Aérodynamique et Performance du Planeur

Aérodynamique et
Performance du Planeur
Xavier GEORGE
Formation Aéronautique - 03/12/2004
Sommaire
 Bases d’Aérodynamique
 Éléments de Mécanique du Vol
 Performances du Planeur
 Utilisation de la Polaire des Vitesses
 Utilisation du Mac Cready
Bases d’Aérodynamique
Aérodynamique
Principe
Profil placé dans un
écoulement
Force Aérodynamique
Portance + Traînée
Aérodynamique
Portance et Traînée
• Forces proportionnelles à :
– Masse volumique de l’air
– Surface alaire
– Forme du profil
– Angle d’incidence
– Vitesse²
1
FZ    S  V 2  C Z
2
1
2
FX    S  V  C X
2
Éléments de Mécanique du Vol
Mécanique du Vol
Avion
Mécanique du Vol
Planeur
Assiette à Piquer = Vitesse
Performances du Planeur
Performances
Polaire des Vitesses
Performances
Taux de Chute
• Minimisation de la vitesse verticale en phase de
gain d’altitude
• Paramètres influant :
–
–
–
–
–
–
Profil de l’aile
Angle d’incidence affiché
Masse de l’appareil
Facteur de charge
Utilisation de volets hypersustentateurs
État de surface
Performances
Décrochage
Performances
Finesse
• Optimisation de la distance parcourue en phase
de transition
d
h
D
D
f 
h
Performances
Finesse
• Autres modes de calcul :
Fz Cz
1
Vx
f 



Fx Cx tan( d ) Vz
• Paramètres influant :
–
–
–
–
Profil de l’aile
Forme de l’aile
Angle d’incidence affiché
État de surface
– Masse de l’appareil
Performances
Finesse
• Exemples de calculs :
• Vi = 108 km/h ; Vz = -1.5 m/s
108km / h 30m / s
f 

 20
1.5m / s 1.5m / s
• Masse = 800 kg ; Finesse = 20
Fz
Fz 7500
f 
 Fx 

 300
Fx
f
25
Utilisation de la Polaire des
Vitesses
Polaires des Vitesses
Points Remarquables
Taux de Chute Mini
Décrochage
Finesse Maxi
Polaires des Vitesses
Changement de Repère
Descendance Vz air = -2 m/s
+2 m/s
0
Vz
V finesse max
V finesse max app
Vi
Polaires des Vitesses
Changement de Repère
Vent de face V air = 20 km/h
0
Vz
+20 km/h
V finesse max
V finesse max app
Vi
Utilisation du Mac Cready
Mac Cready
Présentation
Mac Cready
Finesse Air
Le Mac Cready
ac
C
ur pl an eu r
y po
de
d
a
ty
re
M
Planeur finesse 40
pe
xy
z
4
3
2
+
1
80
VITESSES
0
Vz = - 2 m / s
VERTICALES
-
1
90
2
3
4
1 25
11
5
0
10
Fig 10 - Utilisation en finesse maxi air
Vi = 100 km / h
-
1
90
2
Mac Cready
Finesse Apparente
3
Vi = 100 km / h
4
1 25
11
5
0
10
Fig 10 - Utilisation en finesse maxi air
Finesse max du
planeur
Inférieure à 35
Vent de face
Equivalent vent
30 km/h
0.5 m/s
50 km/h
1 m/s
70 km/h
2 m/s
ac
ady
Cre
40 km/h
0.5 m/s
60 km/h
1 m/s
80 km/h
2 m/s
yz
4
3
2
80
+
VITESSES
Ve = 60 km / h
Vz = - 2 m / s
0
90
VERTICALES
-
1
0
10
2
Vi = 115 km / h
3
50 km/h
0.5 m/s
70 km/h
1 m/s
90 km/h
2 m/s
5
11
4
12
5
Supérieure à 45
yp
ex
M
1
Comprise entre
35 et 45
po urpl an eu r
de
t
Fig 11 - Utilisation en finesse max apparente
Merci de votre attention