LE VOL LENT

LE VOL LENT Dans VOL LENT, on trouve 2 termes essentiels à la compréhension du sujet qui va suivre qui sont:

Le terme « VOL » et …

Le terme « VOL » et le terme « LENT »: Dans « VOL » il s’agit de garder le contrôle d’une trajectoire « LENT » désigne comment on garde cette trajectoire …Donc, à faible vitesse

POURQUOI ??? À chaque vol que nous faisons, nous nous retrouvons au moins 2 fois en conditions de vol lent:

POURQUOI ??? Au décollage Pour revenir se poser À l’atterrissage Dans le circuit de piste

POURQUOI ??? Mais aussi toutes les autres situations auxquelles vous serez confronter un jour: Le vol en montée dans des vallées étroites Survol de la maison des potes Par hasard etc.…

POURQUOI ??? Il est donc CAPITAL de : Comprendre le fonctionnement du vol lent De savoir comment on se met en vol lent De découvrir les dispositifs permettant de sécuriser et de mieux gérer le vol lent De connaître les risques liés au vol lent De sortir du vol lent

LE FONCTIONNEMENT Principe de sustentation : Le vol résulte de l’écoulement de filets d’air à une certaine vitesse et avec une certaine incidence sur une voilure

LE FONCTIONNEMENT Principe de sustentation : À partir de cet écoulement se crée une dépression qui génère à son tour une force ; LA RESULTANTE AERODYNAMIQUE (ex: souffle sur le dessus d’une feuille…)

FONCTIONNEMENT Cette résultante Ra est décomposée en 2 forces: LA PORTANCE Fz LA TRAINEE Fx

FONCTIONNEMENT On remarque que si l’incidence augmente alors, la dépression augmente Donc la PORTANCE Fz augmentent aussi

LE FONCTIONNEMENT C’est donc de la vitesse de l’air,et surtout de l’incidence de se vent relatif sur la voilure dont dépendra la PORTANCE De plus on a observé que plus l’aile est courbée plus elle porte Enfin plus la surface de l’aile est grande et plus la portance augmente

LE FONCTIONNEMENT D’éminents scientifiques en mal d’occupations ont résumé tous ces facteurs pour qu’ils tiennent en une phrase forcément mathématique…

LE FONCTIONNEMENT Fz=1/2 r v2 s Cz Bien sûr pour que le vol soit possible, la portance des ailes de l’avion doit être au moins égale au poids P de l’avion vitesse Surface de l’aile Incidence courbure

LE FONCTIONNEMENT Fz=1/2 r v2 s Cz =P Bien sûr pour que le vol soit possible, la portance des ailes de l’avion doit être au moins égale au poids P de l’avion vitesse Surface de l’aile Incidence courbure

LE FONCTIONNEMENT En résumé En vol rectiligne uniforme Fz = P

LE FONCTIONNEMENT Fz = ½ r v2 s Cz = P Incidence +courbure vitesse surface

LE FONCTIONNEMENT Fz = ½ r v2 s Cz = P Fz Incidence +courbure vitesse cte Incidence +courbure vitesse surface Si v diminue il faut augmenter l’incidence, la courbure pour garder Fz constant

LE FONCTIONNEMENT Fz = ½ r v2 s Cz = P Fz Incidence +courbure vitesse cte Incidence +courbure vitesse surface ou augmenter la surface de la voilure pour garder Fz constant

FONCTIONNEMENT Alors on se dit chouette…ma vitesse diminue donc je peux maintenir ma portance en augmentant Surface Courbure incidence

FONCTIONNEMENT Sauf que : Mon aile : Ne sera pas extensible indéfiniment Et aura une limite d’efficacité dans sa courbure

FONCTIONNEMENT Enfin, les filets d’air se décollent de l’aile passé une certaine incidence Lorsque ceux ci sont décollés,l’aile ne porte plus C’est le décrochage

FONCTIONNEMENT On repère la vitesse de l’incidence à laquelle l’avion décroche en palier à masse max C’est la vitesse de décrochage Vs

