Le quiz du Jeudi

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Re: Le quiz du Jeudi

Messagede JacquesZ » Jeu 22 Sep 2016 21:43

Bon, je vois que ça vous a inspiré!

La réponse est Oui, de manière surprenante au premier abord.

Je vais essayer de vous expliquer ça:
Aux régimes de croisière proches mais inférieurs à la vitesse du son ( on parle ici de Mach 0,84, qui est la vitesse avion) le profil de l'aile au niveau de l'extrados accélère les filets d'air par rapport à leur vitesse initiale, ce qui crée entre autres la portance. L'air qui arrive sur l'aile est à M0,84, mais il peut suivant le profil d'aile s'accélérer localement à l'extrados jusqu'à Mach1.0, d'abord à l'endroit le plus épais de l'aile. D'où la réponse!

Quand on a une vitesse d'air qui arrive (localement) à Mach1.0, les ondes de pression locales qui partent de cet endroit de l'aile vers l'avant et vers l'arrière ne vont plus assez vite vers l'avant pour s'éloigner du profil naturellement. Les ondes de pression sont "écrasées" vers l'avant par les filets d'air qui viennent en face. Elles finissent par s'empiler les unes sur les autres sur une très fine section perpendiculaire à l'extrados, c'est le début de l'onde de choc.

Dans cette section très fine (cheveu de Mach, en jaune sur le schéma) l'air passe brutalement de Mach 1.0 à une vitesse plus basse, en générant beaucoup de chaleur. On a donc la création d'une zone d'air à vitesse supersonique en avant de ce "cheveu" (en vert sur le schéma), et une zone subsonique (<M1.0)au bord d'attaque et en arrière de ce cheveu.

Image

À partir de là, on va commencer à avoir des soucis sur une aile non prévue pour fonctionner en mode supersonique.
Entre autres, le centre de portance avance (l'avion pique), on peut avoir une perte d'efficacité des gouvernes ( profondeur en particulier) ou des effets de flottement ("flutter"), et la traînée en arrière du cheveu de Mach augmente énormément.
Avec l'augmentation de la vitesse, cette zone d'air à vitesse supersonique va grossir et progresser vers l'avant et l'arrière jusqu'à ce que toute l'aile soit supersonique(et l'avion aussi, forcément).

La vitesse (avion) qui correspond au début d'apparition de cette zone supersonique et du "cheveu" est appelée Mach critique(Mcrit) et suivant le profil d'aile, le Mach critique intervient plus ou moins vite, mais en tous les cas bien avant que l'avion vole à Mach 1.0.
Sur les avions modernes, Mcrit est très proche de M0.84, et les constructeurs essaient d'augmenter le Mach critique au plus près de Mach1, ce qui permet aux liners d'approcher des vitesses supersoniques sans en subir les inconvénients ni nécessiter une aile taillée pour le vol supersonique comme pour le Concorde ou un F16.
Car une aile supersonique ne fonctionne pas à basse vitesse, et doter un liner d'un parachute pour freiner une fois au sol parce qu'il s'est posé à 250 kts c'est pas pratique... tristounet

Les profils d'ailes capables de retarder le point d'apparition du choc, ou du moins de l'affaiblir suffisamment longtemps sont appelées "supercritiques", elles équipent tous les avions modernes.

J'espère que ça vous a plu et surtout que ça vous a appris quelquechose, comme je l'ai appris moi-même!

Jacques
Dernière édition par JacquesZ le Jeu 22 Sep 2016 23:00, édité 1 fois.
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Re: Le quiz du Jeudi

Messagede fcoq » Jeu 22 Sep 2016 22:53

merci affiche
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Re: Le quiz du Jeudi

Messagede JacquesZ » Jeu 22 Sep 2016 22:58

fcoq a écrit:merci affiche

Franck, je ne t'oublie pas, les croquis des panels sont prêts, faut que mette ça au propre!
Début de semaine pro, je pense...
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Re: Le quiz du Jeudi

Messagede fcoq » Ven 23 Sep 2016 06:06

Pas de souci Jacques,c'est toi qui fait a ta vitesse grandsoleil
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Re: Le quiz du Jeudi

Messagede concorde fan » Ven 23 Sep 2016 07:48

Merci Jacques pour toutes tes explications précédentes, franchement très intéressantes.

