Performance Flashcards

1
Q

trois parties d’une hélice

A

Pied de pale
Blade shank

Section de pale
Blade section

Bout de pale
Blade tip / tip section

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2
Q

l’angle de calage( θ )

VOIR IMAGE

A

Dans le cas d’une aile, nous avions défini la notion d’incidence ou angle formé par la corde de profil de l’aile
et l’axe longitudinal de l’avion.

Dans le cas de l’hélice, l’angle de calage( θ ) ( blade angle
or pitch ) sera l’angle entre la corde de la section de pales et le plan de rotation.

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2
Q

Les angles caractéristiques
L’angle d’hélice

A

est l’angle ( β ) entre la direction de l’écoulement et
le plan de rotation

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3
Q

Les angles caractéristiques
Angle d’attaque

A

Comme dans le cas
d’une aile, l’angle
d’attaque ( α ) sera
l’angle entre le vent
relatif et la corde de la
section de pales
considérée.

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4
Q

La problématique d’une hélice est la même que celle
d’une aile :

A

l est nécessaire d’avoir un angle d’attaque
supérieure à l’angle d’attaque de portance nulle
afin d’obtenir une résultante aérodynamique
pouvant générer une traction et un couple
résistant

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5
Q

Un C-23 en vue de coté

A

Va Vitesse
d’avancement ou
TAS de l’avion (En Kt)

Vr Vitesse de
rotation
Liée au RPM du
moteur (En m/s)

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6
Q

Le principe de l’hélice
La pale

A

La pale est un profil
aérodynamique se
comportant comme une aile

La pale est un profil
aérodynamique qui est
placé dans un écoulement

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7
Q

Les forces en présence

A
  • On constate une variation de la force le long
    de la pale
  • L’angle d’attaque pourrait être variable
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8
Q

Spécificité de l’hélice

  • L’hélice décrit une trajectoire
    ?

IMAGEE

A
  • L’hélice décrit une trajectoire
    hélicoïdale (hélice géométrique)
  • A et B ne parcourt pas la même
    distance
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9
Q

Avance par tour :

faire exercice

A

La distance parcourue
vers l’avant en un tour

  • Elle est la même
    pour tous les points
    de l’hélice

Avance par tour
* Un avion dont le régime moteur est fixe à
1200 RPM vole à 100 kts, quelle est son
avance par tour?

avance par tour = Vitesse (m/s)/ ( RPM hélice/60sec)

100 kt 100x0.514
1200 rpm (1200/60)

=2.57m

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10
Q

Pas de l’hélice

A

C’est une notion ancienne : chemin (distance)
longitudinal(e) qui serait effectué par la corde
de référence lorsque l’hélice avance d’un tour
o Les hélices à pas fixe
o Les hélices à pas variables

Les hélices à pas fixe sont caractérisées par un angle
de calage fixe

Les hélices à pas variable sont caractérisées par un
angle de calage ajustable en vol.

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11
Q

Les différents pas

A
  • Pas géométrique
  • Pas effectif
  • Recul ou glissement d’hélice
  • Les autres positions caractéristiques
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12
Q

Pas géométrique

Pas effectif

A

Pas géométrique
Distance parcourue vers l’avant en 1 tour, sans
‘’glisser’’. Comme une vis qui s’enfonce dans
une planche de bois.

Pas effectif
Distance que parcours réellement l’hélice
lorsqu’elle fait un tour complet dans l’air

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13
Q

Glissement d’hélice

A

Différence entre le pas géométrique et le pas effectif.
pas géométrique - pas effectif

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14
Q

Limite de l’hélice

A

Contrairement à un avion en palier, qui doit
conjuguer vitesse et angle d’attaque, l’hélice est
libre d’augmenter ces deux paramètres
indépendamment pour maximiser la traction.

Supposant une hélice à pas fixe entrainée à régime
constant par le moteur d’un avion qui est stationnaire.
Dans ce cas:
𝛼 = 𝜃 et 𝑉é𝑐oulement = 𝑉r

𝜃= Angle de calage

Si nous relâchons les freins et laissons l’avion
accélérer nous remarquons que:

VOIR FORMULE**

On remarque donc une diminution de l’angle
d’attaque, mais une augmentation de la vitesse de l’écoulement.
Ceci demeure vrai tout au long de l’accélération de
l’avion.

Cependant, à une certaine vitesse on
atteint l’angle d’attaque
correspondant à un coefficient de
portance de 0.

