ORIGINE DU VIRAGE CNVV – juin 2007

trajectoire rectiligne Origine du virage RA Pour mettre le planeur en virage, il faut créer une force déviatrice. inclinaison nulle Cette force sera obtenue en inclinant la résultante aérodynamique RA. trajectoire rectiligne T CNVV – juin 2007

Force déviatrice RA RA étant toujours perpendiculaire au plan des ailes, il faut pour l’incliner, incliner le planeur. FD Sa composante horizontale est la force déviatrice recherchée : FD. FD La trajectoire T devient TD. T TD CNVV – juin 2007

Force déviatrice T TD FD Création d’inclinaison  FD dévie la trajectoire… … mais l’axe du planeur reste parallèle à lui-même (il conserve un cap constant) ; T FD CNVV – juin 2007

Vent relatif (VR) Entre l’axe longitudinal du planeur et la trajectoire suivie existe alors un angle de dérapage .  T TD CNVV – juin 2007

Rôle de l’empennage vertical Vent relatif (VR) Rôle de l’empennage vertical  Placé dans cet écoulement, l’empennage vertical génère une force aérodynamique FyE. VR  FyE  est l’incidence de cette « aile verticale ». CNVV – juin 2007

Effet girouette Vent relatif (VR)  FyE crée un couple de rappel : MtG= FyE. d ; qui tend à annuler le dérapage. Le planeur pivote autour de son axe de lacet dans le sens de l’inclinaison. Centre de gravité d FyE CNVV – juin 2007

Résumons-nous… FD dévie la trajectoire du planeur sans rotation du fuselage, il apparaît un dérapage intérieur  un moment de lacet est créé, qui tend à annuler le dérapage FD étant par définition perpendiculaire à l'axe longitudinal, elle pivote de la même valeur le planeur pivote dans le sens de l’inclinaison etc.. etc.. etc.. CNVV – juin 2007

CRÉATION D’INCLINAISON + ROTATION EN LACET Résumons-nous… VIRAGE = CRÉATION D’INCLINAISON + ROTATION EN LACET CNVV – juin 2007

VARIATIONS D’ASSIETTE LORS DES MISES EN VIRAGE ET DES SORTIES DE VIRAGE CNVV – juin 2007

Variation d’assiette lors de la mise en virage En inclinant le planeur, on incline RA1… RA1 RA’ RA1 P P … sa composante verticale RA’ n’équilibre plus le poids. CNVV – juin 2007

Variation d’assiette lors de la mise en virage Pour rétablir l’équilibre dans le plan vertical, il faut augmenter la valeur de RA1 ; RA’’ RA’ RA1 P P jusqu’à ce que sa nouvelle composante verticale RA’’ équilibre de nouveau le poids. CNVV – juin 2007

Variation d’assiette lors de la sortie de virage En sortant de virage, on ramène RA2 verticale sans changer son intensité… RA2 RA’’ RA2 P P … il y a de nouveau déséquilibre dans le plan vertical. CNVV – juin 2007

Variation d’assiette lors de la sortie de virage Pour rétablir l’équilibre dans le plan vertical, il faut diminuer la valeur de RA2 . RA2 RA1 P P CNVV – juin 2007

ÉQUILIBRE DES FORCES EN VIRAGE CNVV – juin 2007

Équilibre des forces en virage En virage stabilisé, le planeur est soumis à l’ensemble des forces schématisé ci-contre. On a: RA’ + P = 0 FC + FD = 0 FD FC RA + PA = 0 Il y a équilibre. P PA CNVV – juin 2007

FACTEUR DE CHARGE EN VIRAGE CNVV – juin 2007

Définition RA P on appelle facteur de charge le rapport RA P n = En ligne droite stabilisée, RA = P : n = 1 CNVV – juin 2007

Facteur de charge en virage Lors de la mise en virage, on incline RA sans en changer l’intensité. Sa composante verticale RA’ n’équilibre plus le poids P. P CNVV – juin 2007

Facteur de charge en virage Pour rétablir l’équilibre dans le plan vertical, il est nécessaire d’augmenter la valeur de RA. En virage stabilisé on a donc RA > P : RA P n = > 1 P CNVV – juin 2007

Expression du facteur de charge RA’ RA RA RA’ n = On a aussi :  PA P n = ou encore :  RA’ = RA. cos   P = PA. cos  PA P 1 cos  n = Le facteur de charge dépend de l’inclinaison du virage ; on a : CNVV – juin 2007

à inclinaison nulle  = 0 ; RA P En ligne droite, cos 0° = 1, 1 n = CNVV – juin 2007

À 30° d’inclinaison  = 30° ; RA’ RA P cos 30°  0,9, 1 0,9 n =  1,15 =30° P CNVV – juin 2007

À 60° d’inclinaison  = 60° ; RA’ RA P cos 60°  0,5, 1 0,5 n = = 2 =60° P CNVV – juin 2007

RAYON ET TAUX DE VIRAGE CNVV – juin 2007

Rayon de virage FD  FD =  FD = mg . tan  P = mg FD FD m : masse du planeur m.V2 R FD = où V : vitesse R : rayon de virage  FD = mg . tan  P = mg m.V2 R mg FD FD mg V2 R.g tan  = = = V2 g.tan  R = 2 conclusions : le rayon de virage augmente avec le carré de la vitesse ; il est d’autant plus grand que l’inclinaison est faible.

Taux de virage w = w = FD   P = mg Définition : le taux de virage est la vitesse angulaire avec laquelle est parcourue un secteur de virage. FD  V R w = V2 g.tan  R =  où V.g.tan  V2 g.tan  V P = mg w = = = w 2 conclusions : le taux de virage est d’autant plus grand que l’inclinaison est forte, et que la vitesse est faible.

=15° =45° À vitesse constante… … si l’inclinaison diminue : le taux de virage diminue, le rayon de virage augmente. =45°

=45° =15° … si l’inclinaison augmente : le taux de virage augmente, le rayon de virage diminue. =15°

APPLICATIONS NUMÉRIQUES RELATION INCLINAISON/TAUX/RAYON VIRAGE Le rayon de virage nous est donné par la formule : V2 g.tan  R = À V = 100 km/h = constante si  = 15°, R 15° = 9,81 x 0,268 (27,78)² 100 km/h  27,78 m/s. tan 15°  0,268, R 15° = 293,5 m si  = 45°, R 45° = 9,81 x 1 (27,78)² tan 45°  0,268, R 45° = 78,7 m

=15° =15° Vi=160km/h Vi=90km/h À inclinaison constante… … si la vitesse augmente : =15° Vi=160km/h le taux de virage diminue, le rayon de virage augmente. Vi=90km/h =15°

=15° =15° Vi=90km/h Vi=160km/h … si la vitesse diminue : le taux de virage augmente, le rayon de virage diminue. Vi=160km/h =15°

V2 g.tan  R = rappel : À  = 30° = constante si V = 90 km/h, R 90 = 9,81 x 0,577 (25)² 90 km/h  25 m/s. tan 30°  0,577, R 90 = 110,4 m si V = 160 km/h, R 160 = 9,81 x 0,577 (44,44)² 160 km/h  44,44 m/s. R 160 = 349 m