On distingue donc 2 sortes de traînées: La traînée évolue différemment car elle est le fruit de 2 causes majeures qui varient de façons opposées en fonction de la vitesse On distingue donc 2 sortes de traînées: Traînée de profil Traînée induite

La traînée de profil est due aux formes de l’aile Aux frottements Elles augmenteront avec la vitesse

Les traînées induites sont dues au tourbillons marginaux Diminuent quand l’incidence diminue Donc quand la vitesse augmente

La somme de ces traînées donne la traînée totale On s’aperçoit que la traînée est mini pour une vitesse (incidence) optimum a

FONCTIONNEMENT Le vol lent se situera dans un régime de vol qui débutera de la vitesse de décrochage majorée d’une marge de sécurité (1,45 Vs) jusqu’à la vitesse ou le décrochage se produira

COMMENT ON FAIT ??? Dans le cas ou l’on souhaite entrer dans le vol lent Ex : l’approche en vue d’atterrir

COMMENT ON FAIT ??? D’abord diminuer la vitesse En diminuant la puissance En montant à puissance constante(ex: voiture) donc action directe sur l’incidence W Wn a Wu Vp Vp décrochage Vp crz

COMMENT ON FAIT ??? On remarque qu’il y a une incidence ou Wn est mini 1er régime / stable / si Wu augmente, Vp augmente 2d régime / instable / si Wu augmente Vp diminue 2d régime 1er régime W Wn a Wu Vp Vp décrochage Vp crz

COMMENT ON FAIT ??? Ensuite, conserver la portance Fz constante: Avec l’augmentation d’incidence (ex:TOP GUN:le coup de la mangouste) Donc assiette à cabré

Je me rends compte qu’à partir de 12 degrés d’incidence la portance n’augmente plus Pire que cela, elle chute

On comprend qu’aux alentours de cette incidence le contrôle du vol est très compromis Il faut donc trouver un moyen pour réduire cette incidence en conservant une portance constante

COMMENT ON FAIT ??? On réussira cet exploit en sortant les volets et becs : Ils augmenteront la surface de l’ aile Et modifieront la courbure De plus ils recolleront les filets d’air sur la voilure

COMMENT ON FAIT ??? Voici les becs

Ils augmentent le Cz max et reculent l’incidence critique Leurs sortie provoquera un couple cabreur

Voici les volets

Certains influent uniquement sur la courbure : Volets de courbure Certains influent uniquement sur la courbure : Volets d’intrados

D’autres sur la surface et la courbure Volets Fowler Les fentes permettent de recoller les filets d’air sur la surface extrados de l’aile

Ils augmentent le Cz et permettent de diminuer l’incidence Leurs sortie provoque un couple cabreur

On voit qu’il s’agit d’un système ingénieux, mais fragile Donc il faudra sortir les volets à basse vitesse Les constructeurs ont matérialisée cette vitesse sur l’anémomètre : C’est la Vfe C’est la limite max de vitesse de l’avion en configuration volets complètement sortis Vfe

Rq : cette limitation est aussi définie dans le manuel de vol C’est aussi dans ce manuel et uniquement dans ce manuel que je trouverais les limitations de vitesses pour les configurations intermédiaires

Plage d’utilisation des volets configuration atterrissage : arc blanc De plus ces nouvelles configurations ont modifiées la vitesse de décrochage On distingue donc Vs vitesse de décrochage en lisse Vso vitesse de décrochage plein volets Vso est la seul vitesse de décrochage certifiée par le constructeur Vso Plage d’utilisation des volets configuration atterrissage : arc blanc Vs Vfe

LES PHENOMENES LIES AU VOL LENT L’avion évolue à basse vitesse donc les effets moteur sont plus marqués: On retrouve: Couple de tangage Souffle hélicoïdal Couple gyroscopique Couple de renversement

LES PHENOMENES LIES AU VOL LENT Le vol à basse vitesse signifie vol à grande incidence Seront plus marqués: Le lacet inverse donc conjugaison La traction asymétrique de l’hélice donc pieds