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15
Q

Qu’est-ce que le P-Factor ou Propeller Factor ?

(VOIR IMAGE)

A

Le P Factor ou Traction asymétrique

Notez:
L’écoulement du
vent relatif plus
grand sur la pale
descendante ce
qui augmente la
traction de celle-ci

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16
Q

Le P Factor ou Traction asymétrique

Notion de moteur critique

(VOIR IMAGE)

A

Le moteur critique d’un avion multimoteur est celui dont la panne
provoquerait les effets les plusn pénalisants pour le pilotage de l’avion et ses performances

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17
Q

Souffle du moteur

(VOIR IMAGE)

A

Le souffle gyroscopique a également comme
effet d’augmenter la vitesse de l’écoulement
sur une section des ailes.

L’augmentation de la portance étant
proportionnelle à la différence entre le carré
de la vitesse vrai de l’avion et de la vitesse de
l’écoulement derrière l’hélice, et la portion de
la surface alaire étant affecté par le souffle de
l’hélice.

L’augmentation de la portance est généralement
moins ressentie sur un monomoteur dû au
faible pourcentage de la surface alaire affecté
par le souffle de l’hélice.

𝑅z = 1/2 𝜌s𝑉2𝐶z

Voir formule

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18
Q

PRÉCESSION GYROSCOPIQUE

A

Un corps en rotation tend à résister à toute force
qui pourrait déplacer son plan de rotation. Si
cette force est plus grande que la résistance, le
déplacement se fait à 90° de son point
d’application.

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19
Q

Les 5 contraintes mécaniques (Sur L’Hélice)

A
  • La force centrifuge
  • Le couple résistant
  • La traction
  • Mouvement giratoire centrifuge
  • Mouvement giratoire aérodynamique
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20
Q

La force centrifuge

A

La force créant le plus
grand stress sur une
hélice est la force
centrifuge, qui tend à
arracher les pales du
moyeu (hub) (vers le bou de la pale)

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21
Q

Le couple résistant

(VOIR IMAGE)

A

Le couple résistant agit dans le sens opposé de la
rotation de l’hélice.

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22
Q

La traction

(VOIR IMAGE)

A
  • La traction tend à plier l’extrémité de la pale
    (blade tip):
    – Importance de la portance (lift)
    – Faible épaisseur de la pale (thin blade section)
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23
Q

Mouvement giratoire centrifuge

A

C’est un mouvement de rotation autour de
l’axe de l’hélice, combiné à un mouvement de
translation perpendiculaire à cet axe.