Je me permet juste de nuancer ta phrase suivante :
« Car une aile supersonique ne fonctionne pas à basse vitesse, et doter un liner d'un parachute pour freiner une fois au sol parce qu'il s'est posé à 250 kts c'est pas pratique... »

VMU d’un A380 = 135 kt, et vitesse maxi avec apparition de flutter = Mach 0,96 / inclinaison latérale limitée dans le haut du domaine de vol et à haute incidence.
Concorde a démontré 120 kt en vitesse mini et Mach 2.23 sans apparition de flutter, inclinaison latérale possible à plus de 30° et sur tout le domaine de vol.
Tu avoueras quand même que, pour une aile sans bec, sans volet, sans aérofrein, sans parachute, l’ONERA qui a longuement planché dessus, ça restera quand même assez remarquable pour l’étendue de ce domaine de vol, l’avion pouvait éventuellement se poser sur 1200 mètres aussi.

Bon je te l’accorde, ça consommait pas mal par contre, et ça faisait du bruit… tapebaton
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Re: Le quiz du Jeudi

Messagede Boutondair » Ven 23 Sep 2016 09:46

merci affiche

David cligneoeil grandsoleil
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Re: Le quiz du Jeudi

Messagede JacquesZ » Ven 23 Sep 2016 11:27

concorde fan a écrit:Concorde a démontré 120 kt en vitesse mini et Mach 2.23 sans apparition de flutter, inclinaison latérale possible à plus de 30° et sur tout le domaine de vol.
Tu avoueras quand même que, pour une aile sans bec, sans volet, sans aérofrein, sans parachute, l’ONERA qui a longuement planché dessus, ça restera quand même assez remarquable pour l’étendue de ce domaine de vol, l’avion pouvait éventuellement se poser sur 1200 mètres aussi.
François

Il est clair que le Concorde avec son profil d'aile gothique (c'est son nom) est dans une catégorie à part.
Je ne connais pas sa vitesse d'approche et d'atterrissage, mais je me souviens de son allure très cabrée aux basses vitesses, qui nécessitait l'articulation vers le bas du cône de nez, sinon j'imagine qu'on y voyait rien devant. Cet avion est et sera toujours exceptionnel par ses caractéristiques.

A part les disques de frein en carbone qui ont été inventés spécialement pour lui je crois, est-ce qu'il avait un parachute au cas où?

Comme la traînée augmente très fortement au moment du développement de l'onde de choc, il fautà ce moment-là augmenter fortement la poussée pour accélérer encore et passer entièrement l'aile en supersonique. J'imagine que le Concorde un peu avant l'arrivée à Mach 1 devait enclencher la Post combustion temporairement pour passer cette phase, tu confirmes?

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Re: Le quiz du Jeudi

Messagede JacquesZ » Ven 23 Sep 2016 11:51

Une super vidéo datant des années 60 qui explique tout ça ( en anglais)

https://m.youtube.com/watch?v=4_hASWgu8EY

Jacques
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Re: Le quiz du Jeudi

Messagede concorde fan » Ven 23 Sep 2016 12:29

Effectivement avec un nez en position haute on ne verrait rien devant à l’atterrissage, mais ça faisait partie de la formation des pilotes, l’effet de sol sur Concorde c’est presque un doublement de portance, bien plus que pour n’importe quelle autre aile delta d’ailleurs.
En gros l’avion en courte finale semble aller percuter la planète et dans les derniers instants, le « miracle » tant attendu se produit systématiquement pour peu que l’assiette et la vitesse soient tenues avec précision.
Parachute utilisable uniquement sur les protos.
Les 4 reverses sont particulièrement efficaces puisqu’elles dévient la totalité du flux pour chaque réacteur, il faut appliquer simultanément la procédure « manche en avant » sinon le nez reste en l’air.
2 sont utilisables en vol, et ça dégringole alors à plus de 8000 ft/mn (3 effets en 1, dégradation de portance + reverse + dégradation d’aérodynamisme)
PC utilisées au décollage (conso 80T/h !!!) puis procédure anti bruit dans la foulée (qui coute aussi 1T de conso en plus car ça retarde la montée optimale)
PC utilisées pour le passage accéléré et en montée, de M.95 à M1.7, après plus nécessaire. (conso 25T/h à Mach2 ensuite)
Utilisation des PC limitée à 15 minutes, de toutes les manières au-delà y’aurait plus assez de kéro pour espérer traverser l’Atlantique avec les réserves obligatoires.
Plus Concorde vole vite, moins il consomme et plus il va loin.
Listez les avions qui tiennent Mach2 sans PC, y’en a pas des masses.

Je suis totalement d’accord avec toi, Concorde a toujours été dans une catégorie à part.
François

PS : Désolé pour ton quizz car là on a un peu dévié !
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Re: Le quiz du Jeudi

Messagede fcoq » Ven 23 Sep 2016 12:40

Superbe vidéo Jacques.

Rien a voir mais la vidéo suivante est tellement improbable que je vous ai mis le lien (vidéo qui vient à la fin de la tienne )
https://youtu.be/JultKcPcKjk
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