Comment et pourquoi vole un avion? Exposé: l'ULM et l'avion Exposé: l'ULM et l'avion Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Sommaire Introduction: Définition Histoire de l'avion Partie1: L'aile d'avion Un peu d’histoire le principe Partie2: Les moteurs Les débuts Les hélices Le réacteur Comparaison Conclusion

Comment et pourquoi vole un avion? Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Introduction: Definition: Avion: Appareil capable de se déplacer en l'air, plus lourd que l'air muni d'ailes et d'un organe propulseur(hélices...)‏ ULM: (ultraléger motorisé) petit avion monoplace ou biplace, de conception simplifiée Réacteur: Moteur, propulseur à réaction

Comment et pourquoi vole un avion? Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Histoire de l'aviation: La premier idée d'avion ou plutôt d'homme volant serait de Icare selon la mythologie grecque qui aurait à l'aide de son père fabriqué une paire d ’ailes semblable à celle des oiseaux, confectionné avec de la cire et des plumes mais Icare en s'approchant trop près du soleil fit fondre progressivement la cire. Léonard de Vinci le fameux peintre de la Joconde a lui aussi cherché à créer un objet plus lourd que l'air qui pourrait s'élever dans le ciel. Il avait notamment fait les croquis d’un hélicoptère, d’une machine volante ainsi que d’un «parachute». Mais, malheureusement, tous ces schémas resteront sur le papier et ne seront jamais réalisés. Léonard de Vinci avait près de 300 ans d'avance sur son temps …

Comment et pourquoi vole un avion? Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Le 25 avril 1783 , les frères Montgolfier lâchèrent leur premier ballon gonflé à l'air chaud à Annonay. Il grimpa à 305 mètres avant que l'air ne se refroidisse. Ils pensaient que le mélange de paille et de coton brûlés donnaient naissance à un gaz inconnu qui faisait s'élever le ballon (même si maintenant on sait que c’est juste de l’air chaud…). Le 19 septembre de la même année, un mouton, un coq et un canard furent embarqués dans la nacelle et devinrent donc les premières créatures vivantes à s'élever dans les airs de façon artificielle. Louis Blériot (1872-1936), ingénieur français et pionnier de l’aviation, qui a réalisé la première traversée de la Manche en avion, s’entrainait entre Toury et Artenay. Les Alliés avaient prés de 300 avions. Les pilotes portaient des revolvers sur eux, mais la précision et l'efficacité étaient plus qu'aléatoires. Leurs ordres étaient de percuter les zeppelins, seule menace venue du ciel au début des hostilités. Lorsque la guerre cessa le 11 novembre 1918, toutes les nations impliquées avaient pris conscience des énormes possibilités de l'aviation militaire.   La guerre 14-18

Partie I: L’aile d’avion Un peu d’histoire: Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Partie I: L’aile d’avion Un peu d’histoire: Le principe d’une aile d’avion est: La surface de voilure nécessaire au vol dépend de la masse et de la vitesse et donc de la puissance des moteurs disponibles. Au début de l'aviation les moteurs disponibles étaient peu puissants, la vitesse faible ; il fallait donc une grande surface portante, ce qui a conduit à réaliser des avions à plusieurs voilures superposées reliées entre elles par des mâts et des câbles. Dans la première moitié du XXe siècle on a donc construit des avions biplans (à 2 voilures superposées) voire triplans (à 3 voilures superposées) en toile. Ceci permettait d'obtenir une portance supplémentaire sans trop augmenter l'envergure et la masse de l'aile. Avec l'augmentation de la puissance des moteurs, la construction d'avions à ailes métalliques plus épaisses mais sans haubans a permis de réduire la traînée et de gagner en vitesse

Comment et pourquoi vole un avion? Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? le principe: Un avion vole grâce à la portance. C’est une force qui est contraire au poids de l’avion elle s’exprime de bas en haut. Pour que un avion puisse voler, deux forces son nécessaires : la portance (comme dit plus haut) qui le soutient et la force motrice qui le propulse. La portance doit compenser le poids de l’avion et la force motrice compenser la résistance(ou trainée). Quand l’avion est en vole, portance et poids, force motrice et résistance s’équilibre. Les avions modernes sont monoplan.

Comment et pourquoi vole un avion? Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Les ailes d’un avion produisent la portance grâce à l’air qui circule autour d’elles mais occasionne aussi la trainée. Profil de l’aile : Si l’ont fait un coupe de l’aile d’un avion, on peut voire, le profil de l’aile. On note que la partie supérieure est plus longue et plus courbées que la partie inférieure. Aile en action : La pression de l’air au-dessous de l’aile est plus forte qu’au dessus et pousse l’aile vers le haut. Angle d’attaque : Incliner l’aile augmente la portance. Mais sur les avions modernes comme l’on ne peut incliner les ailes ; au décollage et a l’atterrissage quand l’on a besoin de plus de portance l’on utilise des volets qui se rétracte ensuite, en vol. La trainée freine l’avion comme indiquer sur l’image; on appelle ça les turbulences.

