Forces agissant sur un avion
Explications des différentes forces s’exerçant sur un avion
Cet article sert à se remémorer les forces principales agissant sur un avion.
Les forces aérodynamiques
- Portance et Trainée d’un avion
La Portance :
Cette force dépend de la surface de la voilure (surface de référence), du profil de l’aile , ainsi que de la vitesse au carré ; Sa direction est toujours perpendiculaire au vecteur vitesse du vent relatif :
Fz=1/2 *ρ*S* V² * Cz
avec Cz coefficient de portance lié au profil de l’aile
La Trainée :
Cette force est directement liée à la portance ; sa direction est toujours colinéaire au vecteur vitesse du vent relatif :
Fx=1/2 * ρ*S* V² * Cx
avec Cx coefficient de trainée
Le point d’application de ces deux forces est nommé foyer de l’avion, à ne pas confondre avec le centre de gravité.
l’équation liant le Cz au Cx est appelée polaire, elle est de la forme :
- polaire
Cx= Cx0 + k*Cz² où Cx0 et k sont deux constantes définies en soufflerie en fonction du profil de la voilure
Le poids
Le poids est une force due à la gravité terrestre. Elle s’applique à tous les objets se trouvant sur la terre et dans les airs . Elle est de la forme : P=m*g
avec m la masse en Kilogrammes et g l’accélération de la pesanteur (en m.s-²), g=9.81 m/s² (supposé constant)
son point d’application est le centre de gravité et la direction est toujours vers le centre de la terre.
La poussée
La poussée correspond à l’effort exercé par une hélice ou une turbine pour faire avancer l’avion.
Sa direction est suivant l’axe moteur (ou axe de l’hélice lorsque ceux-ci sont différents).
Cette force est dédiée à compenser la trainée de l’avion lorsqu’il se trouve à vitesse constante en palier. Mais elle doit pouvoir être supérieure à la trainée dans les phases de virages, de décollages et de montées.
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date de publication : 28 mars 2011,
date de dernière mise à jour : 28 mars 2011
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