Maître-couple

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En aérodynamique, comme en architecture navale, on appelle maître-couple la section transversale maximale d'un véhicule. Cette grandeur, qui est homogène à une surface, intervient dans l'expression de la traînée.

Étymologie[modifier | modifier le code]

En charpente navale classique ou métallique les couples sont les éléments de charpente transversale posés sur la poutre maîtresse longitudinale du navire (la quille).

Par analogie avec une cage thoracique on pourrait dire que les couples sont les côtes et que la quille est la colonne vertébrale du navire.

S'il s'agit d'un fuselage d'avion, le terme de couple est souvent remplacé par le mot cadre. Le Maître-couple est celui qui a la plus forte section transversale (qui conditionne en partie la résistance hydrodynamique...et aussi le passage dans les portes d'écluses ou de bassins de radoub).

Sur les navires anciens la formule hydrodynamique empirique considérée comme optimale était dite « de la tête de morue et queue de maquereau »  : le maître couple se trouvait donc en avant du milieu de la longueur de la coque.

Maître-couple et surface frontale[modifier | modifier le code]

Le maître-couple peut être plus petit que la surface frontale, quand le corps ne présente pas ses dimensions transversales maximales (largeur et hauteur) à la même section. C'est le cas par exemple pour une carène de voilier, dont la largeur maximale est généralement plus reculée que le creux.

Cette surface de référence intervient dans le calcul de la résistance à l'avancement dans le fluide :

avec

 : pression dynamique = avec la masse volumique du fluide et la vitesse ;
 : maître-couple ;
 : coefficient de traînée.

Coefficient de traînée[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Coefficient de traînée.

Le coefficient de traînée Cx dépend de la forme (traînée de pression) et de la qualité de la surface (traînée de frottement).

La traînée de pression comprend par exemple le système de vague d'un navire, la traînée induite et les interactions du fuselage avec la voilure pour un avion, les décollements de l'écoulement autour du véhicule (automobile).

Réduction du maître-couple[modifier | modifier le code]

La réduction du maître-couple et sa position par rapport au maître-couple des ailes est un critère important pour les avions supersoniques (loi des aires).

En règle générale, la section du maître-couple est un critère d'habitabilité décisif (automobiles, voiliers, navires, avions de ligne).

Pour des véhicules très allongés comme les trains, la composante de traînée venant du maître-couple compte peu par rapport au carénage du nez, à l'état de surface général du train (décrochements, accessoires en saillie) et à la traînée de roulement.


Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]