Questions Pour Tpe

[Invité tpe ts]

bonjour,

 

Nous sommes des eleves en terminale S au Lycee francais d'irlande. Nous sommes en train d'effectuer un travail pratique encadre traitant du planeur.

 

Notre problematique : Comment diminuer la vitesse de sustention du planeur?

 

 

D'après les formules Rz=(1/2)p.s.v.v.Cz avec p :

Rx=(1/2)p.s.v.v.Cx

on a pu s'apercevoir que la vitesse de decrochage depend de la densite de l'air, le poids, de la surface et du profil. Y-a-t-il d'autres facteurs? (exemple: l'allongement) Y-aurait-t-il une formule de la vitesse de decrochage? Comment peut-on determiner Cx et Cz ?

 

amicalement merci.

 

BURGER Maxime COURTIAL Matthieu GRALL Jean-Louis

[Invité tpe ts]

rectificatif p=ro (petit probleme d'utilisation du forum)

[Fred]

Y-aurait-t-il une formule de la vitesse de decrochage

Pour un aerodyne donné le décrochage n'est conditionné que par l'incidence (environ 17° sur un profil standard).

 

Lorsque l'on définit une vitesse de décrochage, celle-ci s'entend, sauf spécification, sous un facteur de charge de 1 g. (sinon faire "x la racine carré de n")

 

A+

 

Fred

 

PS : La vitesse de décrochage varit selon la racine carrée du facteur de charge ..... un SF25 qui décroche à 80 km/h sous 1 g, décrochera vers 160 km/h avec un facteur de charge de 4g ..... pensez y qd vous faites des évolutions sérrées ou des ressources au dessus de la maison du copain ! .....

[André]

Bonjour,

 

Un site pas mal fait pour aborder l'aérodynamique; ça parle de modélisme, mais les notions abordées s'appliquent aussi aux grands planeurs.

 

Bon TPE !

[Pierre]

Cx et Cz dépendent du profil de l'aile.

C'est pour cela que quand on utilise des volets ou des bords d'attaque mobiles, on modifie le profil de l'aile et donc la vitesse de décrochage.

[F-B]

autre site de tpe ts sur les planeurs

 

http://www.planeur.fr.tc/

[Invité alain conu]

Cx= vitesse max au treuil/ nb allez retour 1° et 2° secteur!

n'est ce pas mathieu?

[Invité Invité_Jérôme]

Bon courage, c'est apparemment un sujet "porteur" si j'ose dire; mon fils a eu 20/20 en TPE au bac sur "l'aile, moteur du planeur"!

[Invité Invité_Romain]

On peut mettre des turbulateurs pour reenergiser la couche limite(a confirmer par quelqu'un qui s'y connait mieux que moi mais il me semble qu'on la rend ainsi turbulente ,ce qui retarde son decollement).Je crois qu'il y a eu egalement des essais de dispositifs de soufflage de l'aile a proximité du bord de fuite.

Bon courage pour le TPE!

[Invité Robert Ehrlich]

Ceci est une tentative de réponse a la question initiale. Comme l'ont fort bien vu les auteurs de cette question, elle est liée à la formule qui donne la portance Rz en fonction de la vitesse V, de la surface d'aile S, de la densité de l'air rho et du coefficient de portance Cz, formule qui s'énonce : Rz = (1/2)*rho*V*V*S*Cz, et par ailleurs découle du fait qu'en vol stabilisé à facteur de charge 1 cette portance doit être égale au poids P. En toute rigueur ceci est vrai seulement pour un avion en vol horizontal ou un planeur en vol remorqué horizontal, pour un planeur en vol plané, donc en descente, la force qui doit équilibrer le poids est la résultante aérodynamique, mais pour les angles de plané très faibles des planeurs la différence est négligeable.

 

On peut réécrire cette équation de l'équilibre de la sustentation en exprimant la vitesse (ou plutot son carré) en fonction des autres grandeurs, ce qui donne : V*V = 2*P/(S*rho*Cz). Comme P, S et rho sont des grandeurs imposées au cours d'une phase de vol stabilisé, on voit que l'on ne peut faire varier la vitesse qu'en faisant varier le Cz, la vitesse est d'autant plus grande que le Cz est petit et inversement, le fait que le Cz ait une valeur maximum Czmax fait que la vitesse a une valeur minimum Vs en dessous de laquelle l'équilibre de vol est impossible : c'est la vitesse de décrochage. Il y a donc bien une formule donnant la vitesse de décrochage : Vs = racine carrée de [2*P/(S*rho*Czmax)].

