TPE 1ere S : horizon artificiel

[Florp]

Bonjour. Je suis actuellement en 1ere S dans un lycée général et je dois réaliser un TPE sur les matières math et physique.
J'aime beaucoup les avions, donc j'ai eu l'idée de faire mon TPE sur l'horizon artificiel : c'est de la physique et il est facile d'y coller des math (angles ...)

Cependant, je ne trouve pas beaucoup de documents expliquant le fonctionnement de cette appareil. Je sais que ce marche grace a un Gyroscope, mais comment ? je ne sais pas.
Donc j'aurais voulu savoir si vous avez des documents a me donner sur ca ?

Cela serait très sympa. Merci

[pilote privé]

Essaye de regarder par ici ce que ça donne : http://home.scarlet.be/comicstrip/instruments.htm

[tomventu]

C'est un sujet surement très intéressant.
Mais à mon avis, d'un point de vue purement théorique, ça risque d'être un peu difficile à aborder pour un 1ère S.
Regarde un peu du coté du phénomène de précession si tu cherches plus d'infos

[Florp]

Essaye de regarder par ici ce que ça donne : http://home.scarlet.be/comicstrip/instruments.htm

Merci !

C'est un sujet surement très intéressant.
Mais à mon avis, d'un point de vue purement théorique, ça risque d'être un peu difficile à aborder pour un 1ère S.
Regarde un peu du coté du phénomène de précession si tu cherches plus d'infos

J'ai jeter un oeil a la page que "Pilote privé" m'a donné. En effet ca a l'air assez compliqué...

[tomventu]

Si t'es vraiment motivé, tu peux toujours essayer mais je pense que ça risque de déborder pas mal du programme de physique de 1ereS.

Sinon si tu veux rester dans un sujet aéronautique, tu devrais pouvoir traiter un peu ce qui concerne la portance et la trainée d'un avion. En plus il y a moyen de faire des petites expériences avec un profil d'aile, une petite soufflerie et une balance aérodynamique.

[flyjodel]

de mémoire, le produit vectoriel ne fait pas partie du programme de 1ere S (seulement le produit scalaire dans cette classe) et c'est pourtant nécessaire pour décrire l'horizon artificiel. Il te faudra aussi l'intégration, les équations différentielles. Je pense que tu peux avec de l'aide aborder cela en fin de Terminale S, peut-être, et encore.

[Florp]

Daccord, je vais laisser tomber l'horizon artificiel alors.

Auriez vous un autre sujet sur l'aviation assez original ? Parce que "Pourquoi un avion vole" ne m'intéresse pas vraiment (vu des dizaines de milliers de fois ...)

Merci de votre aide en tout cas

[jp trimouille]

.

[flyjodel]

Il lui faudra quand même le produit vectoriel pour formaliser l'interaction entre le vecteur vitesse de rotation, le mouvement imprimé lors d'un changement d'assiette par exemple et le résultat latéral. Ainsi que l'intégration pour calculer le moment d'inertie de l'hélice.

[wilbur]

Il lui faudra quand même le produit vectoriel pour formaliser l'interaction entre le vecteur vitesse de rotation, le mouvement imprimé lors d'un changement d'assiette par exemple et le résultat latéral. Ainsi que l'intégration pour calculer le moment d'inertie de l'hélice.

à tes souhaits!

[pilote privé]

La pressurisation ?

- Baisse de la pression f(altitude)

- la pessu à maintenir en cabine :
- pourquoi : pour les gens-dedans
- comment : prélèvement d'air sur les moteurs,
- impact sur la structure : conception des fuselages, répartition des efforts (cadres, lisses, tout en étant léger, matériaux), calcul des efforts
- illustration avec une vue des zones pressurisées d'un avion de ligne, la forme arrondie du bouclier de pressu à l'arrière
- expérience avec une bouteille de soda (robinet pour réguler, mano pour la pression)
- on parle des calculateurs qui régulent ça en automatique et pour l'anecdote pourquoi les masques O2 peuvent tomber en vol (référence à des évènements récents dans la presse)
Ca parait simple, mais bon.

