Ateindre et dépasser le plafond maxi

[Bob]

l'avion se fout de la vitesse conventionnelle, plus il va vite plus il tourne vite (et inversement)

par exemple a 10 000 ft (FL 100), la densite de l'air est de 73% de l'atmosphere standard, a vitesse indiquee egale la vitesse air est superieure de 17 %

en tonneau l'avion decrit une helice de pas constant, plus il avance vite plus il tourne vite

Peux-tu nous expliquer comment la vitesse air devient supérieure à la vitesse indiquée !


Ne confonds-tu pas avec la vitesse propre ?

Au FL100 la pression est de 700 hPa, soit 69 % du sol !

[Haflinger]

l'avion se fout de la vitesse conventionnelle, plus il va vite plus il tourne vite (et inversement)

par exemple a 10 000 ft (FL 100), la densite de l'air est de 73% de l'atmosphere standard, a vitesse indiquee egale la vitesse air est superieure de 17 %

en tonneau l'avion decrit une helice de pas constant, plus il avance vite plus il tourne vite

Peux-tu nous expliquer comment la vitesse air devient supérieure à la vitesse indiquée !
Ne confonds-tu pas avec la vitesse propre ?

Au FL100 la pression est de 700 hPa, soit 69 % du sol !

oui, et alors ?

[andre44]

Bonjour

Bonjour,

Comme beaucoup de pilote VFR "de plaine" je ne vole jamais très haut, ce qui me permet d'ailleurs d'apprécier le paysage.
Aussi je me demande ce qui se passerait d'un point de vue strictement pilotage, si un jour je décidais de monter le plus haut possible avec mon PA38 ou autre chose de mieux motorisé...

Je vais devoir progressivement appauvrir mais aussi, je suppose ( à un certain moment) pousser la manette des gaz pour augmenter le débit et maintenir la puissance, mais jusqu'à quel point ?
Je suppose aussi que mon avion, du fait d'une densité air inférieure, sera plus mou aux commandes, deviendra t-il incontrôlable ?

Bonne journée.

Dans la pratique quand tu veut monter au plafond maximum  de ton avion  je parle pour les petits  coucou  
Un Piper J3 ou Champion 7AC  65 hp ou 85 hp  sans mixture, suivant les jours météo  rendu vers 14000 pieds  cela devient long et pénible  tu tire trop sur le manche il est cabré mais il monte plus voir il descend  , la methode que j'utilise c'est montée en escalier, un palier ensuite on monte une petite coche, et on recommence  on est toujours plein gaz .
un avion avec une grande hélice est favorisé . tu boit  le petit reservoir du Piper si tu insiste . attention de ne pas etre dans le couloir des gros porteurs .
Il a 30 ans cela se faisait sans radio en catimie , dans le nord loin du trafique ,  maintenant transpondeur et permission a la tour du gros aroport et c'est logique on pas d'affaire  a nuire aux avions de lignes , notre terrain de jeu c'est  dans le nord et bas.
Un Jodel bien motorisé cela monte  a la limite du pilote, en devenant vieu preferable ne pas insister  avant de rester trop longtemps ..  

André

[BravoMike]

Bonjour à tous,

J'interviens peu sur le forum mais c'est toujours un plaisir de lire les contributions passionnantes de certains et parfois drôles de certains autres. Le taux de roulis qui augmente à Vi constante me plait particulièrement

Une question plus sérieuse pour des gens calés en aéro comme Gilles:
Imaginons qu'on monte avec un avion léger bien plus haut que son plafond démontré en utilisant par exemple des masses d'air ascendantes. Serait il possible que l'avion ait alors un (léger) comportement oscillant en tangage qu'il n'a jamais montré à plus basse altitude? Et si oui comment l'expliquer?

Merci,

[miky]

C'est pas ce qu'on appelle une phugoïde ?..

[Haflinger]

. Le taux de roulis qui augmente à Vi constante me plait particulièrement

a quel titre ? juste pour savoir a qui j'ai affaire

[Splitcat]

Bonjour à tous,

J'interviens peu sur le forum mais c'est toujours un plaisir de lire les contributions passionnantes de certains et parfois drôles de certains autres. Le taux de roulis qui augmente à Vi constante me plait particulièrement

Une question plus sérieuse pour des gens calés en aéro comme Gilles:
Imaginons qu'on monte avec un avion léger bien plus haut que son plafond démontré en utilisant par exemple des masses d'air ascendantes. Serait il possible que l'avion ait alors un (léger) comportement oscillant en tangage qu'il n'a jamais montré à plus basse altitude? Et si oui comment l'expliquer?

Merci,

Notre équation latérale pour le taux de roulis stabilisé c'est δlClδl=pb/(2*TAS)Clp (aux conventions de signe près..)
Exemple de valeurs typiques :
Clδl=0.1
Clp=-0.5
Ces deux coefficients sont peu dépendants de l'incidence (contrairement à Clr, Cnp, Cndl, Cldn, Cz, Cx..)

