Puis. utile-nécessaire
Philippe Raguin 2011 L’auteur décline toute responsabilité en ce qui concerne l’actualité, l’exactitude ou la qualité des informations mises à disposition sur ce diaporama. L’auteur ne peut en aucun cas être tenu responsable de préjudices, matériels ou moraux quels qu’ils soient, découlant de l’utilisation ou de la non-utilisation des informations présentées ou de l’utilisation d’informations erronées ou incomplètes. Philippe Raguin 2011 Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes Résultante aérodynamique : Ra 1 2 FZ = .ρ .V .S .CZ 2 1 2 FX = .ρ .V .S .C X 2 Philippe Raguin 2011 Portance : Fz Trainée : Fx Traction Poids Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes 1m D'où viennent ces formules ? 1m 1 FZ = .ρ .V 2 .S .CZ 2 1 FX = .ρ .V 2 .S .C X 2 1m 1m3 d’air 1,225 Kg Energie cinétique 1 EC = .m.V 2 2 Philippe Raguin 2011 Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes 1m D'où viennent ces formules ? 1m 1 FZ = .ρ .V 2 .S .CZ 2 1 FX = .ρ .V 2 .S .C X 2 1m 1m3 d’air 1,225 Kg Energie cinétique 1 EC = .m.V 2 2 Philippe Raguin 2011 Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes 1m D'où viennent ces formules ? 1m 1 FZ = .ρ .V 2 .S .CZ 2 1 FX = .ρ .V 2 .S .C X 2 Portance 1m 1m3 d’air 1,225 Kg Surface Energie cinétique 1 EC = .m.V 2 2 Philippe Raguin 2011 Trainée Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes 1m D'où viennent ces formules ? 1m 1 FZ = .ρ .V 2 .S .CZ 2 1 FX = .ρ .V 2 .S .C X 2 Portance Variation d'incidence => variation de Fz et Fx 50 kt 1m 100 kt 1m3 d’air 1,225 Kg Energie cinétique Variation de vitesse 1 EC = .m.V 2 2 Philippe Raguin 2011 Trainée => variation de Fz et Fx Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes Les trainées parasites Trainée de forme Trainée d'interférence Trainée de frottement Plus on va vite, plus les trainées parasites sont importantes Philippe Raguin 2011 Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes La trainée induite Les tourbillons marginaux sont induits par la portance due à l'incidence. Ils génèrent une déflexion de l'air vers le bas au bord de fuite, modifiant la direction de la résultante aérodynamique => plus de trainée (induite) Philippe Raguin 2011 Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes A altitude et masse constante La trainée totale α (incidence) diminue Trainée Parasite Induite Totale 1 FX = .ρ .V 2 .S .C X 2 Vs Philippe Raguin 2011 Vne Vitesse Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes A altitude et masse constante PN = FX .V Puissance Nécessaire Point A : α4, vitesse de décrochage, Cz max Point B : α3, vitesse de Pn mini => Vz max, vitesse d'attente et conso. horaire mini Point C : α2, vitesse finesse max, rayon d'action max (conso distance mini), (Cz/Cx)maxi Philippe Raguin 2011 A B C Pn mini Vs Vy Vfin max Vne Vitesse Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente A altitude et masse constante PN = FX .V Puissance Nécessaire 6. Exemple Effet du vent sur les pentes Vy = 80 kt 30 l/h Point A : α4, vitesse de Vfinmax = 87 ktCz max 32 l/h décrochage, • Avec 100 l (ref. temporelle) : Point B : α3, vitesse de A Vy, vole 3h20 Pn mini =>on attente et consoA horaire Vfinmax,mini, on vole 3h08 (Cx/Cz)mini A B • Avec 100 l (ref. géographique) : PointACVy, : α2, on vitesse vole 267 Nm Pn mini finesse max, rayon A Vfinmax, on vole 272 Nm d'action max (conso distance mini), (Cz/Cx)maxi Philippe Raguin 2011 Vs Vy C Vfin max Vne Vitesse Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes PU = η hel .Pmot Pmoteur Pmax Puissance 2500 rpm 2200 rpm 1800 rpm Pmini Philippe Raguin 2011 Vs Vne Vitesse Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes Philippe Raguin 2011 PU = η hel .Pmot Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes PU = η hel .Pmot Utile Puissance Pmax 2500 rpm 2200 rpm 1800 rpm Pmini Philippe Raguin 2011 Vs Vne Vitesse Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes A altitude et masse constante Utile Puissance Nécessaire 2500 rpm Quand Pu ≥ Pn : le vol est possible Pour une même Pu il y a 2 vitesses de vol possible Vs Philippe Raguin 2011 Vne Vitesse Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes A altitude et masse