RAPPELS décomposition d’une force champ de pression autour de l’aile

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1 RAPPELS décomposition d’une force champ de pression autour de l’aile
la résultante aérodynamique facteurs influants composantes de la résultante aérodynamique la portance la traînée la polaire aérodynamique équilibre des forces autour du planeur CNVV – juin 2007

2 Décomposition d’une force
1 forces s’appliquant sur un objet a le même effet, sur l’équilibre de cet objet, que deux forces s’appliquant au même point. On a : F = F1 + F2 F1 F F2 On dit que F1 et F2 sont les composantes de F . CNVV – juin 2007

3 Décomposition d’une force
2 forces s’appliquant au même point d’un objet ont le même effet qu’une force unique s’appliquant sur ce même point. On a: F1 + F2 = F F1 F F2 On dit que F est la résultante de F1 et F2. CNVV – juin 2007

4 Champ de pression autour de l’aile
L’écoulement des filets d’air autour du profil génère un champ de pression. Vent relatif (VR) La répartition et l’intensité de ces champs de pressions est fonction de l’incidence de l’aile. CNVV – juin 2007

5 La résultante aérodynamique
Ces forces de pression admettent une résultante : la résultante aérodynamique RA ; RA VR CNVV – juin 2007

6 Facteurs influants sur la résultante aérodynamique
la surface alaire ; « Plus la surface offerte au courant d’air est grande, plus la résultante est grande » la vitesse de déplacement dans l’air ; L’intensité de la résultante varie avec le carré de la vitesse : si la vitesse double, l’intensité de la résultante quadruple ; si la vitesse triple, l’intensité de la résultante est multipliée par 9. la masse volumique de l’air (ou sa densité) ; « Plus l’air est dense, plus la résultante est grande » la forme en plan de l’aile, la forme de son profil, son état de surface et, surtout, l’incidence. On regroupe l’ensemble de ces paramètres et on les représente par un coefficient unique dit « coefficient aérodynamique ». 1 2 finalement : RA = ρ .V² .S .Cr CNVV – juin 2007

7 Composantes de la résultante aérodynamique
RA peut être décomposée : selon la perpendiculaire au vent relatif ; on obtient la portance RZ. parallèlement au vent relatif ; on obtient la traînée RX. RZ RA VR RX CNVV – juin 2007

8 La portance RZ = 1 2 ρ .V².S.Cz a Cz
10° 20° Variation quasi linéaire jusqu’à une incidence d’environ 15° Forte inflexion vers 18° d’incidence Cz = 0 (portance nulle) correspond à une incidence négative CNVV – juin 2007

9 La traînée Rx = 1 2 ρ .V².S.Cx Cx a
10° 20° Cx augmente peu aux faibles incidences Puis Cx augmente rapidement au-delà de 15° Cx n’est jamais nul CNVV – juin 2007

10 La polaire aérodynamique
Cx Cz fmax Czmax Cxmini. α croissantes 18° 10° 4° CZ CX f = L’incidence est le SEUL paramètre représentatif et fixe du décrochage. CNVV – juin 2007

11 Équilibre des forces  (VR) RA RZ trajectoire axe longitudinal horizon
Px Rx Vent relatif (VR)  RA = P Py Px = P x sin  P Px = Rx RZ = Py CNVV – juin 2007

12 Exercice horizon … la résultante aérodynamique, et leurs composantes.
placez le vent relatif ; placez le poids… placez les angles caractéristiques ; Tracez l’axe longitudinal du planeur et sa trajectoire ; horizon CNVV – juin 2007

13 Angles caractéristiques
horizon A  axe longitudinal a trajectoire l’assiette A : angle formé par l’axe longitudinal du planeur et l’horizon ; l’incidence a : angle formé par l’axe longitudinal du planeur et la trajectoire ; l’angle de plané  : angle formé par la trajectoire et l’horizon. On a : A + a =  CNVV – juin 2007