Mécanique du vol

Bonjour, je viens de commencer mes TIPE (équivalent des TPE en maths sup), et le sujet choisi porte sur la mécanique des vols, plus particulièrement sur la stabilité longitudinale. Néanmoins mes connaissances en physique restent pour l'instant à la mécanique du point, et du solide, équilibre stable, et instable, moment cinétique. La mécanique des fluides est au programme de 2ème année. Pourriez vous me renseigner sur les différentes forces que subit un avion en vol ? Je précise: nous nous intéressons à la stabilité longitudinale d'un avion (de l'avant vers l'arrière), en deux dimensions seulement.

Je vous remercie d'avance.

Bac S je suppose ?
Je ne peux point t'aider, c'est du chinois pour moi
Je pense que certaines personnes de ce forum pourront te renseigner !

Bon courage !

Les mathématiques c'est le Mal...

Bon,

Pour que le déplacement de l'avion s'effectue sans rotation autour de l'axe de tangage, il faut que la somme des moments des forces par rapport à cet axe soit nulle par définition. Le moment de poids également y compris au centre de gravité, ainsi que celui de la traction (on considère un appareil de tourisme classique).
Je vais pas te parler des stabilités latérales et de route parce que sinon ça va devenir imbitable, et c'est déjà suffisamment difficile à comprendre à la base sans dessin, si tu n'as pas de connaissances "élémentaires" (axe de tangage, roulis, lacet et autres choses du même genre) je vais te parler en javanais.

Je vais donc t'épargner des km d'équations et de schémas, procure toi le Que sais-je n°348 "le pilotage des avions" de Germain Coutaud et Yves Teissier, qui explique la stabilité longitudinale et le centrage d'une aile seule et d'un avion. Mieux on a pas fait depuis -sauf peut-être les cours du RSA mais ceux-ci commencent à dater- et d'autre part il se peut que la stabilité longitudinale que tu vas étudier fait référence au cas des jets.
Si tu ne le trouves pas envoie-moi un mp.

En fait moi et mon groupe on ne considère qu e les avions de tourisme. Aurais-tu les fiches techniques de certains d'entre eux ?

Je pense qu'il faudra prendre deux référentiels, car le vecteur poids est perpendiculaire au sol, et le vecteur portance à l'horizontale de l'avion. Le plus dur sera peut-être de modéliser le centre de gravité de l'avion, et le foyer (point d'application de la variation de la portance), qui changent toujours, à cause de la répartition des masses qui ne cesse de changer au cours du vol, et du mouvement des barres de profondeur.

Clem a écrit:Je pense qu'il faudra prendre deux référentiels, car le vecteur poids est perpendiculaire au sol, et le vecteur portance à l'horizontale de l'avion. Le plus dur sera peut-être de modéliser le centre de gravité de l'avion, et le foyer (point d'application de la variation de la portance), qui changent toujours, à cause de la répartition des masses qui ne cesse de changer au cours du vol, et du mouvement des barres de profondeur.

Le centre de gravité se détermine assez facilement, on s'arrange pour y loger à sa hauteur la voilure, laquelle contient en pratique les réservoirs de carburant etc. Tu t'apercevras que mécaniquement parlant pour qu'ujhn avion vole, il y a également une limite de centrage max avant et max arrière, en dehors du fait qu'l faut que l'angle de calage de l'empennage soit inférieur à l'angle de calage de l'aile, qui lui même doit être d'une valeur suffisante (déterminé par calcul également)
La portance n'est pas horizontale par rapport à l'avion elle est opposée à l'action de la pesanteur, tu vas donc la modéliser à 90° par rapport à l'axe de déplacement de ton appareil.
Concrètement pour l'aile, la condition d'équilibre ne peut être réalisée que si la projection du centre de gravité G sur la corde se trouve située au delà du foyer par rapport au bord d'attaque. Pour chaque position de G il existe une possibilité d'équilibre obtenue par la valeur de Cz (donc la portance). Reste la question d'équilibre stable ou instable (apparition d'un couple piqueur, angle d'incidence qui décroit et entraîne une diminution de Cz, etc.). A l'issue de tes calculs, tu te rendras compte qu'une aile ordinaire ne peut voler que sous certaines conditions puisque toutes les positions d'équilibre sont caractérisées par une instabilité.
Dans le cas d'une aile volante, tu auras donc un centrage en avant du foyer et une forme de profil spéciale.
Je ne rentre pas dans le cas de l'avion complet en détails, grosso modo il faut tenir compte des angles d'incidence respectifs de la voilure et de l'empennage, l'angle formé par les cordes, la traction de l'hélice, etc.

Pardon, ce que je voulais dire, c'est si la portance est perpendiculaire à l'horizontale de l'avion.