Avion plus lourd plane plus loin [recherche]

[robur]

Exactement, la résultante des forces aérodynamique est proportionnelle au carré de la vitesse.
Pas mal d'avions sont concus pour une certaine plage de vitesse, plutot réduite, et au delà la perte de performance est parfois impressionnante. Tout simplement parceque certain détails peu aérodynamiques n'ont que peu d'importance à basse vitesse mais deviennent catastrophiques au delà d'une certaine limite.
J'ai pas mal travaillé sur les voilures souples (parapentes) et on connait tres bien ce phénomène.
Par ailleurs,  j'ai eu un motoplanneur sans aerofreins, pour avoir un plan de descente un peu raide, pleins volets, il fallait prendre de la vitesse, une vaintaine de km/h en plus dégradait considérablement la finesse.
Si on augmente la charge d'un aeronef, à incidence égale, on augmente la vitesse, sur un "piege a traînée" comme par exemple un avion Stol ou un biplan, on ne peut que dégrader la finesse.
Si on modifie l'incidence, pour reduire la vitesse, on modifie la géométrie et forcément les perfos...

Lorsque la totalité des surfaces de l’aéronef est soumise à un écoulement complètement turbulent, on peut  penser que l’augmentation de vitesse à Cz constant ( due à l'augmentation de masse ) améliore la finesse puisque le coeff. de frottement décroît lorsque le nombre de Reynolds augmente.
Par contre dans le cas des planeurs modernes, une augmentation de vitesse  peut en modifiant la position des points de transition, réduire la surface des zones en écoulement laminaire .
Il n’est donc, dans ce cas, pas certain que la diminution globale des coeff. de frottement permette un gain de finesse.

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[Haflinger]

Exactement, la résultante des forces aérodynamique est proportionnelle au carré de la vitesse.
Pas mal d'avions sont concus pour une certaine plage de vitesse, plutot réduite, et au delà la perte de performance est parfois impressionnante. Tout simplement parceque certain détails peu aérodynamiques n'ont que peu d'importance à basse vitesse mais deviennent catastrophiques au delà d'une certaine limite.
J'ai pas mal travaillé sur les voilures souples (parapentes) et on connait tres bien ce phénomène.
Par ailleurs,  j'ai eu un motoplanneur sans aerofreins, pour avoir un plan de descente un peu raide, pleins volets, il fallait prendre de la vitesse, une vaintaine de km/h en plus dégradait considérablement la finesse.
Si on augmente la charge d'un aeronef, à incidence égale, on augmente la vitesse, sur un "piege a traînée" comme par exemple un avion Stol ou un biplan, on ne peut que dégrader la finesse.
Si on modifie l'incidence, pour reduire la vitesse, on modifie la géométrie et forcément les perfos...

de toute evidence tu ne concois pas la difference entre le vol plus rapide a incidence plus faible et masse egale, du vol a incidence egale et masse accrue donc plus rapide

Lorsque la totalité des surfaces de l’aéronef est soumise à un écoulement complètement turbulent, on peut  penser que l’augmentation de vitesse à Cz constant ( due à l'augmentation de masse ) améliore la finesse puisque le coeff. de frottement décroît lorsque le nombre de Reynolds augmente.
Par contre dans le cas des planeurs modernes, une augmentation de vitesse  peut en modifiant la position des points de transition, réduire la surface des zones en écoulement laminaire .
Il n’est donc, dans ce cas, pas certain que la diminution globale des coeff. de frottement permette un gain de finesse.

