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BASIC AÉRONEFS > Principes du Vol > Flashcards

Principes du Vol Flashcards

1
Q

Citer les raisons qui font qu’un contrôleur de la CA se doit de connaître les performances avion

A

Séparer les aéronefs
Allouer des FL
Séquencer départs/arrivées
Contrôler les vitesses
Situation urgence…

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2
Q

Citer les principaux éléments que l’o retrouve sur une aile

A

Aileron, volet, bec, spoiler, winglet

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3
Q

Citer les principaux éléments de la queue de l’appareil ?

A

Dorsale, dérive, gouverne de direction, plan horizontal, gouverne de profondeur, tab (trim)

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4
Q

Qu’intègre le fuselage ?

A

Équipage, pax/fret, systèmes de bord, circuits hydrau/élec, train d’atterrissage

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5
Q

Définition : Envergure

A

Distance d’une extrêmité à l’autre de la voilure.

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6
Q

Définition : Surface alaire (ou référence)

A

Surface de la voilure projetée au sol (dans un plan perpendiculaire au plan de symétrie de l’avion).

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7
Q

Définition : Flèche

A

Angle entre la perpendiculaire au plan de symétrie et une droite de référence (souvent bord d’attaque ou ligne de 25% des cordes)

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8
Q

Définition : Dièdre

A

Angle entre la perpendiculaire au plan de symétrie (sol) et la demi-aile.

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9
Q

L’aile remonte vers le haut (quand on voit l’avion de face), que dire du dièdre ?

A

Il est positif

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10
Q

Définition : Profil

A

Section de l’aile (ou empennage, pale,…), c’est le constituant élémentaire de l’aile.

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11
Q

Citer les éléments principaux que l’on peut nommer sur un profil d’aile

A

Extrados, Intrados, Corde, Ligne moyenne, Bord d’attaque, Bord de fuite, Cambrure, Epaisseur

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12
Q

Définition : Corde

A

Ligne joignant le bord d’attaque au bord de fuite

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13
Q

Définition : Ligne moyenne

A

Courbe passant par les points équidistants de l’extrados et de l’intrados

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14
Q

Définition : Cambrure

A

Distance maximale entre corde et ligne moyenne

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15
Q

Citer différents type d’empennage verticaux

A

Classique, en T, en V, canard

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16
Q

Différentes configurations de trains

A

Tricycle, Classique, Tandem

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17
Q

Différents élements en contact avec le sol (sur le train)

A

Roues, patins, flotteurs, skis

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18
Q

Citer les 3 familles de moteur

A

Turboréacteur/Turbojet
Turbopropulseur
Moteur à pistons

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19
Q

Unité du gradient de montée/descente

A

%

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20
Q

Unité du taux de montée/descente

A

ft/min

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21
Q

Unité d’une pente (d’approche par ex)

A

degré °

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22
Q

Formule du gradient de montée/descente

A

Hauteur/distance en %

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23
Q

Comment transformer une pente en ° en % ?

A

On divise par 0,6 la pente en ° pour obtenir une pente en % (c’est une approximation)

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24
Q

Définition PDG

A

Procedure Design Gradient, il impose une pente minimale à respecter, généralement pour éviter des obstacles au décollage/atterrissage

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25
Q

Définition et formule taux de montée

A

C’est la vitesse verticale de l’avion, en connaissant le gradient de montée/descente et la vitesse de l’avion, on en déduit :

Vz(ft/min) = Gradient (%) x V(kt)

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26
Q

Acronymes ROC et ROD

A

Rate of Climb/Descent

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27
Q

Unité taux de virage

A

°/s

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28
Q

Unité accélération

A

m/s²

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29
Q

Unité Force

A

N

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30
Q

Unité Puissance

A

W ou Joules

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31
Q

Taux de virage standard OACI ?

