Comment vole un avion ?

par enrimores Lun 25 Aoû - 12:08

Comment un fer à repasser de plusieurs tonnes peut – il tenir en l’air ?

Introduction
Un avion est un objet, cet objet possède donc 4 forces : Le Poids, La Portance, La Traînée et la Traction. Observons les de plus près.

1. Le Poids (Synonyme : Attraction Terrestre)
Le poids est une force qui s’exprime donc vers le bas. Attention de ne pas le confondre avec la masse ( Poids = Masse x G). C’est le Poids d’un objet qui va l’attirer vers le sol quand il est en l’air. Donc là, théoriquement notre avion…. Tombe.

2. La Portance
La portance est une force opposée au poids, elle l’annule donc. Notre avion ne bouge donc pas (Du moins sur l’axe vertical). La portance est crée par le profil Bombé de l’aile. L’air qui passe au dessus de l’aile va plus vite, il a plus de chemin à parcourir. L’air du dessous va à vitesse normale, il a un chemin droit. Or, une règle de physique nous dit : « Plus la vitesse d’un fluide augmente plus sa pression diminue ». Comme l’air du dessus est accéléré, une dépression se crée sur le dessus de l’aile, et donc une surpression en dessous de l’aile. Cette dépression et cette surpression vont avoir comme effet d’aspirer l’aile de l’avion vers le haut, la portance est donc créee contre le poids. Mais nous avons oublié quelque chose d’important. Pour qu’il y ait dépression et surpression, il faut donc un écoulement d’air, autrement dit, du vent. Nous allons faire une petite expérience. Prenez votre vélo et tapez vous une pointe. Qu’est ce que vous sentez ? Du vent. Maintenant arrêtez vous : Plus rien. Eh oui, Bingo, vous venez de découvrir le Vent Relatif. Il augmente proportionnellement à la vitesse a laquelle vous vous déplacez. Voilà pourquoi les avions décollent Face au vent et à pleins gaz pour prendre à la fois le vent relatif dû au déplacement de l’avion, mais aussi le vent « normal ».

3. La Traînée
Malheureusement, le profil bombé de l’aile ne créé pas que la portance : Il créé aussi la traînée, qui a comme action de Tirer tout l’avion vers l’arrière… Vous allez me dire, pas très pratique pour voler… Il faut donc une autre force pour annuler celle – ci.

NB : Les deux forces Traînée + Portance peuvent être réunies en une seule et même : On l’appelle la Résultante Aérodynamique, parce qu’elles (les forces) Résultent des mouvements d’air créés par l’aile : Dépression au dessus et Surpression au dessous. Nous garderons tout de même ces deux forces séparées pour des raisons de simplicité.

4. La Traction - Propulsion
Donc comme dit au paragraphe précédent, il nous faut une force pour annuler la traînée. Heureusement, la traction est la pour nous sauver. C’est le rôle Du ou Des Moteurs / Réacteurs de notre avion, de POUSSER (propulsion) l’avion dans le cas d’un réacteur, on de le TIRER (traction)dans le cas d’un moteur (autrement dit à Hélices). Un Réacteur utilise tout simplement le système Action / Réaction : Prenez un ballon de baudruche et gonflez le. Tenez le en l’air, et lâchez le. Il part (dans une trajectoire cependant bizarre, mais il part quand même). Eh bien il se passe la même chose sur un réacteur, sauf que lui n’avance pas à coups de ballon de baudruche. C’est l’Ejection des gaz chauds par une tuyère qui créer une différence de quantité de mouvement et fait avancer l'avion c'est le principe de l'action - réaction (ce ne sont pas les gaz qui font PRESSION sur l’air alentour en effet en abscence d'air extérieur ce principe fonctionne toujours par exemple une fusée dans l'espace avance grâce à la poussée de son moteur fusée). Pour un avion à Hélice(s), L’hélice Prend l’air qu’il y a devant elle et l’accélère créant ainsi une dépression devant elle et une surpression derrière elle. Cette différence de pression fait avancer l'avion.

Ces forces travaillent en deux paires : La Portance annule le Poids et la Traction annule la Traînée.

Vous savez maintenant tout ou presque sur l’aérodynamique d’un avion, sauf que la, il n'avance pas... Pour que cet avion avance, il suffit tout simplement que la traction soit plus forte que la trainée Comment vole un avion ? Smile

Et donc, ça vole Comment vole un avion ? Smile

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