VOL MÉCANIQUE DU
Performances
Les analyses de performances visent à caractériser les différentes trajectoires réalisables par un avion, en vol normal ou en vol marginal. Elles revêtent, à tous les stades de la genèse de l'appareil, une importance considérable, car elles fournissent des éléments essentiels à sa qualification, eu égard à la réglementation, et conduisent à une définition précise des plans de vol. Ces analyses, assez sommaires dans les premiers temps de l'aéronautique et souvent démenties par les vols, ont acquis depuis lors plus de rigueur grâce à une meilleure connaissance des données aérodynamiques et propulsives. Cependant, on simplifie légitimement les analyses en considérant l'avion comme un « point matériel » dont la trajectoire est contrôlée par l'action directe du pilote sur l'incidence, la poussée et l'inclinaison latérale, sans considération des variations transitoires qui accompagnent son pilotage.
Vol rectiligne
Virage en palier
Encyclopædia Universalis France
En vol rectiligne horizontal ou à faible pente, la portance équilibre le poids. La résistance apparaît alors comme une certaine fraction du poids, déterminée par la finesse au point de fonctionnement sur la courbe polaire. À altitude fixée, notamment, la résistance accuse un minimum qui correspond à la finesse maximale, et le vol horizontal entretenu n'est possible que si l'on dispose d'une poussée assez grande. Dans ce cas, deux vitesses d'équilibre existent. Le vol s'effectue généralement au régime le plus rapide, pour lequel il y a stabilité de propulsion ; la vitesse maximale possible à ce régime varie avec l'altitude de façon différente selon le type de propulsion ; elle décroît toujours au-delà d'une certaine altitude en raison de la résistance induite par la portance. Pour les approches de terrain à vitesse réduite, le second régime, le plus lent, est utilisé par certains avions de combat, malgré l'instabilité de propulsion qu'une régulation automatique corrige parfois. La vitesse minimale possible nécessite, elle aussi, l'application de la poussée maximale ; néanmoins, à basse altitude, le décrochage peut survenir alors que la poussée disponible excède encore la résistance. Le vol horizontal entretenu cesse d'être réalisable au-delà d'une certaine altitude où les vitesses des deux régimes se confondent ; sur un avion à hélice, le plafond est atteint quand la puissance disponible égale la puissance minimale nécessaire ; le vol s'effectue alors à une incidence un peu plus élevée que l'incidence de finesse maximale ; sur un avion à réaction, le plafond est atteint quand la poussée disponible égale la résistance minimale. Entre les deux régimes, l'excédent de poussée permet d'accélérer l'avion ou de le faire monter.
Sur un avion à hélice, le vol économique qui permet de franchir la distance maximale s'effectue à la vitesse de résistance minimale quelle que soit l'altitude, car la consommation est proportionnelle à la puissance ; la vitesse économique croît avec l'altitude, mais il n'y a pas de bénéfice de consommation à monter haut, et l'altitude de croisière est déterminée par la puissance continue disponible. Sur un avion à réaction, la situation est différente car la consommation est proportionnelle à la poussée : non seulement la vitesse économique croît avec l'altitude, mais, à consommation égale, la distance parcourue augmente. Cependant, le saut de résistance en régime transsonique provoque une augmentation de consommation qui ne se trouve compensée par l'effet favorable de la vitesse qu'au-delà du nombre de Mach 2, ce qui explique la coupure entre les performances des longs courriers subsoniques du type Boeing 747 et supersoniques du type Concorde.
Pour atteindre le régime de croisière, la trajectoire de l'avion[...]
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Écrit par
- Marcel BISMUT : directeur des études de synthèse à l'Office national d'étude et recherche aérospatiales (O.N.E.R.A.), Châtillon sous Bagneux
- Huu Thanh HUYNH : ingénieur civil de l'aéronautique, chef de division "Systèmes aéronautiques" à l'O.N.E.R.A. (Office national d'études et de recherches aérospatiales)
- Jean-Claude WANNER : Ingénieur Général de l'Armement.
Classification
Médias
Forces aérodynamiques
Encyclopædia Universalis France
Équilibrage longitudinal
Encyclopædia Universalis France
Virage en palier
Encyclopædia Universalis France
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