Partie II: les moteurs Le Début: Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Partie II: les moteurs Le Début: Les premiers moteur étaient peux puissants et ne permettaient pas d’aller bien vite ; ils arrivaient à aller jusqu'à 70km/h c’était des moteurs à explosion comme les voitures de l’époque. Les moteurs à pistons(ou moteur à explosions) sont toujours utilisés mais sur des avions moins important et surtout moins grand (dont les ULM). C’est vers 1940 qu’arrivent les premiers réacteurs opérationnels. Mais ils sont peu utiliser durant la seconde guerre mondiale ; étant peu nombreux et trop chère. Mais avant 1960 les avions à réacteurs seront seulement utiliser par l’armées mais ils permettront de dépasser le mur du son, voir même 2 fois le mur du son grâce aussi a l’amélioration de la forme des avions (aérodynamisme). Les réacteurs seront utiliser dans l’aviation civile dans le début des années 60 aussi par les vols d’affaires. Au milieu des années 1970 sont mis en service les deux seuls avions de ligne supersoniques au monde : le Concorde et le Tupolev Tu-144. A la différence du domaine militaire, ce type d'avion restera marginal pour le transport de passagers car il coût très chère.

Comment et pourquoi vole un avion? Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Les helices: Les pâles tournent et créent une traction vers l’avant. Plus l’avion est lourd et plus il faut une force de traction grande et donc pour l’augmenter il y a 3 choix : -Augmentation de la vitesse du moteur mais l’on ne peut aller trop vite a cause des limites physiques. -Augmenter la taille des pâles mais l’ont ne peut pas non plus les augmenter trop…. -Augmenter le nombre de pâles sur le rotor mais après il faut un moteur plus puissant pour les faire tourner. La vitesse obtenue par un moteur à hélice est inférieur à la vitesse obtenue par celui d’un moteur à réaction : le record et de ~1000km/h. Un moteur à hélice est plus petit que un moteur à réaction et moins lourd de ce faite il est surtout utiliser sur les petits avions (ULM, avions de tourisme…). Les Hélices sont entrainées par des moteurs à piston ou des turbopropulseurs (moteur qui aspire la chauffe avec du gaz ce qui permet de faire tournée la turbine entrainant ainsi l’hélice)‏.

Comment et pourquoi vole un avion? Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Les réacteurs: Dans un réacteur, l’air est aspiré par la soufflante qui est une hélice avec plein de toutes petites pales. La soufflante compresse l’air qui est envoyée dans la chambre de combustion pour y être chauffé et comprimé encore plus. Une fois l’air chauffé elle sort du turboréacteur en entrainant une turbine qui elle-même par l’intermédiaire d’un axe qui entraine la soufflante. Ensuite l’air sort et produit la poussée de l’avion. Dans les nouveaux réacteurs une partie de l’air est directement rejeter sans passer dans la chambre de combustion.

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Comment et pourquoi vole un avion? Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Comparaison: Un réacteur à plus de puissance qu’un moteur à hélices. Un réacteur est plus volumineux qu’un moteur à hélices mais il consomme plus. Les avions civils ne peuvent dépasser le mur du son. Il est généralement utiliser sur les plus gros avions(gros avions de ligne, de transport de fret…) et sur les avions rapides(avion de chasse, concorde….). Un réacteur est aussi installé sur les plus gros missiles(nucléaire…). Ils sont beaucoup plus chers et généralement lors de l’achat d’un avion c’est le tiers du prix total de l’appareil.  Les records de vitesses sont établis par des missiles. Ils sont d’environ match 7(=7 fois la vitesse du son) soit environ 8400 km/h

Comment et pourquoi vole un avion? Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Conclusion: Un avion est une machine plus lourde que l’air capable de voler. Les premières idées d’avion datent des grecques. Mais les premiers vraie avions datent du début du XXéme siècle. Un avion vole grâce à la portance créé par l’écoulement de l’air sur les ailes. Cette force est contraire au poids de l’avion. Un avion vole grâce à ces moteurs qui peuvent être suivant le types d’avion des réacteurs ou des propulseurs (moteurs à hélices).

Plan de l'exposé sur l'avion Exposé: l'ULM et l'avion Comment et pourquoi vole un avion? Plan de l'exposé sur l'avion Diapo 1: sommaire Diapo 2: introduction(définition) Diapo 3: introduction(historique) Diapo 4: introduction(historique) Diapo 5: l'aile(historique) Diapo 6: l'aile(le principe) Diapo 7: l'aile(le principe): (+ présentation maquette aile avion)‏ Diapo 8: les moteurs(le début Diapo 9: les moteurs(hélices) Diapo 10: les moteurs(réacteur) Diapo 11: les moteurs(réacteurs):{image gif animé} Diapo 12: les moteurs(comparaisons) Diapo 13: conclusion Diapo 14:Plan de l’exposé Présentation maquette et document Ensuite temps pour les question.