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24
Mouvement giratoire aérodynamique (VOIR IMAGE)
Le mouvement giratoire aérodynamique tire son origine du couple créé par le centre de poussée (point d’application de la traction) et l’axe de rotation de la pale. C’est un mouvement de rotation autour de l’axe de l’hélice, combiné à un mouvement de translation suivant cet axe
25
Comment augmenter la traction ?
* Augmenter la vitesse – Augmenter les RPM – Augmenter le diamètre * Augmenter la corde * Augmenter le nombre de pales
26
Augmenter les RPM
* L’hélice peut être assujettie directement à l’arbre porte-hélice. Sa vitesse de rotation est identique à celle du vilebrequin et on parle d ’entraînement direct. * Par contre, si l ’on insère un réducteur de vitesse entre les deux, on parle d ’un entraînement indirect qui provoque une réduction de la vitesse de l ’hélice par rapport à l ’arbre.
27
Augmenter le diamètre des pales
Quelle est la limite : * La vitesse en bout de pâle * La garde au sol Une pale supersonique produit un bruit extreme, plus de trainée, une vibration importante et une partie de l’énergie est absorbé par l’onde de choc diminuant le rendement.
28
Augmenter la corde des pales
Cependant, l’allongement trop faible crée des tourbillons en bout de pale (trainée induite) ce qui diminue un peu le rendement de l’hélice. Allongement = envergure^2/ surface portante
29
Coefficient de plénitude (VOIR FORMULE)
Le coefficient de plénitude correspond au ratio qu’occupe l’aire des pales par rapport à l’aire du disque de l’hélice. Pour le calculer, on utilise la formule suivante: (VOIR FORMULE)
30
Les positions caractéristiques On parle des positions suivantes : (VOIR IMAGE)
* Position normale de vol Position moulinet C’est le vent relatif qui fait tourner l’hélice en moulinet. L’angle d’attaque et le recul sont négatifs et l’hélice freine l’avion. Exemple: Un avion monomoteur en descente rapide avec le moteur réduit.
31
Position drapeau (VOIR IMAGE)
Objectif : * Réduire la trainée créée par une hélice en moulinet ou en autorotation (windmilling propeller)
32
Rendement
voir formule i l'hélice n'a pas un rendement parfait, le moteur non plus. Par exemple, * Refroidissement 24 % * Travail utile 25 % * Échappement 36 % * Pertes et frottement 15 %
33
Rendement de l’hélice
Une hélice à pas constant est construite de manière qu'en utilisation normale l’angle d’attaque soit toujours égale à l’angle d’attaque de finesse max. En pratique, ce n’est pas ce qu’on obtient. Le rendement maximal d'une hélice est de l'ordre de 0,8 à 0,85.
34
La compressibilité
* La compressibilité d’un corps représente la variation de volume du corps en réponse à une variation de pression. * L’air est-il compressible? * Quand? * On dit qu’un fluide est compressible lorsque sa masse volumique varie en fonction de la vitesse. * Ce phénomène est réel à toutes les vitesses de vol. Néanmoins, il est négligeable aux faibles vitesses
35
Le nombre de Mach
* Le nombre de Mach est le rapport entre la vitesse de déplacement de l’avion et la vitesse du son. * La vitesse du son varie selon la température. VOIR FORMULE
36
Une pression dynamique
VOIR FURMULE Où retrouve-t-on la pression dynamique? Pression statique + Pression dynamique = Pression totale
37
Théorème de continuité
Selon les conditions : o principe de conservation de la masse; o la nature incompressible de l'air; o un écoulement dont la vitesse reste en permanence inférieure à Mach 0.5; o que l'écoulement étudié est permanent, Sous ces conditions, il est possible d'affirmer que : un tube de courant est un ensemble de lignes de courant suffisamment restreint pour que les caractéristiques physiques y soient constantes dans une section donnée. * Selon le principe des tubes de courant avec – ρ = masse volumique,( kg/𝑚𝑚3) – A : Aire ou surface verticale (𝑚𝑚2) – V : Vitesse de l'air ou du fluide (m/s)
38
L’équation de continuité
Selon le principe des tubes de courant ρ1A1V1 = ρ2A2V2 delon le principe des tubes de courant en incompressible A1V1 = A2V2
39
Le théorème de Bernoulli
Selon les conditions suivantes : * Incompressibilité du mélange gazeux; * Pas d’ajout d’énergie; * Peu ou pas de changement de hauteur; Le théorème de Bernoulli exprime la constance de l'énergie totale ou de la somme des énergies. VOIR FURMULEEE
40
Le domaine de vol pratique
VOIR IMAGE
41
Moteur à pistons Le fonctionnement du moteur à piston peut se diviser en deux catégories:
o Le fonctionnement mécanique: Fonctionnement mécanique On distingue quatre phases dans un cycle du moteur à piston: o Le cycle d’admission o Le cycle de compression o Le cycle de la combustion o Le cycle de l’échappement * Utilise la chaleur comme source d’énergie * Rapport travail utile et énergie thermique du carburant = rendement thermique du moteur * Travail mécanique dépend dans une large mesure du taux de compression * Taux de compression énergie thermique transformée en travail * Limitée par la température de la culasse o Le fonctionnement thermodynamique La thermodynamique est l’étude du travail, de la quantité de chaleur et de l’énergie dans un système. On distingue les phases dans le cycle d’Otto thermodynamique du moteur à piston. Il est important de noter que le diagramme qui suit décrit un processus idéal pour tout moteur utilisant le cycle d'Otto. (EXACTEMENT COMME CYCLE DE BRAYTON)
42
Fonctionnement thermodynamique La quantité d’énergie libérée dépend de plusieurs facteurs:
o La valeur calorifique du carburant: La valeur calorifique du carburant est appelée densité d’énergie et représente la quantité d’énergie contenue dans une quantité de matière. * Elle est exprimée en Joule (ou kJ, MJ) par kilogramme. * Pour le 100LL elle est d’environ 44MJ/kg o La quantité de carburant: La quantité de carburant introduite dans le moteur dépend: * Principalement des caractéristiques techniques du moteur (carburateur, injecteur, pompes, etc.) * La position des commandes du moteur. ratio stœchiométrique 14.7:1 o La quantité d’oxygène La quantité d’oxygène introduite dans le moteur dépend: * Caractéristiques techniques du moteur (cylindré, efficacité volumétrique) * Conditions environnementales (altitude, température, etc.).
43
Un mélange trop riche (AFR < 15) cause: Un mélange trop pauvre (AFR > 15) cause:
o une diminution de la puissance développée par le moteur, o un fonctionnement irrégulier du moteur o un encrassage des bougies d’allumage o une diminution de la puissance développée par le moteur, o de la détonation à la place de la combustion o une grande augmentation de la température du moteur
44
Facteurs qui affectent l’admission de l’oxygène dans le moteur:
o Cylindrée du moteur o Efficacité volumétrique o Température o Altitude
45
La cylindrée du moteur est ?
le volume total déplacé durant un cycle Plus la cylindrée est grande, plus il y a de l’oxygène dans les cylindres. Donc, plus on peut y introduire du carburant (voir formule)
46
L’efficacité volumétrique d’un moteur décrit? Les facteurs qui influencent l’efficacité volumétrique d’un moteur sont:
l’efficacité avec laquelle un moteur peut introduire le mélange dans les cylindres. On compare le volume du mélange introduit par rapport au volume maximale théoriquement possible. Les facteurs qui influencent l’efficacité volumétrique d’un moteur sont: o Les restrictions dans la tubulure admission du moteur o La température dans le cylindre o La présence résiduelle de gaz d’échappement o La durée et la séquence d’ouverture des valves dans le cylindre VOIR FORMULE
47
Fonctionnement thermodynamique Masse volumique de l'air:
* Une mesure of combien de masse est contenu dans un volume donné d'air. * Il est affecté par la température et l'humidité. * Masse volumique de l'air plus élevée peut améliorer les performances du moteur en permettant plus d'air pour entrer dans la chambre de combustion, ce qui entraîne une meilleure efficacité de combustion et une meilleure puissance de sortie. La diminution de puissance développée par le moteur atmosphérique au fur et à mesure que l’altitude augmente a longtemps été une barrière à la performance des avions.
48
Meilleure altitude en général pour atteindre le plus de distance possible? Meilleure altitude en général pour atteindre la meilleure autonomie possible?
Meilleure altitude en général pour atteindre le plus de distance possible? Haute altitude Meilleure altitude en général pour atteindre la meilleure autonomie possible? Basse altitude
49
Comment est-ce qu’on peut augmenter la masse d’air qui est introduite dans le moteur?
la suralimentation: Un système comprenant un compresseur entraîné via un lien mécanique avec le moteur ou par une turbine placée dans l’écoulement des gaz d’échappement. turbo, supercharger Par contre, la compression de l’air par le dispositif de suralimentation résulte en un réchauffement adiabatique de l’air, diminuant sa masse volumique et par le fait même la puissance maximale que nous aurions obtenue si la compression ne réchauffait pas le gaz * Signifie que le moteur fonctionnera plus près de ses limites de détonation et que les températures et les pressions de culasse seront plus élevées, ce qui pourrait réduire la durée de vie des cylindres si les CHT ne peuvent pas être maintenus en ligne.
50
Supercharger:
Pour: * Pas de délai * Puissance à bas régime Contre: * Moins efficace * Utilise la puissance du moteur
51
Turbocompresseur:
Pour: * Plus efficace * Utilise moins d’essence Contre: * Délai * Pas ou peu de bénéfices à bas régime
52
Refroidisseur intermédiaire:
un échangeur de chaleur air-air ou un radiateur. * L’objectif est de maintenir le poids au minimum tout en le rendant assez grand et assez efficace pour réduire la température de l’air comprimé. * Se rapproche de ce que le moteur respire un jour standard au niveau de la mer. Problème: refroidisseur intermédiaire crée une contrepression pour le turbocompresseur. Résultat: le turbo travaille plus fort et cela augmente la contre-pression des gaz d’échappement et réduit l’efficacité volumétrique de chaque cylindre du moteur. Le résultat est que le nombre amélioré de molécules qui entrent dans le cylindre avec l’air plus dense est compensé par l’efficacité volumétrique réduite. Avantages du refroidissement intermédiaire: * Amélioration de la marge de détonation * Réduction de la pression maximum des cylindres pendant la combustion, réduction de la température des soupapes d’échappement et augmentation de la longévité des soupapes et des cylindres
53
L’arrêt d’un moteur avec suralimentation:
Le pilote doit s’assurer que le système de suralimentation se refroidisse avant d’arrêter le(s) moteur(s). L’huile utilisé pour lubrifier le système de suralimentation est procuré par le moteur. Pour éviter des chocs thermiques aux composantes, le moteur devra tourner à bas régime pour quelques minutes selon le POH avant d’arrêter le moteur.
54
La consommation horaire
est notée 𝐶ℎ se définit comme la consommation de carburant par unité de temps. VOIR FORMULE
55
La consommation spécifique,
que l'on note habituellement 𝐶𝑠p, est le rapport de la quantité de carburant consommée par unité de poussée ou de puissance. * Moteur classique VOIR FORMULE
56
La consommation distance
La consommation distance, que l'on note 𝐶𝐶𝑑𝑑, est le rapport entre la consommation de l'avion et la distance parcourue. * Elle se note en unité de carburant (Kg, Gal, Lbs) par unité de distance (Nm, Km, m) On peut parler de consommation distance air ou de consommation distance sol. Il suffit de prendre en compte respectivement la vitesse vraie ou la vitesse sol. VOIR FORMULE
57
Le rayon spécifique
est l'inverse de la consommation distance soit C'est la distance parcourue par unité de carburant. Cet élément est des plus importants pour les calculs de DMF (distance maximale franchissable), ou du 'Long Range'. VOIR FORMULE * On peut parler de 𝑅sair ou de 𝑅ssol. Il suffit de prendre en compte respectivement la vitesse vraie ou la vitesse sol. La DMF / Maxi range est atteinte lorsque … Le rayon maximum est atteint. VOIR FORMULE ET EXERCICE!!!
58
Distance franchissable maximale (vent de face) Facteurs influençant la distance maximale franchissable
VOIR IMAGE Le vent: Un vent de dos permettra d’améliorer la distance franchissable. Au contraire, un vent de face diminuera la distance franchissable. - L’altitude: À une altitude élevée, donc à une densité d’air plus faible, il est possible d’appauvrir le mélange. Cependant, l’efficacité de l’hélice et des ailes va diminuer. - Masse de l’aéronef: plus l’aéronef est lourd, plus il consommera de carburant pour un régime donné. - La montée: Pour gagner de l’altitude, la puissance nécessaire est beaucoup plus importante que pour maintenir un vol en palier ce qui diminuera la DMF. - Le centrage: Un aéronef centré arrière aura un DMF supérieur à un autre centré avant.
59
Long range cruise (LRC)
Le max-range (DMF) minimise la consommation, mais la vitesse est peu élevée donc le temps de vol est important. Dans une première approche économique, il est bon de chercher à réaliser un compromis entre temps de vol et consommation en définissant le long-range cruise (LRC). Cd Long range = Cd max range + 1 % Vitesse Long range = Vitesse max range 3 à 5% Le Long Range Cruise est le régime de marche pour lequel le Rayon d'action spécifique vaut 99 % du Rs maximum. * La vitesse retenue est celle qui est supérieure au max-range (MRC). * L'accroissement de vitesse ainsi obtenu (3 à 5%) compense, au plan économique, la perte de 1 % du rayon d'action spécifique
60
Cost Index (CI)
* Le but de l’indice de coût n’est pas le contrôle de la vitesse, mais l’optimisation de la mission, c’est-à-dire l’optimisation des voyages. * Réalisée grâce à un compromis entre le coût du temps, ou le coût des opérations par unité de temps, et le coût du carburant, par unité de carburant. L’indice de coût est calculé comme suit : VOIR FORMULE Si le Cost Index est maximal, le coût du temps est élevé par rapport au coût du carburant. Le vol sera effectué en utilisant un minimum de temps pour optimiser la mission, sans tenir compte de la consommation de carburant.