[tomventu]

N'étant pas matheux pour deux sous, je t'affirme qu'il est rarement nécessaire d'employer un formalisme mathématique élaboré, pour décrire les rudiments d'un phénomène. Ceux qui pensent le contraire sont ces innombrables mathématiciens qui, conduits à enseigner la physique, veulent convaincre le monde qu'elle ne saurait s'entendre en ses premiers éléments, voire un peu plus, sans le langage mathématique qui les distingue du vulgaire.

Dire que la physique c'est des maths c'est faux. Mais dire qu'il est possible de faire de la physique sans un minimum de fondement mathématiques, c'est tout aussi aberrant.

Décrire succinctement un phénomène, on peut le faire sans aucun fondement mathématiques, faire quelques expériences aussi mais expliquer théoriquement un phénomène c'est tout simplement impossible sans posséder quelques bases en mathématiques. Après pour un TPE, pas besoin de se lancer dans des calculs compliqués, présenter le phénomène et éventuellement faire 1 ou 2 expérience pour le mettre en évidence seront amplement suffisante.

La pressurisation ?

- Baisse de la pression f(altitude)

- la pessu à maintenir en cabine :
    - pourquoi :  pour les gens-dedans
    - comment : prélèvement d'air sur les moteurs,
    -impact sur la structure : conception des fuselages, répartition desefforts (cadres, lisses, tout en étant léger, matériaux), calcul desefforts
    - illustration avec une vue des zones pressurisées d'un avion de ligne, la forme arrondie du bouclier de pressu à l'arrière
    - expérience avec une bouteille de soda (robinet pour réguler, mano pour la pression)
    -on parle des calculateurs qui régulent ça en automatique et pourl'anecdote pourquoi les masques O2 peuvent tomber en vol (référence àdes évènements récents dans la presse)
Ca parait simple, mais bon.

Il y a des bonnes idées là-dedans. Si tu es en filière S-SI, tu peux comme ça a été dit étudier un peu le système et les automatismes qui gèrent ça.
Pour les effets sur la structure, ça risque d'être compliqué. La baisse de la pression en fonction de l'altitude, tu devrais pouvoir l'expliquer moyennant quelques compléments hors programme.

[Florp]

La pressurisation ?

- Baisse de la pression f(altitude)

- la pessu à maintenir en cabine :
    - pourquoi :  pour les gens-dedans
    - comment : prélèvement d'air sur les moteurs,
    - impact sur la structure : conception des fuselages, répartition des efforts (cadres, lisses, tout en étant léger, matériaux), calcul des efforts
    - illustration avec une vue des zones pressurisées d'un avion de ligne, la forme arrondie du bouclier de pressu à l'arrière
    - expérience avec une bouteille de soda (robinet pour réguler, mano pour la pression)
    - on parle des calculateurs qui régulent ça en automatique et pour l'anecdote pourquoi les masques O2 peuvent tomber en vol (référence à des évènements récents dans la presse)
Ca parait simple, mais bon.

Tres bonne idée ca ! De la physique, des maths ... tout ce qu'il faut !
Merci beaucoup

[jp trimouille]

.

[pilote privé]

Je pensais aussi à un autre sujet : les performances au décollage pour un avion de ligne (et la définition de la vitesse de décision V1)
- le calcul d'une distance de décollage (cad pour passer de 0 à xxx kts, pour simplifier)
- mais aussi pour s'arrêter
- d'où une vitesse de décision V1 à partir de laquelle on ne peut plus s'arrêter
- l'avion décolle avec 80% de la puissance sur 2 moteurs, et après V1, si panne, continue avec 100% mais sur un seul moteur
- énergie à dissiper dans les freins (http://smartcockpit.com/pdf/flightops/aerodynamics/41)
- influence des paramètres pour le calcul tels que masse, vent de face, vent arrière, piste mouillée, en pente, LDA, ASDA etc...
- technologie des freins au carbone
- automatisme pour gérer la séquence d'arrêt-décollage (spoilers (définition de l'effet aérodynamique), autobrake)
- mise en pratique avec une abaque réelle d'un avion
- anecdote avec une séquence arrêt-décollage qui fonctionne mal = le B747 cargo à bruxelles (entre autres)

en référence : les normes de certification, plaquettes Messier-Bugatti, planches airbus ou autres (www.smartcockpit.com)