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Forces agissant sur un avion

Explications des différentes forces s’exerçant sur un avion

Cet article sert à se remémorer les forces principales agissant sur un avion.

  Les forces aérodynamiques

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Portance et Trainée d’un avion

  La Portance :

Cette force dépend de la surface de la voilure (surface de référence), du profil de l’aile , ainsi que de la vitesse au carré ; Sa direction est toujours perpendiculaire au vecteur vitesse du vent relatif :

Fz=1/2 *ρ*S* V² * Cz

avec Cz coefficient de portance lié au profil de l’aile

  La Trainée :

Cette force est directement liée à la portance ; sa direction est toujours colinéaire au vecteur vitesse du vent relatif :

Fx=1/2 * ρ*S* V² * Cx

avec Cx coefficient de trainée

Le point d’application de ces deux forces est nommé foyer de l’avion, à ne pas confondre avec le centre de gravité.

l’équation liant le Cz au Cx est appelée polaire, elle est de la forme :

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polaire

Cx= Cx0 + k*Cz² où Cx0 et k sont deux constantes définies en soufflerie en fonction du profil de la voilure

  Le poids

Le poids est une force due à la gravité terrestre. Elle s’applique à tous les objets se trouvant sur la terre et dans les airs . Elle est de la forme : P=m*g

avec m la masse en Kilogrammes et g l’accélération de la pesanteur (en m.s-²), g=9.81 m/s² (supposé constant)

son point d’application est le centre de gravité et la direction est toujours vers le centre de la terre.

 La poussée

La poussée correspond à l’effort exercé par une hélice ou une turbine pour faire avancer l’avion.

Sa direction est suivant l’axe moteur (ou axe de l’hélice lorsque ceux-ci sont différents).

Cette force est dédiée à compenser la trainée de l’avion lorsqu’il se trouve à vitesse constante en palier. Mais elle doit pouvoir être supérieure à la trainée dans les phases de virages, de décollages et de montées.



brice.lebernicheux,
date de publication : 28 mars 2011,
date de dernière mise à jour : 28 mars 2011


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