constante Utile Puissance Nécessaire 2200 rpm Régime stable Excédent de Pu Vs Philippe Raguin 2011 Déficit de Pu V Vne Vitesse Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes A altitude et masse constante Utile Puissance Nécessaire 2200 rpm Régime instable Crac pataboum le nayon ! Excédent de Pu Déficit de Pu Vs V Philippe Raguin 2011 Vne Vitesse Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes A altitude et masse constante Utile Puissance Nécessaire Séparation des 2 régimes 2200 rpm Pu mini Vs Philippe Raguin 2011 Vne Vitesse Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes A altitude et masse constante Utile Puissance Nécessaire Séparation des 2 régimes Démonstration en vol : le vol lent entre 1,1 Vs et 1,45 Vs 2200 rpm Stable Instable Pu mini Vs Philippe Raguin 2011 2nd régime 1er régime Vne Vitesse Puissances utile - nécessaire Puissance Vol en montée 2500 rpm A C B Pn mini Vs Vy Vfin max Vne Vitesse Vz Philippe Raguin 2011 Vitesse Puissances utile - nécessaire Puissance Vol en montée 2500 rpm A Plus le ∆P est grand plus la Vz est grande C B Vy Vz max Pn mini Vz max Vx γ max Vs Vy Vx Vfin max Vne Vitesse Vz γ max γ Philippe Raguin 2011 Vitesse Puissances utile - nécessaire Puissance Pu maxi A Plus le ∆P est grand la Vz est grande Vx = 70 kt plus 650 ft/min Exemple Vy = 80 kt 700 ft/min C B • Au bout de 10 min (temps) : Vy Vz max A Vx, on sera à 6500 ft et 11,7 Nm Pn mini max à γ7000 A Vy, onVx sera ft et 13,3 Nm • Au bout de 10 Nm (distance) : Vz max Vs Vx Vy Vfin max Vne A Vx, on sera à 5570 ft en 8min34 Vitesse A Vy, on sera à 5250 ft en 7min30 Vz γ max γ Philippe Raguin 2011 Vitesse Puissances utile - nécessaire Puissance Pu maxi A ∆PVxest La vitesse dePlus pentele max sertgrand à passer un obstacle après ! On plusleladécollage Vz est grande gagne de l'altitude par rapport à la distance. C B La vitesse deVy vario sert à gagner max VzVy max de l'altitude le plus rapidement possible par rapport auVx temps γ! max Pn mini Vz max Vs Vx Vy Vfin max Vne Vitesse Vz γ max γ Philippe Raguin 2011 Vitesse Puissances utile - nécessaire Puissance Lorsque Pu diminue : Vy est constante et Vz max diminue Vx augmente et γ max diminue 1800 rpm B Pn mini Vz max Vs Vz Vz max Philippe Raguin 2011 Vy Vx Vne Vitesse γ max γ max Vitesse Puissances utile - nécessaire Puissance Après décollage le moteur perd de la puissance. En cas d'obstacle, la vitesse de pente max sera supérieure à celle définie dans le manuel de vol. Et le vario sera moins élevé. 1800 rpm B Pn mini Vz max Vs Vx Vy Vne Vitesse Vz Vz max Philippe Raguin 2011 γ max Vitesse Puissances utile - nécessaire Puissance Vol en descente, sans moteur A En descente, le moteur de l'avion c'est son poids C B Vy Vz mini Pn mini Vfin max γ mini Vs Vz mini Vy Vfin max Vne γ mini Vitesse Si V>Vfin max => γ > γ mini Si V<Vfin max Vz Philippe Raguin 2011 => γ > γ mini Puissances utile - nécessaire Puissance Vol en descente, sans moteur Si on veut rester le plus longtemps en l'air, sans moteur, on prendra Vy avec le vario le plus faible. A Si on veut aller le plus loin possible, sans moteur, on prendra la vitesse de finesse maximale. C B Pn mini Vfin max γ mini Vs Vz mini Vz Philippe Raguin 2011 Vy Vfin max Vne γ mini Vitesse Puissances utile - nécessaire 1. Les forces en présence 2. Puissance nécessaire 3. Puissance utile 4. Les régimes de vol 5. Le vol en montée et descente 6. Effet du vent sur les pentes Vent debout γ air γ sol γ sol Vent arrière Vz Vp Vent arrière Vent debout Vfin max γ sol γ mini Vz Philippe Raguin 2011 Vitesse γ sol Puissances utile - nécessaire Un NOTAM indique qu'il y a une grue (de chantier, pas l'oiseau) en bout de piste, quelle vitesse ? Un avion a oublié de sortir le train à l'atterrissage. Il va falloir 30 min pour libérer la piste, quelle vitesse je prends pour attendre ? Durant une navigation à 3000 ft, le contrôleur me dit de monter le plus vite possible à 5000 ft pour ne pas couper la trajectoire d'un avion de ligne, quelle vitesse ? Je suis en descente, boteur réduit, j'ai un gros rhube, et j'ai bal aux oreilles, quelle vitesse prendre pour préserver bes tympans ? Philippe Raguin 2011
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