A

Virage de 3°/s, soit 180°/min, on l’appelle le taux 1

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32
Q

Les rotations d’un avion (avec les axes)

A

Roulis, autour de l’axe longitudinal
Tangage, autour axe latéral
Lacet, autour axe vertical

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33
Q

Citer les 3 gouvernes d’un avion

A

Ailerons, gouverne de profondeur, gouverne de directon

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34
Q

Correspondance gouverne/axe

A

Roulis/ailerons
Profondeur/tangage
Direction/lacet

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35
Q

Que provoque le braquage d’une gouverne dans un sens donné ?

A

Cela crée une force dans le sens opposé (force provoqué par l’air)

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36
Q

Citer l’effet secondaire du roulis, essayer de l’expliquer

A

Lacet inverse : l’aileron opposé au virage crée + de portance donc + de traînée, donc le nez de l’avion à tendance à se diriger dans le sens opposé au virage

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37
Q

Citer l’effet secondaire du lacet et explicaiton

A

Roulis induit : l’aile extérieure au virage va plus vite (plus grande distance) donc elle crée de la portance, qui lève l’aile et entame un mouvement de roulis, dans le sens du virage déjà entamé

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38
Q

Comment le pilote contrôle les 3 gouvernes (surface de contrôle) ?

A

Profondeur = Manche avant/arrière
Direction = Palonniers
Ailerons = Manche droite/gauche

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39
Q

Que sont les commandes primaires ?

A

Manche/palonniers (profondeur, direction, ailerons)

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40
Q

Quel est l’objectif d’un compensateur (trim tab) ?

A

Annuler les efforts du pilote

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41
Q

Où retrouve-t-on les trim tabs ?

A

Gouverne de profondeur/Direction

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42
Q

Quel est l’effet secondaire provoqué par une changement de poussée moteur ?

A

Changement en tangage de l’avion

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43
Q

Quelles sont les commandes de vol secondaires (couple surface/commande) ?

A

Compensateur = Trim
Volets = Manette
Spoilers = Manette
Poussée des gaz = Manette des gaz

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44
Q

Quelles sont les 4 forces qui s’appliquent sur un avion ?

A

Poids, Portance, Poussée, Traînée

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45
Q

Quelles sont les deux composantes de la résultante aérodynamique ?

A

Portance et traînée

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46
Q

Définition vol en palier

A

Vol à altitude constante

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47
Q

Définition vol en palier stabilisé (ou horizontal stabilisé)

A

Ailes horizontales, vitesse constante, altitude constante

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48
Q

En palier stabilisé, que vaut la somme des forces extérieures (relation fondamentale de la dynamique) ?

A

0, tout est équilibré, portance=poids et traînée=poussée

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49
Q

Quelles sont les 2 familles de facteurs influençant les forces appliquées à l’avion ?

A

Avion (profil aile, fuselage, état surface…)
Atmosphère (altitude, température…)

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50
Q

Définition vecteur vitesse

A

Vecteur décrivant l’intensité et la direction du mouvement de l’avion dans la masse d’air (parallèle et même sens que trajectoire)

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51
Q

Définition écoulement relatif

A

Vecteur représentant la vitesse et la direction de l’air en mouvement autour de l’avion (égal et opposé au vecteur vitesse)

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52
Q

Définition incidence (alpha)

A

Au niveau du profil : angle entre la corde et l’écoulement relatif ( sans angle de calage)

Au niveau de l’avion : angle entre l’axe longitudinal et l’écoulement (ou trajectoire)

incidence > 0 si l’air attaque le profil par en-dessous

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53
Q

Que se passe-t-il pour le fluide si l’incidence augmente

A

La perturbation du fluide augmente

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54
Q

Définition pente (gamma)

A

Angle entre la trajectoire de l’avion et l’horizontale.

gamma > 0 si trajectoire ascendante

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55
Q

Définition assiette (theta)

A

Angle entre l’axe longitudinal de l’avion et l’horizontal.

assiette > 0 si axe au-dessus de l’horizontale

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56
Q

Quel angle est le plus important pour voler ?

A

Incidence

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57
Q

Quel angle indique une montée/descente de l’avion ?

A

Pente

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58
Q

Quel angle indique si le nez de l’avion est vers le haut/bas ?

