Mécanique du vol

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Sauter à la navigation Sauter à la recherche

La mécanique du vol est l'étude du mouvement d'un véhicule en environnement aérien ou spatial.

Forces[modifier | modifier le code]

Un aérodyne est soumis à la gravitation (le poids). Quand il est en mouvement dans un fluide il reçoit le vent de la vitesse ou "vent relatif" qui détermine des forces aérodynamiques. Quand il est motorisé, il y a aussi une force de propulsion. On a donc :

  • le poids, vertical ;
  • la résultante des forces aérodynamiques ou RFA (forces de pression et de frottement), variant proportionnellement au carré de la vitesse[1] et composée de :
    • la traînée, parallèle au vent relatif ;
    • la portance, perpendiculaire au vent relatif.
  • la poussée des moteurs (hélice, turboréacteur, moteur-fuséeetc.[2]), généralement parallèle à l'axe de l'avion ;

Vol en montée, vol en palier[modifier | modifier le code]

Les forces agissant sur l'avion sont :

  • Le poids ;
  • La traînée;
  • La portance dont la composante verticale est opposée au poids, et dont la composante parallèle au vent relatif s'ajoute à la traînée;
  • La poussée.

La particularité du palier, comparativement à la montée et à la descente, est que la portance — perpendiculaire au vent relatif — est alors verticale, égale et opposée au poids. Le contrôle du palier s'effectue en gardant une assiette affichée à l'aide de références extérieures, ou de l'horizon artificiel.

Vol en descente, sans moteur[modifier | modifier le code]

Les forces agissant sur l'avion ou le planeur sont :

  • Le poids ;
  • La traînée;
  • La portance dont la composante verticale est opposée au poids, et dont la composante parallèle au vent relatif est une poussée opposée à la traînée

Repères et angles[modifier | modifier le code]

Chaque discipline a ses propres conventions ; on peut passer d'un type de conventions à un autre à l'aide de formules de conversion. Nous distinguerons ici :

  • le repère absolu ( est orienté nord, ouest et verticalement ; en pratique c'est le repère lié au sol)
  • le repère lié à l'avion ( est orienté vers l'avant, vers l'aile gauche)
  • le repère lié à la vitesse (au vent relatif)  ; ce repère est commode pour l'écriture des forces aérodynamiques ( supporte le vecteur vitesse)

À partir de quoi nous définissons (dans l'ordre) :

  • Dans le plan (vue de dessus), dit Lacet :
  1. le cap de l'avion défini son orientation par rapport au nord :
  2. le dérapage défini l'orientation de l'avion par rapport à sa direction :
  • Dans le plan (vue latérale), dit Tangage :
  1. l'incidence entre le vent relatif et la corde de référence du profil :
  2. la pente entre l'axe de déplacement et l'horizontale :
  3. l'assiette entre l'axe de l'avion et l'horizontale :
  • Dans le plan (vue arrière), dit Roulis :
  1. l'inclinaison entre l'axe transversal de l'avion et l'horizontale :

L'angle est également appelé incidence ou angle d'attaque.

Remarque : l'incidence est l'angle formé entre la corde de référence du profil de l'aile et le vent relatif, alors que l'assiette est l'angle formé entre l'axe de l'avion et l'horizon.


Dynamique du vol longitudinal[modifier | modifier le code]

Dynamique du vol transversal[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]