 

En regardant cette formule, on voit que pour diminuer Vs, on peut diminuer P, augmenter S, augmenter rho ou augmenter Czmax. On constate que P et S n'interviennent que par leur rapport P/S, c'est la charge alaire. Sur le facteur rho (densité de l'air), on ne peut pas grand chose, et d'ailleurs on ne le voit pas dans la pratique puisque les indicateurs de vitesse usuels donnent non pas une vitesse vraie mais une vitesse "indiquée" qui se trouve en quelque sorte corrigée des variations de rho puisque c'est la vitesse vraie qu'aurait le planeur dans un air de densité standart au niveau de la mer.

 

Conclusion : dans la pratique les moyens qu'on a de réduire la vitesse de décrochage sont : diminuer la charge alaire et/ou augmenter le Czmax.

 

Le Czmax est essentiellement une caractéristique du profil, les profils à forte cambrure (profils "creux") ont un Czmax plus élevé que ceux à faible cambrure. Les volets hypersustententateurs sont un façon de changer cette cambrure en vol, donc de changer la vitesse de décrochage. Sur beaucoup d'avions de ligne ils agissent aussi sur la surface, qu'ils augmentent en même temps que la cambrure, parce qu'ils reculent en même temps qu'ils se braquent vers le bas. En planeur à ma connaisance çà n'a été utilisé que sur un protoptype d'une université allemande qui n' a pas eu de suite.

 

Ceci dit c'est un peu un abus de langage de parler "du" profil d'une aile de planeur, la plupart des planeurs ont des profils évolutifs qui changent de l'emplanture à l'extrémité. Il existe diverses publications donnant les Cz de nombreux profils, qui sont des valeurs théoriques pour une aile d'allongement infini, entre autre un bouquin dont je suis l'heureux propriétaire : Model Aircraft Aerodynamics, auteur Martin Simmons. Mais ce qui intervient pour le décrochage est le Czmax global de tout le planeur, ou l'allongement peut peut-être jouer un role, de même que la portance du fuselage ou celle de l'empennage. Les valeurs typiques des Czmax sont de 1 à 1,5 (pas d'unité, le Cz est un nombre sans dimension). On peut aussi déterminer le Cz en particulier le Czmax "à l'envers", connaissant la charge alaire, densité et vitesse pour laquelle il est obtenu, donc vitesse de décrochage pour le Czmax.

 

A noter que pour un profil donné le Cz varie avec l'incidence, il augmente régulièrement avec l'incidence tant qu'elle reste faible, puis passe par un maximum vers 15 a 18 ° (cet angle, lui, dépend fortement de l'allongement, il est plus grand pour les petits allongements), puis diminue ensuite. On pourrait donc imaginer un équilbre de vol avec une incidence supérieure à l'incidence de décrochage, ou le Cz plus faible serait compensé par une vitesse plus élevée. Dans la pratique un tel équilibre de vol serait impossible a piloter, si ce n'est par ordinateur, car une condition pour que le planeur soit pilotable est que le Cz augmente avec l'incidence. On arrive parfois cependant à observer sur certains planeurs dans certaines conditions de centrage des descentes en "décrochage parachutal" plus ou moins stabilisé à une incidence supérieure à l'incidence de décrochage. Ca ne contredit pas ce qui précède car dans ce cas, vu l'angle de plané obtenu, l'assertion selon laquelle la portance ne diffère de la résultante aérodynamique que de façon négligeable n'est plus du tout vraie.

[CharlieCharlie]

Merci pour ce cours on ne peut plus complet et clair, et chapeau à son auteur...

Je crois que nos élèves n'ont plus qu'à faire un copier-coller

[Invité Invité admiratif]

chapeau à son auteur

 

Ce n'est pas la première fois !!

[Invité Robert Ehrlich]

chapeau à son auteur

Ledit chapeau est rouge, c'est bien connu, voir par exemple http://www.gliderforum.com/photos/get-photo.asp?photoid=127

[Denis G]

Mattieu, si vous avez plus de questions, je peux peut etre y répondre ... C'était un peu le sujet de mon projet de fin d'étude :lol:

Envoie moi un mail

 

A bientot,

 

Denis

[Invité Tpe TS]

Merci pour toutes vos reponses detaillees.

On etudie le sujet, et on aura surement d'autres questions a vous poser.

 

a+