A

Assiette, on dit assiette à cabrer (positive) ou à piquer (négative)

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59
Q

Formule assiette

A

assiette = pente + incidence

60
Q

Quels sont les 3 paramètres principaux caractérisant un fluide ?

A

Pression, température, masse volumique

61
Q

Définition pression statique (+ unité SI et valeur atmosphère standard)

A

C’est la pression atmosphérique environnante, l’unité SI est le Pascal, et en atmosphère standard (FL0), P = 1013,25 hPa

62
Q

Formule générale d’une pression

A

P = F/S

63
Q

Masse volumique (déf, formule, atmosphère standard)

A

C’est la masse par unité de volume, égale à masse/volume, unité kg/m^3, en atmosphère standard, pho = 1,225 kg/m^3

64
Q

Température (unité, atmo standard)

A

Degré celsius, 15°C

65
Q

Loi des gaz parfaits

A

PV = nRT ou P=pho.r.T

66
Q

Atmosphère standard OACI (P,T,pho,a=vitesse du son)

A

P=1013,25 hPa
T=15°C
pho=1,225kg/m^3
a=661 kt (340m/s) vitesse du son

67
Q

Quand altitude augmente, que dire de la pression et masse volumique ?

A

Ils diminuent

68
Q

Evolution de température avec l’altitude ?

A

Diminue dans la troposphère, puis reste à peu près constante

69
Q

De quoi dépend la vitesse du son dans l’atmosphère ?

A

Pour un gaz parfait, elle ne dépend que de la température !

La vitesse du son diminue avec l’altitude

70
Q

Nombre de Mach (formule)

A

M = V/a avec V la TAS de l’avion

71
Q

Adjectifs pour M<1, M=1, M>1 ?

A

subsonique, sonique, supersonique

72
Q

Loi de conservation du débit massique

A

Pour un fluide subsonique et incompressible, on a :

S.V = constante

avec S aire de la section transversale et V vitesse le long d’une ligne de courant

73
Q

Que peut-on conclure de la loi de conservation du débit massique ?

A

Si S diminue, alors V augmente

74
Q

Théorème de Bernoulli

A

Pour un fluide parfait, en négligeant z car peu de diff d’altitude sur une aile :

Ps + Pd = Pt = constante

avec Ps pression statique, Pd = (1/2).p.V² pression dynamique, et Pt pression totale

75
Q

Que peut-on conclure du théorème de Bernoulli ?

A

Si V augmente, Ps diminue

76
Q

Comment la loi de conservation du débit massique et le théorème de Bernoulli aident à expliquer la création de portance sur un avion ?

A

Les lignes de courant se resserrent à l’extrados à cause du profil de l’aile, donc la section S diminue, ce qui implique que la vitesse V augmente sur l’extrados.

Comme la vitesse augment, la pression P à l’extrados diminue. On a donc un delta de pression entre l’extrados et l’intrados –> Portance

77
Q

Formule de la portance

A

(1/2).p.V².S.Cz

78
Q

Définition Cz (et de quoi il dépend)

A

Cz est le coefficient de portance (sans unité).

Il représente la capacité intrinsèque du profil à générer de la portance, indépendamment de V, S, altitude…

Il dépend principalement de la forme du profil et de l’incidence.

79
Q

Phénomène de décrochage

A

Pour une incidence supérieure à l’incidence critique, on observe un décollement de la couche limite sur l’extrados.

80
Q

Le phénomène de décrochage dépend-il de la vitesse ?

A

NON

Pour une configuration donnée, le décrochage se produit toujours à la même incidence, indépendamment de la vitesse, altitude…

81
Q

Définition vitesse de décrochage

A

Vitesse minimale pour laquelle l’équation de portance est satisfaite (vitesse minimale de vol).

Attention, vitesse de décrochage est DIFFERENT de phenomène de décrochage

82
Q

De quoi dépend la vitesse de décrochage ?

