[Réel][Video] « La séduction du vol réside dans sa beauté...

Zangdaarr · [↑]

n666eo a écrit :

+1.
Tu travailles sur des modeles de meca-flux Zangdaarr ?

Non mais j'fais tranquillement ma maitrise en génie aérospatial.

philouplaine · [↑]

Bonsoir cher(e)s ami(e)s

Désolé du retard, mais je ne vous posterai mon commentaire complet que demain ou dans qq jours hélas.
Ce sera une réflexion, ni un cours, ni une conférence de physique!
Etant scientifique, il m'est difficile d'éviter les équations, ça me démange toujours surtout quand on peut badiner avec les tenseurs, mais bon un article récent du PNAS démontrait que plus il y a d'équations dans un article scientifique moins il est lu!

J'éviterai aussi les références bibliographiques, sauf une. ET comme je suis scientifique, ce sera un article publié dans un journal "avec comité de lecture" comme on dit, cad avec des referees qui ont lu et critiqué le manuscrit avant qu'il ne soit publié. Ce ne sera pas une référence à un site web pseudo-scientifique, soyez en sûrs.

Disons, que chez les physiciens, ça bouillonne pas mal dans le domaine de la néophysique du vol, notamment sur les vortex et, notamment, sur les flux de vortex contra-rotatifs. Mais pas ceux qu'on voie sur les très belles images postées sur cette discussion, d'autres vortex très difficilement visualisables ceux-là.

Des faits récents, notamment, en biomécanique, viennent alimenter une réflexion non pas de doute (la mécanique classique tient) mais d'approfondissement (là où la mécanique classique est silencieuse) des déductions tirées du fameux binôme Newton-Bernoulli.

Donc, un peu de patience.
A très bientôt donc cher(e)s ami(e)s et collègues pilotes (virtuel ou non)
Philippe

Bee Gee · [↑]

n666eo a écrit :

Gira a écrit :
http://mapage.noos.fr/tpeplaneur/Bernouilli.htm
Je prends la peine de confirmer ce que je crois avec des liens, essaye de faire de même, si tu veux être plus crédible
Parce que tu trouves ce genre de site crédible ???
Dans ce cas, il y a en plein :
http://www.tpe-avion.fr/principe%20de%20bernoulli
http://www.mecaflux.com/Bernoulli.htm
C'est l'adaptation qu'on en a fait pour illustrer la portance qui est "discutable". Mais le principe d'origine n'a jamais fait intervenir le principe des temps de transition egaux.
Apres, pour les aneries apprise en theorie du vol, il y en a un certain nombre. Comme le dis Bee Gee, pour la plupart il s'agit de simplifications ou vulgarisations qui deviennent approximatives - pas tres important. Mais certaines sont des heresies. J'ai notamment souvenir de shema sur les forces en virage qui etait juste risible lors de la formation instructeur... Justement a cause de cette anerie de force centrifuge imaginaire.

Pour former un pilote, cela n'a strictement aucune importance, la notion même de force est quelque chose d'imaginaire, c'est une simplification de la réalité des choses ... bien pratique.

J'ai été instructeur pas mal de temps, t'as le boucher du coin qui n'a même pas eu un certificat d'étude, tu lui parles de force il te regarde franchement de travers ... va falloir trouver autre chose pour expliquer, .... de l'autre main t'as le mec qui est chercheur très brillant au CERN et qui te cause de bosons ou de quark up down charm stange et autres, tes forces et équations ils n'en a strictement que faire ...

Il reste à deviner celui qui fera le meilleurs pilote des 2,.... et c'est peut être pas celui qu'on croit !

On est tous conducteur d'automobile sans rien connaitre de rien à rien à l'élément le plus essentiel d'une automobile, le pneumatique ! et pourtant rien n'est moins simple que l'adhérence d'un pneumatique ! c'est au moins aussi compliqué qu'une aile d'avion.

n666eo · [↑]

Je ne parlais pas de simplification, mais d'erreur. Le schéma est tout aussi compliqué que s'il était juste, sauf qu'il est faux... Un peu bête non ?

Bee Gee · [↑]

Et alors ? mieux vaut comprendre juste avec du faux que comprendre de travers avec du soit disant vrai !

j'ai eu aussi pas mal de prof comme élève je me suis aperçu que certains n'avaient pas compris grand chose de concret des maths qu'ils enseignaient ...

pour un pilote ça n'a strictement aucune importance, lorsqu'ils se prend 9 G dans la gueule (façon de parler !) il sent bien que ça lui tasse le cul sévère au fond du siège, et si ça c'est pas de la vraie force centripète, il n'en a strictement que faire !
Par contre quand la plume décroche et pourquoi elle le fait, là, ça l'intéresse bien davantage.