61
Autonomie Maximale (VOIR IMAGE) Facteurs influençant l’autonomie maximale:
* C'est le régime de vol tel que: le ratio consommation/temps soit minimal, ou encore que la puissance nécessaire est minimale. - L’altitude: La masse volumique de l’air se doit d’être élevée afin d’aider à la portance et à l’efficacité de l’hélice. - Le poids: plus l’aéronef est lourd, plus il aura besoin de puissance pour se maintenir en vol, ce qui réduira son autonomie maximum. - Les volets: Augmente la portance, mais aussi la trainée. Il y a donc une augmentation de la puissance requise pour maintenir l’aéronef en vol. Attention au mélange!!! Le flux d’air entrant par le capot moteur diminue en raison de l’inclinaison et un risque de surchauffe moteur se produit si le mélange est trop appauvri. VOIR FORMULE toujours pour le Navajo, 2 entrées possibles : * Carburant * Temps
62
Qu’est ce qui détermine quand un avion décroche?
Son angle d’attaque maximale
63
Décrochage et facteur de charge
Le facteur de charge est le rapport entre le poids apparent et le poids réel. VOIR FORMULE
64
La catégorie normale inclut tous les aéronefs qui ont :
o excluant les sièges des pilotes, 9 sièges ou moins . o Une MTOW de 12500 livres ou moins Ils sont utilisés dans des opérations non acrobatiques : o toutes manoeuvres connexes au vol normal o les décrochages o les virages à grandes inclinaisons (60° max), chandelles et lazy eight
65
La catégorie utilitaire inclut tous les aéronefs qui ont :
o excluant les sièges des pilotes, 9 sièges ou moins . o Une MTOW de 12500 livres ou moins Ils sont utilisées dans des opérations acrobatique de base : o les vrilles o les virages à grandes inclinaisons (90° max), chandelles et lazy eight
66
a catégorie acrobatique inclut tous les aéronefs qui ont :
o excluant les sièges des pilotes, 9 sièges ou moins . o Une MTOW de 12500 livres ou moins Ils sont utilisés dans des opérations acrobatiques sans restrictions autres que celles déterminées lors des essaies en vol.
67
La catégorie navette inclut tous les aéronefs qui ont :
excluant les sièges des pilotes, 19 sièges ou moins . o Une MTOW de 19000 livres ou moins Ils sont utilisées dans des opérations non acrobatiques : o toutes manoeuvres connexes au vol normal o les décrochages o les virages à grandes inclinaisons (60° max)
68
Normes et facteur de charge Catégorie normale et navette Le facteur de charge positif ne peut être moins de:
VOIR FORUMULE Si l’aéronef pèse 12500 lbs, quel est notre facteur de charge positif minimum? Le facteur de charge négatif ne peut être moins de 0.4 fois le facteur de charge positif. Quel est n négatif minimum pour le même appareil?
69
Normes et facteur de charge Utilitaire Facteur de charge positif au moins égal
Facteur de charge positif au moins égal à 4.4 Facteur de charge négatif au moins égal à 0.4 fois le facteur de charge positif.
70
Normes et facteur de charge Acrobatique Facteur de charge positif au moins égal à
Facteur de charge positif au moins égal à 6. Facteur de charge négatif au moins égal à 0.5 fois le facteur de charge positif.
71
Catégorie transport Le facteur de charge positif ne peut être moins de :
VOIR FORUMULE n ne peut être en dessous de 2,5 et n’a pas besoin d’être supérieur à 3,8. Le facteur de charge négatif ne peut être moins de -1.0 à la vitesse de croisière et doit varier d’une manière linéaire jusqu’à 0 à la vitesse de plongée.
72
Facteur de Charge ultime
Charge limite multipliées par un coefficient de sécurité (1.5). La structure doit pouvoir le supporter sans rupture pendant 3 secondes.
73
Le décrochage décrit le phénomène de
Le décrochage décrit le phénomène de décollement de l’écoulement sur un profil lorsque l’angle d’attaque entre l’écoulement et la corde de ce dernier atteint une valeur correspondante à Czmax.
74
Vitesse de décrochage, VS: VSO: Vitesse de manœuvre, VA:
Vitesse de décrochage, VS: Vitesse à laquelle un avion décroche sans puissance avec un centrage avant en configuration lisse à MTOW VSO: Vitesse à laquelle un avion décroche sans puissance avec un centrage avant en configuration d’approche à MTOW. Vitesse de manœuvre, VA: Vitesse maximale à laquelle une déflexion complète des commandes de vol ne créera pas de surcharge sur l'avion.
75
Si l'avion subit un facteur de charge n , la vitesse de décrochage Vs évoluera en
Si l'avion subit un facteur de charge n , la vitesse de décrochage Vs évoluera en augmentation. Si nous la notons Vsn alors on peut établir la relation suivante VOIR FORUMULE