A

Masse, altitude, inclinaison, facteur de charge, centrage, …

83
Q

Formule vitesse de décrochage en palier stabilisé

A

Vs = racine[(2.m.g) / (p.S.Czmax)]

Vs est une TAS, exprimée en m/s

84
Q

Vs (décrochage) augmente avec ?

A

masse, altitude, facteur de charge, profil contaminé

85
Q

Si on va très vite (à portance constante), la portance est plutôt fournie par l’incidence ou la vitesse ?

A

La vitesse

86
Q

Définition traînée

A

Composante de la résultante aérodynamique s’exerçant sur un corps en déplacement dans l’air, parallèle à la vitesse et de sens opposé.

87
Q

Formule traînée

A

Rx = (1/2).p.V².S.Cx

88
Q

Cx (définition et de quoi il dépend)

A

Cx coefficient de traînée, sans unité.

Capacité intrinsèque du profil à générer de la traînée, indépendamment de la vitesse, altitude, S, …

Cx dépend de la forme du profil et de l’incidence

89
Q

Si l’incidence augmente, que peut-on dire du coefficient de traînée ?

A

Il augmente

90
Q

Les différentes formes de traînée

A

Traînée Totale

Traînée parasite Traînée induite

frottement, forme, interférences

91
Q

Définition couche limite

A

Déf cours : couche d’air entourant le profil à l’intérieur de laquelle les forces de frottement doivent être prises en compte.

Ma déf : Zone d’interface entre un corps et le fluide lors d’un mouvement relatif entre les deux.

92
Q

De quoi dépend la traînée de frottement ?

A

Surface de contact

Couche limite laminaire/turbulente (si turbulente cela génère + de traînée)

Rugosité surface

Vitesse

93
Q

Comment se provoque un décollement de la couche limite (simplifié) ?

A

Au niveau de la couche limite, l’air est freiné par les forces de frottement.

Vitesse diminue, donc Pression statique augmente

Il peut se former un point de séparation sur l’extrados, et même un flux inverse (gradient de pression inverse), faisant remonter la séparation de plus en plus vers le bord d’attaque.

Ce décollement arrive d’autant plus facilement si la couche limite devient turbulente en bout d’aile.

94
Q

Déf traînée de forme

A

Pour une surface S fixe, la traînée de forme dépend de la forme de l’objet

95
Q

Qu’est-ce qui impacte la traînée de forme sur un avion ?

A

La configuration avion (lisse, becs, volets, train,..) car elle change la forme de l’aile

96
Q

Déf traînée d’interférence et comment y remédier

A

Cette traînée se produit au niveau des jonctions, des emplantures de l’appareil.

Pour y remédier, on utilisé des pièces carénées, par exemple à l’emplanture de l’aile.

97
Q

Composantes de la traînée parasite ?

A

Parasite = forme + frottement + interférences

98
Q

Comment se comporte la traînée parasite si la vitesse augmente ?

A

Elle augmente

99
Q

Ampleur de la traînée parasite dépend de ?

A

Vitesse
Configuration avion
Contamination cellule (état de surface)

100
Q

Traînée induite déf

A

A cause de la différence de pression extrados/intrados, formation de tourbillons du dessous vers le dessus de l’aile.

101
Q

Formules traînée induite

A

Ri = (1/2).p.V².S.Ci

Ci (coeff de traînée induite) = Cz² / lambda.pi.e

lambda = allongement de l’aile
e=coeff d’Oswald (facultatif)

102
Q

Moyens pour réduire la traînée induite

A

Caractéristique voilure
Vrillage de l’aile
Winglet (forme de bout d’aile)

103
Q

Comment se comporte la traînée induite quand la vitesse augmente ?

A

Elle diminue, en effet elle dépend de Cz, Cz est très grand à incidence élevée et basse vitesse, donc traînée induite grande à basse vitesse

104
Q

Déf turbulence de sillage

A

Les tourbillons descendent et s’écartent de la trajectoire avion, créant la turbulence de sillage. Phénomène très dangereux pour un avion pris dedans.