2*TAS*δlClδl/(b*Clp)=p

Notations :
Clδl : coefficient efficacité ailerons
δl : braquage ailerons (radians)
Clp : amortissement en roulis
b : envergure
p : taux de roulis (rad/s)
TAS : ..la TAS quoi

Donc p augmente avec la TAS. Désolé de donner raison à l'un ou à l'autre je ne suis qu'un scientifique
La IAS elle compte pour le p' c'est à dire la rapidité qu'on a à prendre non pas de l'inclinaison mais du taux de roulis.



A haute altitude, j'ai rencontré des oscillations en tangage, mais j'ai plus eu l'impression que c'était lié à des turbulences spéciales qu'à une instabilité de l'avion...
La stabilité longi d'un avion (léger), il me semble que ça va juste dépendre de la position du CG par rapport au foyer, et je ne crois pas que ni le foyer ni le cg ne dépendent de l'altitude.

Ah, j'oubliais, quand l'altitude augmente, généralement la TAS d'un avion non turbocompressé n'augmente pas trop.... Cf mon topic où je me plains que ça ne soit pas raisonnable d'avoir un turbo sur un avion.

[Delépine]

Pour la stabilité en altitude j'ai cru comprendre qu'elle y décroissait, dans Ferber, 1908, mais comme c'est avec des mathématiques de polytechnicien je déclare forfait.

[Haflinger]

p : taux de roulis (rad/s)
TAS : ..la TAS quoi
Donc p augmente avec la TAS. Désolé de donner raison à l'un ou à l'autre je ne suis qu'un scientifique

puree tu es sur ? je n'arrive pas a y croire !!!
foutredieu !

[Splitcat]

Pour la stabilité en altitude j'ai cru comprendre qu'elle y décroissait, dans Ferber, 1908, mais comme c'est avec des mathématiques de polytechnicien je déclare forfait.

Tu ferais confiance, sur le sujet du vol à haute altitude, à un mec qui est mort à une époque où le record d'altitude frôlait les 1500 pieds ?

Concernant les équations du vol longi, je suis pas assez bon en stabilité longitudinale pour conclure de manière propre et nette comme je l'ai fait sur le roulis.

[Delépine]

Tu ferais confiance, sur le sujet du vol à haute altitude, à un mec qui est mort à une époque où le record d'altitude frôlait les 1500 pieds ?

Oui.
On a fait confiance pour aller sur la lune à des mecs morts plusieurs siècles avant Apollo 11
Et pour faire flotter des bateaux en fer, je ne te dis pas.

[Gilles131]

ce n'est pas un ego c'est une montagne, tu devrais savoir que meme si cela te fais mal il vaut mieux admettre que de s'enfoncer...

Ah ben oui, ça c'est sûr: j'interviens systématiquement et copieusement sur tout sujet même si je n'ai rien à dire ou si je n'y entends rien, j'affirme de façon péremptoire mais ne daigne rien expliquer pour bien montrer à quel point je vous domine tous, je prends tout autre avis que le mien comme un coup de pied dans les cou..les et pars instantanément dans des diatribes, sarcasmes, invectives et insultes, transforme toute discussion technique en joute scripturale et concours de réthorique, attaque sans même lire et comprendre les autres contributions, et ai toujours raison sur tout et contre tous.
Tout le contraire de toi, seigneur de l'humilité, prince de la tolérance, King de l'à-propos, empereur de la modestie, grand-maître de l'écoute et de la délicatesse...

excuse moi de n'etre meme pas agace,

Tu t'es senti visé? Désolé de te décevoir, ce n'est pas à toi que je pensais. Aurais-je dû?

pas le moindre element contradictoire valable

Tu as tout-à-fait raison, je n'ai fait que te demander d'expliciter ton raisonnement: tu vois, je te fais l'honneur de te lire parfois et même de solliciter ton savoir pour m'en enrichir...
Malheureusement tu n'as pas daigné nous éclairer de ta science.
Je vais donc te donner mon avis (Pfff... Faut tout faire, ici!)

- Pour répondre à la question initiale de Coanda:
Si tu atteinds le plafond, c'est que tu voles à la vitesse qui minimise la puissance nécessaire au vol en palier stabilisé, celle qui maximise la vitesse ascensionnelle puisque ton moteur y dispose du maximum d'excédent de puissance disponible pour te faire monter.

Une fois au plafond, tu es pleins gaz à vario zéro, et toute modification de ta vitesse te fera descendre.
Si tu as profité d'une bonne ascendance pour te hisser au-dessus du plafond de ta machine, telle Adrienne Bolland franchissant les Andes dans son pauvre Caudron G3, tu te retrouves simplement en planeur, malgré ton moteur pleins gaz: tu descends dans la masse d'air, c'est tout.