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ce qui est exactement a l'inverse de ce que pense Gabinger, ce serait bien de montrer des polaires a différents Reynolds montrant ca

[Haflinger]

Trouvé sur un manuel de vol de PIK20 :
360 kg : Finesse max de 39,5 à VI 103 km/h
470 kg : Finesse max de 41,5 à VI 117 km/h

dans cet exemple on detecte immediatement le bidouillage, 5% d'augmentation de la finesse

si on fait le calcul du rapport des masses et des vitesses on s'apercoit que les 2 cas correspondent a la meme incidence

( 470 / 360 )^2  x 103 = 117

hors la finesse maxi est atteinte a l'egalite de la trainee de profil et de la trainee induite, pour reduire la trainee induite de 5% il faut accroitre la vitesse de 5% ^2, soit 120 km/h

[JAimeLesAvions]

Dans le cadre de la théorie enseignée, à savoir notamment que les coefficients de portance et de trainée de l'avion ne dépendent que de l'incidence (et notamment pas de la vitesse), il y a une incidence unique qui permet la finesse max, et cette finesse max permet de parcourir une distance indépendante de la masse de l'avion (bien sur distance air, pas distance par rapport au sol)
Ca se démontre simplement.
Autrement dit si cette théorie était rigoureusement exacte, alors la distance parcourue serait rigoureusement indépendante de la masse de l'avion

Pas mal d'avions sont concus pour une certaine plage de vitesse, plutot réduite, et au delà la perte de performance est parfois impressionnante. Tout simplement parceque certain détails peu aérodynamiques n'ont que peu d'importance à basse vitesse mais deviennent catastrophiques au delà d'une certaine limite.
J'ai pas mal travaillé sur les voilures souples (parapentes) et on connait tres bien ce phénomène.

Dans le cas où l'aile se déforme (Pendulaire, planeur), évidemment  les Cx et Cz sont différents. Il ne s'agit pas de détails aérodynamiques qui deviennent important, il s'agit du profil qui n'est plus le même. On peut même dire que sur tous les avions l'aile bouge un peu avec la masse, donc les Cx et Cz varient un peu.

Par ailleurs,  j'ai eu un motoplanneur sans aerofreins, pour avoir un plan de descente un peu raide, pleins volets, il fallait prendre de la vitesse, une vaintaine de km/h en plus dégradait considérablement la finesse.

Ca ne remet pas en cause la théorie des Cx et Cz qui dépendent uniquement de l'incidence, puisque justement tu changes d'incidence

[Gabinger]

Je crois qu'on ne s'en sortira pas, ou vous m'avez mal lu, ou mal compris, mais à chaque fois vous réagissez à côté du sujet. Notamment sur l'incidence, il faudrait faire un peu attention à ce qui est exactement écris avant de dire que je n'ai pas compris...


Pour vous détendre, et pour votre culture aéronautique, lisez donc ceci:http://www.hkw-aero.fr/pdf/HKW-aero_calculs_essais_et_reglementation.pdf
Et pour ceux qui aiment simplifier, le paragraphe 4 est important.


Avant de rajouter 100 kg dans vos avion, pour être sur de planner plus loin, faites tout de même de prudents essais.

Bons vols, en sécurité.

Gabriel.

[Bob]

Je crois qu'on ne s'en sortira pas, ou vous m'avez mal lu, ou mal compris,

Tu n'envisages pas de t'être mal exprimé, ou encore de t'être trompé ?

[gma]

L'hypothèse de départ de ce post...

Bonjour,

Je suis à la recherche d'une discussion ancienne dans laquelle il était traité du problème suivant:

Soit 2 avions identiques, moteurs stoppés, et lâchés à la même altitude: le plus lourd planera plus loin...

J'aimerais bien retrouver certains arguments, mais l'outil "recherche" ne veut pas m'aider

Si quelqu'un y arrive... merci d'avance !

Je suggère cette situation de ce fait.

[Tontonlyco]

C'est pire que les angoisses du 8,33 votre truc, je résume, doit-on larguer la belle mère en vol en cas de panne de moteur ?

[Matthias]

La Chevalerie commanderait que vous sautiez le premier... le PA28 est mal foutu pour ça !