Séparations en fonction de paire générateur/suiveur

105
Q

Formule finesse

A

f = Cz/Cx = Rz/Rx

106
Q

Que représente la finesse pour l’aile ?

A

Son efficacité aérodynamique

107
Q

Quelle courbe représente l’efficacité aérodynamique en fonction de Cz, Cx et incidence ?

A

La polaire de l’aile

108
Q

Pour quelles valeurs d’incidence est obtenue la finesse max ?

A

Pour des valeurs d’incidence faibles à moyennes

109
Q

Distance de planée, formule et lien avec finesse

A

Meilleure distance de planée obtenue en volant à l’incidence de finesse max

La distance de planée est indépendante de la masse !!

Distance planée = Hauteur x finesse

110
Q

A vitesse et altitude constante, quels sont deux avantages d’avoir une bonne finesse ?

A

Pour une masse donnée, on peut diminuer la poussée T ( et donc sa conso)

Pour une poussée donnée, on peut transporter une charge plus lourde

En effet, en palier stabilisé,
mg = Rz et T = Rx, donc on obtient
T = m.g / f

111
Q

Ordres de grandeur de finesse pour différents avions

A

Supersonique : 5 à 10
Commerciaux : 15 à 20
Planeurs compétition : > 55
Légers : 10 croisière, 5 en approche

112
Q

La finesse est-elle meilleure en configuration lisse ou avec volets sortis ?

A

En lisse, car volets augmentent certes la portance mais aussi la traînée.

113
Q

Pourquoi utiliser des volets et des becs ?

A

Dans certaines phases de vol (décollage/atterrissage), on souhaite des vitesse très faibles, afin de diminuer les distances de décollage/atterrissage

114
Q

Quel effet général ont volets et becs ?

A

Pour garder Rz constante en baissant la vitesse, on peut :
-augmenter incidence
-augmenter le Czmax
-augmenter la surface S

Les becs/volets augmentent le Czmax et la surface S !

115
Q

Effet particulier des becs

A

Ils retardent le décrochage, ils augmentent le Czmax (mais pas le Cz en général, juste le max)

116
Q

Effet particulier des volets

A

Ils augmentent le Cz peu importe l’incidence, par contre pas vraiment d’influence sur le décrochage comparé aux becs

117
Q

Citer des types de volets

A

Simple, à fente, Fowler, Triple Fowler à fentes…

118
Q

Objectifs des aérofreins et spoilers

A

Au sol, réduire distance de freinage
En vol, diminuer la vitesse d’approche
En vol, améliorer performances de descente

119
Q

Différence aérofreins/spoilers

A

Les deux augmentent la traînée.
Par contre, l’aérofrein a peu d’impact sur la portance, alors que le spoiler diminue la portance (destructeur de portance) !

120
Q

Conséquences du vol en montée stabilisé

A

Une partie du poids agit dans le meme sens que la traînée, donc il faut un supplément de poussée pour rester à V constante.

Il faut moins de portance qu’en palier

Plus la pente est raide, plus la poussée doit être forte

La poussée diminue avec l’altitude (densité air, température..), donc la pente est limitée, de moins en moins raide plus l’altitude augmente

121
Q

Conséquences du vol en descente stabilisée

A

Une partie du poids agit dans le même sens que la poussée.

Afin de descendre à V cste, il faut donc réduire la poussée.

Portance toujours + faible qu’en palier

Plus la pente de descente est importante, moins de poussée sera nécessaire

122
Q

Formule facteur de charge normal nz

A

nz = poids apparent / poids = portance / poids

123
Q

En virage stabilisé, la portance doit être +/- que le poids ?

A

+

124
Q

Quel est l’effet d’une augmentation du facteur de charge lors d’un virage ?

A

Augmentation de la vitesse de décrochage

125
Q

Idée de l’augmentation de la vitesse de décrochage en fonction du facteur de charge et de l’inclinaison

A

30° = 1,15g = + 7,5%
60° = 2g = + 41%

126
Q

Formule rayon de virage

A

R = V² / g tan(Φ)

Φ = Angle d’inclinaison

127
Q

Facteur de charge limite CS 25 ( transport )

A

+2.5 / -1.0 -> lisse
+2.0 / 0.0 -> volets sortis

128
Q

Qu’est ce qu’une enveloppe de manœuvre ?