LES PHENOMENES LIES AU VOL LENT Enfin, le vol lent est par définition très proche du décrochage Ce qui fait du vol lent une situation potentiellement dangereuse (notamment en dernier virage, à l’atterrissage ou au décollage)

LES PHENOMENES LIES AU VOL LENT Lors d’un virage, la portance doit être augmentée pour maintenir le palier Donc Fz doit être augmentée d’un facteur n pour égaler le poids Fz=n P Fd

LES PHENOMENES LIES AU VOL LENT N est le facteur de charge Celui ci évolue avec l’inclinaison n=1/cos§ donc: §=0° n=1 §=30° n=1,15 §=45° n=1,4 §=60° n=2

LES PHENOMENES LIES AU VOL LENT Seulement Fz = ½ r v2 s Cz = P Donc à vitesse de décrochage Fz = ½ r vs2 s Cz en virage n Fz = ½ r vs2 s Cz Si je garde r,s,Cz constant, alors je comprends que ma vitesse de décrochage a augmenté puisque la portance mini nécessaire a augmenté d’un facteur n

LES PHENOMENES LIES AU VOL LENT Donc la vitesse de décrochage augmente en virage de la valeur de la racine du facteur de charge Vs virage = Vs n Si la Vs en palier rectiligne (indiquée sur l’anémomètre) est 50 kts, alors en virage à 60° Vs’ = Vs x 2 = 70 kts On comprend la nécessité de limiter l’inclinaison en vol lent

LES PHENOMENES LIES AU VOL LENT On a simplifier le calcul de la vitesse de décrochage en fonction de l’inclinaison et on y a ajouté une marge de sécurité ainsi: 1,45 Vs autorisera § = 37° avec une marge de 30% 1,3 Vs § = 20° marge = 20% 1,2 Vs § = 10° marge = 10% Vs changera en fonction de la configuration de l’avion

LES PHENOMENES LIES AU VOL LENT Pour éviter les accidents, les décollage ne se feront pas en dessous de 1,2 Vs Les atterrissages et approches ne se feront pas en dessous de 1,3 Vs

SORTIR DU VOL LENT Nous sommes entrés dans le vol lent Nous avons compris (j’espère…) les phénomènes et dangers liés au vol lent Il nous reste à en sortir

SORTIR DU VOL LENT Il s’agit d’augmenter sa vitesse donc de diminuer son incidence mais vu que nous seront dans la majeure partie des cas, proche du sol, il ne faudra pas modifier la trajectoire (donc la portance) Comment faire alors ???

SORTIR DU VOL LENT Nous nous rappelons de la courbe des puissance en fonction de la vitesse 1er régime / stable / si Wu augmente, Vp augmente 2d régime / instable / si Wu augmente Vp diminue 2d régime 1er régime W Wn a Wu Vp Vp décrochage Vp crz

SORTIR DU VOL LENT 2d régime 1er régime W Wn a Wu Vp Vp décrochage 1/ j’augmente la puissance…si je ne fais rien l’incidence augmente la vitesse diminue. Donc 2/ je bloque mon assiette et diminue mon incidence progressivement en fonction de la portance qui augmente progressivement avec la vitesse 3/ ma puissance excédentaire me conduis en 1er régime et je reprends un vol normal… 2d régime 1er régime W Wn a Wu Vp Vp décrochage Vp crz

SORTIR DU VOL LENT Nous sommes sortis du vol lent Il faut se rappeler qu’il s’agit dune situation de vol particulière qui demande plus d’attention et de précautions Les règles d’or Jamais sous 1,2Vs au décollage et 1,3Vs pendant le reste du vol Limitez vos inclinaisons surtout en dernier virage et en approche finale Sortie des volets = sécurité mais sous la Vfe

SORTIR DU VOL LENT De plus à bas régime en condition givrante je n’oublie pas le réchauffage carburateur Enfin, sortie du vol lent = puissance et bloquage de l’assiette simultané

Des questions… Oui… NON Réveillez vous … C’est l’heure…

Que la FORCE soit avec vous … Bon soir et bon vol Que la FORCE soit avec vous …