[TiTi05]

Dans tous les cas :

Plus un avion est moins lourd moins il vole plus vite

[Gilles131]

Pour vous détendre, et pour votre culture aéronautique, lisez donc ceci:
http://www.hkw-aero.fr/pdf/HKW-aero_calculs_essais_et_reglementation.pdf

Et pour ceux qui aiment simplifier, le paragraphe 4 est important.

L'intérêt de ce rapport est en effet de montrer que le calcul n'est jamais parfait. C'est vrai en structure - c'est pour cela que des essais statiques et de fatigue sont imposés pour les "gros" avions - c'est vrai en aérodynamique, qualités de vol, performances, freinage, etc. - ce qui impose des essais en vol.
Un calcul n'est qu'une modélisation, plus ou moins fine selon les moyens qu'on y consacre, et basée sur des hypothèses qui par définition ne valent ce qu'elles valent. Si les calculs étaient parfaits, il n'y aurait plus d'essais depuis longtemps (c'est cher!)

Les grands constructeurs le savent bien (l'A300 a failli perdre la profondeur suite à une modélisation incorrecte de la déflexion aérodynamique due au braquages des ailerons toute vitesse, la voilure de l'A340 a cassé prématurément aux essais statiques, le proto de l'A380 a failli perdre la dérive, etc.). Boeing a eu son lot de mauvaises surprises également.

Ce rapport est en revanche à mes yeux totalement coupable, créant dès les premières lignes une confusion potentiellement catastrophique et l’entretenant jusqu'à la fin:
"La réglementation UL impose un facteur de charge de 4g(...). Le coefficient de sécurité imposé est de 1,5 pour les calculs et les essais (heureusement)". Jusque là, ça va.
Ca ne va hélas plus du tout dès la phrase suivante  "Ceci sous-entend des calculs et essais réalisés avec 6g". Cette interprétation fausse autant que coupable est entretenue avec constance tout le long du document ("la solution finale passe sans encombre les 6g"... "le longeron est dimensionné pour résister à 6g"... "essais sous 6g"... "les 6g sont atteints"... etc.)

C'est très critiquable, pour plusieurs raisons:

- C'est une contre-vérité: la norme impose un coefficient de sécurité pour les calculs et les essais. Elle dit. Elle ne sous-entend pas.
Par rapport à un calcul de charges effectué à 4 g, le calcul et les essais doivent démontrer un coefficient de 1,5. Point.

- C'est physiquement faux: ce n'est qu'une interprétation du concepteur, et elle est contraire à la réalité. Les efforts à 6g n'ont aucune raison d'être égaux à ceux à 4g, à un facteur 6/4=1,5 près.
Un raisonnement arithmétique d'école primaire est ici bien trop sommaire. Une hypothèse de linéarité n'est valide que dans le domaine linéaire, par définition. Aux grands coefficients de portance plus rien n'est linéaire, il suffit d'ailleurs de regarder la pente de la courbe Cz(α).
Supposons maintenant une manœuvre à 4g, avec une belle répartition de portance en envergure proche de l'ellipse, comme dans le calcul et les essais (la répartition des sacs de sable). Il en résulte des répartitions d'efforts tranchants et de moments de flexion. Augmentons maintenant le facteur de charge, en augmentant l'incidence, donc. A une certaine incidence les premiers décollements commencent à apparaître sur la voilure, et selon la vitesse cela peut être bien avant d'avoir atteint les 6g.
Et où apparaissent-ils, ces premiers décollements? Eh bien la voilure est précisément conçue pour qu'ils apparaissent près de l'emplanture, pour assurer un comportement acceptable au décrochage (voir le récent sujet sur la barrette de décrochage du Corsair). Autrement dit, à partir de ce moment là, l'augmentation de la portance se fait par les extrémités de la voilure, puisque les parties proches de l'emplanture sont saturées en portance (voire décrochées). Et donc l'augmentation du moment de flexion est tout sauf linéaire, elle est beaucoup plus rapide.
Et on atteint 1,5 fois les efforts de 4g (ceux du calcul et de l'essai) bien avant les 6g!