76
Décrochage et facteur de charge * Une variation de la masse d’un aéronef aura un effet similaire au facteur de charge. * Plus la masse augmentera, plus l’avion décrochera à une vitesse
élevée. En palier: 𝑅𝑧 = 𝑚g Donc, suite à une variation de poids: 𝑅z′ = 𝑚′𝑔 Suite à une variation de poids, on peut trouver la nouvelle vitesse de décrochage à l’aide de la formule suivante: VOIR FORUMULE
77
Les facteurs influençant la vitesse de décrochage
Facteur de charge Rafales de vent Manœuvre Centrage
78
* Le taux 1 de 3 °⁄𝑠ec correspond à un taux de virage de :
VOIR FORUMULE Ce qui est important de comprendre c’est que plus notre vitesse est élevée, plus notre inclinaison sera grande pour effectuer un virage à taux 1.
79
Le facteur de charge:
est le rapport entre la charge supportée par les ailes (poids apparent) et le poids réel de l’avion. VOIR FORMULE et IMAGE
80
Virage glissé
* Le poids apparent est inférieur à celui d’un virage correct. * Le facteur de charge est plus faible qu'en virage correct. Que peut-on dire de la vitesse de décrochage ? Lors d’un virage en glissade vs un virage coordonné, la vitesse de décrochage sera plus basse.
81
Virage dérapé
* Le poids apparent est supérieur à celui d’un virage correct. * Le facteur de charge est plus élevé qu'en virage correct Que peut-on dire de la vitesse de décrochage ? Lors d’un virage en dérapage vs un virage coordonné, la vitesse de décrochage sera plus élevé. Attention virage dérapé en finale!!!
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Domaine de rafale. Les conséquences
i) Des rafales positives (ascendantes) et négatives (descendantes) de 50 pi/s (15,25 m/s) à Vno doivent être considérées à des altitudes comprises entre le niveau de la mer et 20 000 pieds jusqu'à 25 pi/s (7,6 m/s) 50 000 pieds. (ii) Des rafales positives et négatives de 25 pi/s (7,6 m/s) à Vne doivent être considérées à des altitudes comprises entre le niveau de la mer et 20 000 pieds (6 100 m). La vitesse de rafale peut être réduite linéairement de 25 pi/s (7,6 m/s) à 20 000 pieds (6 100 m) jusqu'à 12,5 pi/s (3,8 m/s) à 50 000 pieds (15 250 m). Modification Surcharge de la structure de l'angle d'attaque limitation limitation haute vitesse basse vitesse
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Dans le cas d'une rafale horizontale de face, on démontre que Dans le cas d'une rafale horizontale de dos ou arrière, on démontre que :
VOIR FORMULE En cas de rafale de face, le poids apparent sur les ailes augmente donc par définition le facteur de charge augmente. En cas de rafale de dos, le poids apparent sur les ailes diminue donc par définition le facteur de charge diminue.
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Dans le cas d'une rafale normale (perpendiculaire au vent relatif, on démontre que :
Il faut noter que pour un avion donné, le facteur de charge : * Diminuera si la masse augmente; * Augmentera avec la vitesse! Donc lorsqu’on vol dans les turbulences, nous devons réduire notre vitesse.
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Centrage idéa VOIR IMAGE Centrage avant
Rz = mg + déportance stabilisateur Centrage avant :On sait qu’une augmentation du poids augmente la vitesse de décrochage. * Couple piqueur réel plus important. * Besoin d’une action sur la gouverne de profondeur à cabrer. * Angle d’attaque nécessaire est supérieur à l’angle d’attaque prévu par le constructeur, donc vitesse de décrochage plus élevée. * Un centrage trop avant peut empêcher l’arrondi
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Centrage arrière Le centrage trop arrière
On sait qu’une diminution du poids diminue la vitesse de décrochage. * Couple piqueur moindre * Besoin d’une action sur la gouverne de profondeur à ‘piquer’ * Angle d’attaque nécessaire est inférieur à l’angle d’attaque prévu par le constructeur, donc diminue la vitesse de décrochage * Au-delà des limites de centrage arrière, la profondeur peut n'avoir plus assez de force pour réduire l'angle d'attaque en cas de décrochage. * L'avion risque de ne jamais sortir du décrochage
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la portance générée par la gouverne de profondeur
VOIR FORMULE ET EXERCICE
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Déterminons la nouvelle vitesse de décrochage en traitant la variation de portance comme un changement de facteur de charge
VOIR FORUMULE et exercice
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BUT Hélices contrarotatives
Éliminent les effets asymétriques 1- souffle hélicoïdale 2- effet gyroscopique