Dernière modification par Bee Gee (12-11-2015 13:54:57)

n666eo · [↑]

Je suis d'accord Bee Gee. Mais quel intérêt d'enseigner un schema faux qui n'est pas plus facile à comprendre que le schéma juste ? Pour 70% des futurs instructeurs c'est transparent (mais un peu débile de leur apprendre des conneries), pour les 30% restant, c'est des points au theorique en moins...

Bee Gee · [↑]

On est bien d'accord, beaucoup de choses sont à revoir dans l'enseignement... et en particulier celui des instructeurs, en fait on apprend plus à faire le singe qui doit bien restituer le jour du test qu'à prendre en compte la psychologie de leurs futurs élèves ! or l'essentiel est dans le relationnel entre apprenant et instructeur !

a+

faux-avion · [↑]

supprimé par l'auteur

Dernière modification par faux-avion (12-11-2015 18:47:07)

Cnarfou · [↑]

Gira · [↑]

Bee Gee a écrit :

pour un pilote ça n'a strictement aucune importance, lorsqu'ils se prend 9 G dans la gueule (façon de parler !) il sent bien que ça lui tasse le cul sévère au fond du siège, et si ça c'est pas de la vraie force centripète, il n'en a strictement que faire !
Par contre quand la plume décroche et pourquoi elle le fait, là, ça l'intéresse bien davantage.

Pas besoin d'aller si haut, après 5 G env. prolongé un individu lambda sans entrainement tombe dans le coaltar

Dernière modification par Gira (12-11-2015 21:45:05)

Gira · [↑]

erreur

Dernière modification par Gira (12-11-2015 21:44:34)

philouplaine · [↑]

Bonsoir chers amis Captainz
Chose promise, chose due.

Quelques Réflexions sur la Physique du Vol

By reason of our past experience, you would certainly regard everyone with disdain who should pronounce even the most out-of-the-way proposition of this science to be untrue. But perhaps this feeling of proud certainty would leave you immediately if someone were to ask you: "What, then, do you mean by the assertion that these propositions are true?" Albert Einstein, Relativity: The Special and General Theory (1916).

Ce post a pour but d’alimenter la réflexion et, surtout, de montrer, à l’instar de la citation du grand Einstein, que certaines idées largement répandues et acceptées par (presque) tout le monde, « as granted » comme disent les anglo-saxons, ne sont pas si obligatoirement une explication définitive ... surtout en physique! En fait, comme le dit très justement le titre de cette discussion, il semble bien que le vol reste plus « une séduction par la beauté » que tout autre chose. La physique du vol, elle, reste très mal connue !

Tout le monde connaît le diptyque Newton-Bernoulli pour l’explication basique de l’aérodynamisme.
Newton pour les 4 forces : la traînée opposée à la poussée (ou à la traction) et la portance opposée à la gravité. Bernoulli pour la création de la portance par une différence de pression de part et d’autre de l’aile en application de son Principe en mécanique des fluides.

Newton c’est l’archétype de la cinématique classique, Bernoulli est la mécanique classique appliquée aux fluides. Tout cela est de la mécanique classique. Mais, depuis 1915, on sait grâce au génie d’Albert Einstein que la mécanique classique quand on la pousse dans ses retranchements possède des défauts (notamment son incapacité totale à expliquer pourquoi le ciel nocturne est noir, entre autres). Défauts qui sont largement corrigés par la nouvelle mécanique relativiste (qui, entre autres, explique pourquoi le ciel nocturne est noir... en partie).

Il en va de même en aérodynamisme, l’explication classique n’en est hélas pas vraiment une quand on souhaite aller au fond des choses! En revanche, elle a le grand mérite d’être une explication suffisante. C’est cette vision des choses qui a permis et permet encore une constante amélioration des avions. Mais chacun, dans le domaine, sait que l’aviation reste encore très largement une science très pratique où règne en maître l’ingénieur et les approches par essais-erreurs. Les théoriciens dans ce domaine sont assez peu nombreux, il est vrai que l’astrophysique ou la physique des particules sont beaucoup plus tentants quand on est théoricien.

Mais cette explication Newton-Bernoulli de l’aérodynamique n’explique plus rien dans pas mal de situations limites et, même, se trouve contredite par l’observation. Entre autres, elle prédit qu’un avion ne peut pas voler sur le dos avec un angle d’attaque faible, etc. Enfin, elle ne permet pas les sauts qualitatifs dans le domaine, comme, par exemple, imaginer et concevoir de nouvelles sortes d’avions. Tous les avions se ressemblent ... est-ce dû au fait que tous doivent obéir à la même physique ou bien est-ce dû au fait que n’imaginant pas une autre physique, on reste prisonnier de la même façon de penser. Une nouvelle physique qui, comme la mécanique quantique l’a fait (je ne pourrai pas me servir d’un ordinateur comme je le fais en ce moment en tapant ce texte si la mécanique classique était l’expression ultime de la vérité physique), ouvrirait des possibilités inconcevables aujourd’hui?

