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Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Comment créer, puis augmenter la portance ? Alexandre Stegner, LMD,IPSL

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Présentation au sujet: "Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Comment créer, puis augmenter la portance ? Alexandre Stegner, LMD,IPSL"— Transcription de la présentation:

1 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Comment créer, puis augmenter la portance ? Alexandre Stegner, LMD,IPSL

2 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Effet magnus Approche géométrique: observation des lignes de courants 1. Conservation débit entre deux lignes courants 2. Resserrement: la vitesse augmente Ecartement: la vitesse diminue V>0, P<0 V 0 3. Utilisation du théorème de Bernoulli (validité ?) => dépression (surpression) pour les survitesses (sous-vitesse)

3 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Effet magnus Souvenirs … la PC 4, écoulement potentiel autour du cercle Eclt uniforme Dipôle Tourbillon Position des points d'arrêt Portance Circulation et aussi

4 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Est-ce que lon peut faire voler un avion avec leffet magnus ?

5 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Faire avancer un bateau ? Au début du siècle (1927), A.Flettner équipe des navires avec des cylindres rotatifs, tenant lieu de voiles. Il traverse ainsi lAtlantique et prouve que lapplication est valide.

6 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Principe de la turbo voile (L.Malavard, B. Charrier, J.Y. Cousteau) Alcyone (Fondation Cousteau): deux turbovoiles de m de haut. On ne fait plus tourner le cylindre, la circulation est induite par une aspiration (ventilateur interne…).

7 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Pour un profil daile symétrique, la portance est fonction de langle dincidence. Souvenirs … la PC 5, écoulement potentiel autour dune plaque plane en incidence. et aussi

8 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Chaque fois que la circulation autour de laile varie il y a émission dun tourbillon: - changement de langle dincidence - variation de vitesse Pour créer de la portance il faut créer deux tourbillon ! un autour de laileun qui sen va …

9 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Nécessité dune portance variable pour décoller ! Au décollage vitesse faible => incidence forte En vol vitesse élevé => incidence faible Cest le principe utilisé sur les « vieux » coucou….

10 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Les avions « modernes » ont des profils dailes modulables Vitesse de croisière (900km/h): profil très peu cambré Faible vitesse au décollage (300km/h): profil très cambré, volets sorties

11 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. La limitation de tout cela: LE DECROCHAGE ! Forte restriction sur lange dincidence et la cambrure de laile.

12 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Un trou dans laile !… permet daugmenter la portance. Louverture entre laile et le volet combiné au différentiel de pression entre lintrados et lextrados de laile crée un soufflage sur lextrados du volet et une augmentation de la portance. P<0 P>0

13 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Que se passe-t-il ?? Pourquoi deux traînée et pas quatre ?

14 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Des tourbillons de bout daile ! Pourquoi ? Vue arrière dune nappe dair qui impact une aile

15 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Chaque avion « traine » dans son sillage une paire de tourbillon très énergétique Un airbus A340 qui pèse 190 T brasse environ 400 T dair par seconde en phase de décollage !

16 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Des normes internationales définissent des distances de séparation minimales entre les avions afin quun avion ne soit pas mis en danger dans le sillage de celui qui le précède. Un défi pour Airbus et son avion géant A380: une distance de sécurité encore plus grande ? ou réduire lintensité, la durée de vie des tourbillons de bout daile!

17 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Une piste… regardons le ciel le sillage dun 747

18 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Instabilité dune paire de tourbillon contra-rotatifs

19 Cours en labo daérodynamique : les mystères de la portance. Pourquoi les cheminées du paquebot France ont-elles des petites « ailes » ?


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