A

Définie dans la CS25, représentation graphique de la limite de facteur de charge

129
Q

Vfe Définition

A

Velocity Flaps Extended
Vitesse maximale avec les volets sortis

130
Q

Vmcg Définition

A

Minimum Control Speed on the Ground
Vitesse minimale de contrôle au sol pendant l’acceleration sur la piste en cas de panne moteur de plus critique en utilisant la gouverne de direction

131
Q

Vmo Définition

A

Maximum Operating Speed
Vitesse maximale de l’avion exprimée en nœuds ou en mach qui ne doit pas être dépassée volontairement quelle que soit la phase de vol

132
Q

De quels paramètres dépend la plage de vitesse ?

A

Limitée par :
Résistance structurale de l’avion
Poussée maximale des moteurs

Modifiée par :
Poids
Altitude

133
Q

Influence du poids sur la plage de vitesse d’un aéronef ( FL égal )

A

Plus il est lourd, au plus la vitesse minimale augmente et la vitesse maximale diminue ou reste égale

134
Q

Influence de l’altitude sur la plage de vitesse d’un aéronef ( poids égal )

A

La plage de vitesse augmente lorsque l’altitude diminue

135
Q

Définition plafond théorique + autre nom

A

Altitude max où la vitesse ascensionnelle est nulle
Plafond absolu

136
Q

Definition plafond de service

A

Altitude max où la vitesse ascensionnelle est de 100 ft/min et où les moteurs fonctionnent dans des conditions de puissance maximale continue

137
Q

Différence vitesse de meilleure endurance & vitesse de meilleure distance franchissable

A

Meilleur endurance : rester en vol le plus longtemps -> limiter la consommation ( vitesse de finesse max )

Meilleure distance franchissable : Capacité à survoler la plus longue distance possible avec le carburant disponible

138
Q

Minimum Clean Speed Définition

A

Vitesse minimum en configuration lisse à laquelle l’avion peut voler et faire des virages de 25° max d’inclinaison tout en gardant l’auto-pilote activé

139
Q

Plages de vitesse en fonction du nombre de mach

A

Subsonique : < M 1.0
Transsonique : entre M 0.7 ( Mcrit) et M 1.3
Supersonique : entre M 1.0 et M 5.0
Hypersonique : > M 5.0

140
Q

Mcrit Définition

A

Vitesse à laquelle il y a apparition d’une vitesse d’écoulement de l’air supersonique sur l’extrados de l’aile ( M 0.7 )

141
Q

Quelle vitesse est plus grande entre la vitesse de meilleure endurance et la vitesse de meilleur franchissement ?

A

Meilleur franchissement

142
Q

Formule pression dynamique

A

1/2 pv² = Ptotale - Pstatique

143
Q

Source des corrections de vitesse

A

TAS / EAS -> Correction de masse volumique
EAS / CAS -> Compressibilité ( peut être négligée si M < 0.3 )
CAS / TAS -> Erreurs instrumentales

144
Q

3 axes de vol et stabilité associée

A

Longitudinal -> Contrôle en roulis -> Stabilité latérale
Vertical -> Contrôle en lacet -> Stabilité directionnelle
Latéral -> Contrôle en tangage -> Stabilité longitudinale

145
Q

De quoi dépends la stabilité longitudinale d’un avion ? ( en tangage )

A

Position du centre de gravité & taille du plan horizontal

146
Q

De quoi dépends la stabilité directionnelle d’un avion ? ( en lacet Position du centre de gravité & taille du plan horizontal)

A

Position du centre de gravité & taille du plan vertical

147
Q

Techniques de conception pour la stabilité latérale d’un aéronef ?

A

Aile haute par rapport au centre de gravité
Aile basse avec dièdre positif

BASIC AÉRONEFS (7 decks)

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