- En ce qui concerne les qualités de vol:
Prenons comme Hafl l'exemple du roulis. Puisque tu vas chercher le plafond, tu voles à la vitesse indiquée (ou équivalent-vitesse) constante, de VZmax. Ta vitesse propre varie avec la densité de l'air, comme l'inverse de la racine carrée du rapport de la masse volumique de l'air sur celle au niveau du sol.
Pour un même braquage d'ailerons, le moment de roulis est proportionnel au carré de l'équivalent-vitesse, donc constant.
Le moment d'amortissement est proportionnel au carré de l'équivalent-vitesse (constant) et à l'intégration des deltas de portances locales liées au taux de roulis, proportionnels au taux de roulis et à l'inverse de la vitesse vraie (incidence locale, géométrique)
Le taux de roulis stabilisé, résultant de l'égalité du moment de roulis dû au braquage d'aileron et du moment d'amortissement, est donc proportionnel à la vitesse vraie, soit inversement proportionnel à la racine carrée de la "densité" (rapport des masses volumiques).
Si l'on s'en tient à l'aérodynamique, il augmente donc avec l'altitude.

Oui, mais...
Un avion, c'est pas que de l'aérodynamique, c'est aussi une structure, qui vit sous les efforts appliqués par les courants d'air (et par les forces d'inertie)
L'effort dû au braquage d'aileron est appliqué beaucoup plus en arrière (grosso modo sur l'axe de charnière) que l'effort d'amortissement (grosso modo au quart de la corde). Si la somme des deux est nulle en roulis à l'équilibre, elle ne l'est absolument pas en torsion. L'aileron baissé tord la voilure dans le sens d'une diminution de l'incidence, ce qui diminue son efficacité (et l'inverse pour l'aileron levé, avec le même résultat).
Ce moment de torsion est proportionnel au carré de l'équivalent-vitesse, et rien ne vient s'y opposer: plus le badin augmente, plus l'efficacité des ailerons diminue! C'est bien pour cela que les ailerons standards sont bloqués à grande vitesse sur les avions de ligne, leur efficacité serait rapidement inversée. L'aileron haute vitesse est placé près de l'emplanture, ou la voilure a beaucoup plus de corde et d'épaisseur, avec en plus beaucoup moins de longueur d'envergure à tordre: elle y est autrement plus raide en torsion!

Revenons à notre problème: comme nous montons à vitesse indiquée (donc équivalent-vitesse) constante, le moment de torsion reste constant.
Donc le taux de roulis va bien augmenter avec l'altitude, comme l'inverse de la racine carrée de la densité.
Soit, à 10000ft, d'environ 18%.

Tu vois, Hafl, je suis d'accord avec toi: c'était vraiment pas la peine de t'énerver comme ça!
Sauf que moi, je sais pourquoi. C'est comme l'histoire du nudiste et du naturiste: y se foutent à poil tous les deux, mais le naturiste, lui, il sait pourquoi.

En ce qui concerne les oscillations de tangage évoquées par BravoMike:
Pour les mêmes raisons qu'en roulis (forces en EV au carré, mais incidences locales d'amortissement en 1/V), le moment d'amortissement de tangage est diminué par l'altitude à vitesse indiquée constante.
Si la stabilité statique (position du foyer de l'avion avec son empennage) est inchangée, la réponse dynamique à une sollicitation en tangage est moins amortie et il est normal que des osclllations immédiatement amorties à basse altitude le soient moins rapidement en altitude.
Mais là, les équations sont plus complexes...

[Splitcat]

Un TB20 en métal est-il assez flexible et rapide pour significativement perdre en efficacité ailerons ?

Mon tuteur de stage m'avait dit que les avions modernes ne souffraient plus de ce problème d'inversion des ailerons.

[Gilles131]

Avec l'utilisation qu'on en fait, ce ne dit pas être perceptible dans le domaine d'utilisation normal.
Par contre, avec une instrumentation, on devrait le mesurer aisément sur des vols d'ouverture du domaine (survitesse).
Sur un avion de voltige moderne, maîtriser ce phénomène est fondamental pour obtenir un bon taux de roulis. D'où les ailes super épaisses en carbone, raides comme un coup de trique.

[Splitcat]

Avec l'utilisation qu'on en fait, ce ne dit pas être perceptible dans le domaine d'utilisation normal.
Par contre, avec une instrumentation, on devrait le mesurer aisément sur des vols d'ouverture du domaine (survitesse).
Sur un avion de voltige moderne, maîtriser ce phénomène est fondamental pour obtenir un bon taux de roulis. D'où les ailes super épaisses en carbone, raides comme un coup de trique.

Nous sommes bien d'accords.

Quid d'un avion de ligne ? J'avais cherché à observer précisément un saumon dont l'aileron bouge vu du hublot, filmé sur youtube, mais ce n'était pas très concluant..


Autre question : que se passe-t-il quand on arrive proche de la Vne et/ou du flutter ?
Est-ce que le flutter commence à se faire ressentir par des vibrations douces, puis qui s'amplifient très vite avant de tout péter ? (ici les mots commencent et avant font référence non au temps qui progresse mais à la vitesse de l'avion qui augmente)