: un dièdre bien dimensionné aide l'avion à "voler droit" tout seul.

-A quoi sert la flèche des ailes ?

Principalement à diminuer les effets de compressibilité quand la vitesse augmente et approche celle du son. C'est un paramètre qui améliore considérablement les performances des avions rapides, voire supersoniques.

-Quelles sont les similitudes techniques entre oiseaux et avions ?

Les deux utilisent des ailes pour voler (contrairement aux ballons ou aux hélicos)

-Quelles sont les étapes au niveau aérodynamique pour l'avion au décollage/vol/atterrissage (portance/traînée )

Que ce soit au décollage, en vol ou à l'atterrissage, la portance équilibre le poids.
En vol la vitesse est la plus grande grande donc le coefficient de portance (Cz) est le plus faible. Le coefficient de trainée (Cx) est le plus faible également.
A l'atterrissage la vitesse est la plus faible, donc le coefficient de portance est le plus grand, et donc le coefficient de trainée également.
La vitesse de décollage est un compromis entre la longueur de la course au sol et la capacité à se dégager des obstacles après avoir quitté le sol:  vitesse intermédiaire, donc coefficient de portance intermédiaire. Par conséquent, coefficient de trainée intermédiaire.

[Delépine]

-Quelles différences existe t il au niveau des performances entre ailes hautes/médianes/basses ?
-A quoi sert le dièdre ?
-A quoi sert la flèche des ailes ?
-Quelles sont les similitudes techniques entre oiseaux et avions ?
-Quelles sont les étapes au niveau aérodynamique pour l'avion au décollage/vol/atterrissage (portance/traînée )

Puisqu'on n'a pas droit aux sites extérieurs, je vais imaginer que je réponds sans préparation à l'examinateur :

1) Aucune différence significative.
2) A donner de la stabilité latérale et aider par là à voler droit, mais en conjonction avec d'autres éléments de forme pour composer une cuisine complexe. La répartition des masses dans l'avion rend le dièdre nécessaire ou inutile, selon des critères complexes.
3) Sur avion lent, la flèche peut tenir le rôle du dièdre.
  Orientée vers l'arrière ou vers l'avant, elle déporte la surface des ailes en arrière ou en avant, ce qui peut favoriser le centrage ou rattraper un centrage mal étudié.
  Sur avion rapide approchant la vitesse du son, le flèche a pour effet de retarder l'apparition de l'augmentation importante de traînée qui survient en approchant mach 1. Le même avion dont on change l'aile droite pour une aile en flèche gagne couramment 100 à 150 km/h, sa vitesse de pointe passant par exemple de mach 0,8 à plus de mach 0,9. Exemples de tels couples : Dassault Ouragan/Mystère II, Grumman Panther/Cougar (le second étant dans les deux cas celui à aile en flèche)
4) Sauf pour la disposition générale : aile devant et empennage stabilisateur derrière, la conception des avions ne s'inspire pas des oiseaux, pas plus que celle des locomotives ne dérive de celle des lièvres (Jules Verne).
5) Formulation obscure à reprocher vivement à l'examinateur !
- Au décollage on ne quittera pas le sol sans atteindre une portance égale au poids de l'avion... Il faut donc atteindre une certaine vitesse.
La traînée au décollage peut être accrue par le braquage modéré des volets hypersustentateurs qu'il est de coutume de déployer, quoique sur avion léger cela ne serve à rien sur une piste longue. Ce braquage modéré ne crée pas trop de fâcheuse traînée supplémentaire mais accroît la portance à vitesse égale, ce qui veut dire qu'on atteindra en moins de longueur de roulage la vitesse à laquelle la portance ne sera plus inférieure au poids...
- En vol de croisière la portance doit rester égale au poids... et la traînée minimisée pour permettre la vitesse la plus élevée. Le train sera escamoté si c'est possible, et les volets seront entièrement ramenés à zéro, c'est-à-dire qu'ils respecteront la forme idéale du profil. Il y a même des avions vicieux où l'on gagne de la vitesse en relevant un peu les volets de quelques degrés vers le haut.
- A l'atterrissage il faut toujours tant que les roues ne sont pas au sol conserver une portance égale au poids !
L'usage, très susceptible de fluctuer selon les circonstances, est de braquer les volets le plus qu'ils peuvent l'être. Il en découle deux effets :
a) Pour la portance : la vitesse juste avant de toucher terre peut en être d'autant plus réduite, ce qui rend moins acrobatique la phase en définitive la plus délicate du vol, et dispense de manger toute la piste et au-delà pour s'arrêter.
b) Pour la traînée : la forte augmentation de traînée des volets braqués à fond, permet de descendre selon un angle nettement plus fort, ce qui facilite beaucoup la visualisation du plan de descente et, partant, le toucher des roues le plus précisément possible vers le début de la piste (prétendre toucher la piste à son début plutôt qu'à sa fin serait à peu près impossible sur un planeur de performance qui ne descend presque pas s'il ne disposait pas des moyens de tripler sa traînée pour descendre de façon nette à l'oeil du pilote)

PS : damned ! I am grilled par un pilote de ligne !

[Haflinger]

Bonjour, j'ai quelques questions pour faire mon TPE (travaux personnels encadrés),c'est une épreuve du bac où on est par groupe et on choisi un sujet pour faire une sorte d'exposé dessus.
J'ai besoin d'aide et si vous pouviez répondre à ces quelques questions ça m'aiderai beaucoup

OK

-Quelles différences existe t il au niveau des performances entre ailes hautes/médianes/basses ?

l'aile haute est tres legerement avantagee du fait que 'l'extrados qui est la partie la plus importante et la plus sensible n'est pas en interaction avec le fuselage qui se trouve en dessous

-A quoi sert le dièdre ?

le diedre ameliore la stabilite de l'avion par roulis induit, si l'avion est en derapage l'aile qui est "en avant" porte davantage et l'avion s'incline de l'autre cote, dans le sens du virage, se faisant l'aile montante traine davantage et l'avion redresse sa trajectoire, et si l'avion s'incline il part en derapage et ca le redresse

si le diedre est inverse donne de l'instabilite, au moment du derapage l'avion s'incline dans le sens inverse ce qui augmente le derapage ce qui augmente l'inclinaison etc etc,
si l'avion s'incline il part en derapage et ca accroit l'inclinaison

-A quoi sert la flèche des ailes ?

la fleche des ailes est utilisee pour les avionssupersoniques ou volant a une vitesse tres elevee, ca ameliore le comportement de l'aile vis a vis de la vitesse du son

-Quelles sont les similitudes techniques entre oiseaux et avions ?

ils volent grace a des ailes longues et profilees, le "fuselage" aussi est profile

-Quelles sont les étapes au niveau aérodynamique pour l'avion au décollage/vol/atterrissage (portance/traînée )

je ne comprends pas la question, la portance et la trainee sont toujours presentes

[Haflinger]

Légende.

Si tu gardes la bille au centre, il n'y a aucune différence. Le poids apparent est toujours confondu en direction avec la portance, et la stabilité est la même quelque soit la position de l'aile.

Ton équilibriste est instable justement parce que son poids apparent est toujours vertical, alors que la réaction de la corde sur laquelle il marche peut se décaler, et engendrer un moment qui lui fera perdre l'équilibre.

Manu

un avion a aile haute est plus stable en tangage car le CG se trouvant sous l'aile il avance quand l'incidence augmente ce qui cree un couple de retour, et inversement