- C'est extrêmement dangereux, et ça a fait des morts dans le passé: quand on affirme, avec insistance, que la structure tient 6g, on affirme qu'elle ne cassera pas tant qu'on ne les atteindra pas. On sous-entend donc que la limite à 4g n'est qu'une précaution, et non pas une limite impérative: l'impératif, ça devient les 6g.
Combien de Cap10 ont cassé, tuant leurs occupants, parce que, Mudry ayant dit "mon avion, il tient 10g", les voltigeurs ont compris comme sous-entendu "tu peux tirer 8 g sans crainte, vas-y mon gars"?

Le Cap10, c'était il y a 40 ans! Il est désespérant que certains n'en aient toujours pas tiré de leçon.


La réalité, c'est que l'on démontre aux essais que la rupture n'a lieu qu'au-delà de 3s au facteur 1,5. Comme le demande la norme, on applique les efforts correspondant aux cas dimensionnants (ici la manoeuvre symétrique au facteur de charge maxi, 4g). Puis on augmente régulièrement la charge: 1, puis 1,1, puis 1,2, jusqu'à 1,5 que l'on maintient au moins 3s, et plus si la structure tient.
Vous ne verrez aucun constructeur sérieux annoncer aujourd'hui "mon avion a tenu 7g": il vous dira "il a cassé à 1,75"

Exemple chez Jonker (regardez jusqu'à la fin):


http://youtu.be/M6VBqsrD4FE
C'est solide, un planeur en composite!

[Tontonlyco]

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Et où apparaissent-ils, ces premiers décollements? Eh bien la voilure est précisément conçue pour qu'ils apparaissent près de l'emplanture, pour un comportement acceptable au décrochage (voir le récent sujet sur la barrette de décrochage du Corsair). Autrement dit, à partir de ce moment là, l'augmentation de la portance se fait par les extrémités de la voilure, puisque les parties proches de l'emplanture sont saturées en portance (voire décrochées). Et donc l'augmentation du moment de flexion est tout sauf linéaire, elle est beaucoup plus rapide.

N'est ce pas plus compliqué, car si l'augmentation de portance s' applique à l' extrémité, elle diminue pour le reste qui décroche, l' effort à l'emplanture n'est donc pas fortement majoré.

C'est plus la résistance du longeron aux extrémités qu' à l'emplanture qui est en cause dans ce cas.

Rien ne s' affiche pour la vidéo

[Gilles131]

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Et où apparaissent-ils, ces premiers décollements? Eh bien la voilure est précisément conçue pour qu'ils apparaissent près de l'emplanture, pour un comportement acceptable au décrochage (voir le récent sujet sur la barrette de décrochage du Corsair). Autrement dit, à partir de ce moment là, l'augmentation de la portance se fait par les extrémités de la voilure, puisque les parties proches de l'emplanture sont saturées en portance (voire décrochées). Et donc l'augmentation du moment de flexion est tout sauf linéaire, elle est beaucoup plus rapide.

N'est ce pas plus compliqué, car si l'augmentation de portance s' applique à l' extrémité, elle diminue pour le reste qui décroche, l' effort à l'emplanture n'est donc pas fortement majoré.

Tant que le facteur de charge augmente, c'est que la portance augmente.

[Tontonlyco]

Oui mais comme vous l'expliquez très bien pas linéairement sur le longeron, peut-on donc en déduire que le coefficient global de 1,5 est inapplicable.

Au secours Haflinger !! (Sur le 8,33 je peux vous en mettre dix pages, mais là ce n'est pas mon truc)

[Gilles131]

peut-on donc en déduire que le coefficient global de 1,5 est inapplicable.

Je ne comprends pas cette question.
Le coefficient 1,5 est une marge de calcul appliquée aux charges de dimensionnement. Il est bien sûr applicable et appliqué, dans le calcul et la démonstration du dimensionnement.
Ce qui n'a aucun sens c'est de l'appliquer sur le facteur de charge limite.