Mécanique du vol

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La mécanique du vol est l'étude du mouvement d'un véhicule en environnement aérien ou spatial.

Sommaire

[modifier] Introduction

Tout objet dans un environnement fluide est soumis à un certain nombre de forces qui déterminent son mouvement global dans le fluide. Les différentes forces pouvant être mises en jeu sont :

Ces forces sont étudiées dans leur discipline correspondante et représentent des entrées pour la mécanique du vol.

[modifier] Repères et angles

Chaque discipline a ses propres conventions qui ne sont malheureusement pas toujours compatibles entre elles. Nous distinguerons ici :

  • le repère absolu \big(G,x_0,y_0,z_0\big) (x0 est orienté nord, y0 ouest et z0 verticalement)
  • le repère \big(G,x,y,z\big) lié à l'avion (x est orienté vers l'avant, y0 vers l'aile gauche)
  • le repère \big(G,x_a,y_a,z_a\big) lié au déplacement de l'avion dans l'air (xa supporte le vecteur vitesse)

A partir de quoi nous définissons (dans l'ordre) :

  • Dans le plan πx = (x0,y0) (vue de dessus) :
  1. le cap Ψ de l'avion défini sont orientation par rapport au nord : \Psi=\hat{(x_0,x)}
  2. le dérapage β défini l'orientation de l'avion par rapport à sa direction : \beta=\hat{(x_a,x)}
  • Dans le plan πx = (x0,z0) (vue latérale) :
  1. l'incidence α entre l'axe de l'avion et l'axe de déplacement : \alpha=\hat{(x_a,x)}
  2. la pente γ entre l'axe de déplacement et l'horizontale : \gamma=\hat{(x_0,x_a)}
  • Dans le plan πx = (y,z) (vue arrière) :
  1. la gîte Φ entre l'axe de l'avion et l'horizontale : \Phi=\hat{(y_0,y)}

L'angle α est également appelé incidence ou angle d'attaque. L'angle θ = α + γ est appelé assiette de l'avion.

[modifier] Quelques principes d'aérodynamique

[modifier] Vol rectiligne à altitude fixe

[modifier] Dynamique du vol longitudinal

[modifier] Dynamique du vol transversal

(A suivre)

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