Mécanique du vol : Introduction et principes fondamentaux

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Introduction
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Mécanique du vol
Xavier Amandolese & Simon Marié
[e-mail], [email protected]
Cnam/EPN04
Le « Flyer » des frères Wright (1903) Le « Rafale » de Dassault Aviation

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Avion ?
Mot donné par Clément Ader à sa série d’aéronefs :
ØAvion I, II et III
Définition (dictionnaire): tout appareil de navigation aérienne plus lourd que l'air,
muni d'ailes et propulsé par un ou plusieurs moteurs.
L’avion fait partie de la famille des aéronefs
Parmi les aéronefs on distingue les aérostats (moins lourds que l’air) et les
aérodynes (plus lourds que l’air)
Schémas de l'Éole (Avion I), 1890 L’Avion III de Clément Ader

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Les aéronefs
Les aérostats, moins lourds que l’air, dont la sustentation est assurée par la
poussée d’Archimède : les ballons, les dirigeables
Les aérodynes, plus lourds que l’air, dont la sustentation est assurée par une
surface portante sous écoulement
Aérodynes à aile mobiles
ØLes giravions à voilure tournante : hélicoptère, autogyre
ØLes ornithoptères à aile battante
Aérodynes à ailes fixes
ØLes avions motorisés
ØLes planeurs sans moteur
O. Lilienthal,1894
AER112

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La mécanique du vol ?
Etude du comportement de l’avion en vol et de l’impact des commandes de vol
!En phases de vol dites stabilisées (vol en palier horizontal, montée,
descente), lors d’un changement de trajectoire (manœuvre). L’objectif étant
de comprendre et d’optimiser les performances de l’avion
èEtude en situation d’équilibre ou pseudo-équilibre
!En phases de vol transitoires (entre deux situations d’équilibre), après une
«perturbation » (commande de vol, turbulence atmosphérique). L’objectif
étant d’optimiser la qualité de vol (la pilotabilibité de l’avion)
èStabilité statique ? Comportement dynamique ?
Remarque : en phases de vol transitoires les paramètres de vol (vitesse, attitude
de l'avion, etc.) évoluent au cours du temps
Un volet opérationnel : comment se comporte mon avion (performances,
stabilité, pilotabilité ou manoeuvrabilité)
Un volet conception : dimensionnement et optimisation de l’avion et des
systèmes de pilotage

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La mécanique du vol
Performances
ØCapacités opérationnelles
de l'avion : décollage, taux
de montée, vitesse, altitude,
distance franchissable,
endurance, taux de virage,
taux de ressource ...
Qualités de vol
ØManoeuvrabilité, maitrise
de l'attitude (orientation de
l'avion dans l'espace) et de
la trajectoire
ØStabilité statique et
comportement dynamique