Alors, qu’en est-il ?

Actuellement, les théoriciens se baladent du côté des vortex et des flux de vortex contrarotatifs pour essayer de mieux asseoir la nouvelle théorie du vol.

Voir par exemple cette vidéo:
New theory of flight

https://www.youtube.com/watch?v=t7e_6bkUFzE

ou celle-ci (qui c’est assez évident, n’est pas du tout de la physique théorique, mais bon ... elle est assez sympa)
A selfactuated wing

https://www.youtube.com/watch?v=Nbk8zSRCytA

1. Les vortex ont mauvaise presse dans le monde de l’aviation

Le monde de l’aviation, quand on lui parle de vortex, pense immédiatement que cela ne peut pas être la solution à l’explication de la création de la portance parce que les vortex ... c’est mal. C’est vrai qu’on explique généralement que les turbulences de sillage (wake turbulence) des avions sont dues aux vortex qui se constituent vers l’extrémité des ailes et qui vont s’écoulant vers le bas dans le sillage de l’avion.

Ces vortex ont leur diamètre qui est perpendiculaire par rapport à la grande dimension (la longueur, je me référerai à ce mot dans la suite du texte) du fuselage et tous les vortex produits par la même extrémité d’aile tournent tous dans le même sens.

A gauche, sans winglet : forts vortex. A droite, avec winglet, les vortex sont plus petits (d’après une figure de Boeing)

De plus, ces vortex sont dits être responsables d’une partie de la traînée et, donc, si on les diminue alors on diminue la traînée d’autant et on économise du carburant. D’où l’idée de fabriquer des ailerettes (ou winglets) qui, en bout d’aile, forment des sortes de petites dérives plus ou moins verticales qui diminuent la taille des vortex induits. Il est indiscutable que ces ailerettes diminuent la consommation de carburant de tout avion qui les porte, de plusieurs pourcents. C’est un fait constaté !

Nous allons voir plus loin que des forces étonnantes, encore très largement inexpliquées, se forment tout le long du bord de fuite de l’aile avec un gradient (non-linéaire) qui va de l’implantation de l’aile au fuselage vers le bout de l’aile où ces vortex sont plus puissants, aux extrémités de ces winglets. Mais ces vortex-là n’ont strictement RIEN à voir avec ceux discutés pour imaginer l’usage des winglets. Ces derniers sont ceux qu’on voit sur toutes les vidéos d’avions surgissant du brouillard. Les précédents ne sont, pour le moment, vus que dans les modélisations mathématiques. Ils sont invisibles la plupart du temps.

Ainsi, il y a deux types de vortex d’extrémité d’ailes : les vortex bien visualisables comme toutes les photos de cette discussion le montrent avec éloquence, et ... les autres qui, eux, sont très intéressants et qui s’organisent selon un axe perpendiculaire à ceux mis en évidence dans l’usage des winglets.

2. Les vortex d’ailes

La photo du dessous montre un phénomène très rarement observé. Des traînées de condensations apparaissent non pas seulement dans le flux de sortie des réacteurs mais aussi sur toute la longueur de l’aile.

Ceci est l’une des rares visualisations du phénomène des vortex générés par l’aile sur toute sa longueur que prédit la nouvelle approche physique théorique de l’aérodynamisme.

On peut en voir un exemple sur l’image suivante, qui est le résultat graphique d’une modélisation mathématique.

Vous remarquerez que les filets d’air s’enroulent en formant des tubes de files enroulés en tresses. Une tresse, si vous regardez bien, est constituée de filets provenant ET de l’extrados ET de l’intrados. Vous ne pouvez pas le voir sur cette image mais ces tresses enferment dans leur intérieur une série continue (un flux donc) de vortex se suivant comme les grains d’un chapelet. Les vortex y sont alignés de telle sorte que leur diamètre est, cette fois, plus ou moins parallèle à la longueur du fuselage et pas perpendiculaire. En outre, les derniers modèles montrent que les vortex enfermés dans chaque tresse sont contrarotatifs, c’est à dire que si un vortex en position i tourne dans un sens, les vortex en positions i-1 et i+1 tournent en sens inverse. Pour peu qu’on envisage une résonnance, de telles tresses de vortex contrarotatifs peuvent représenter une force résultante très élevée, suffisante pour rendre compte de l’essentiel, voire de al totalité, de la force de portance.

L’idée qui fait son chemin de plus en plus, est que la portance provient de l’appui sur l’air des flux de vortex générés par l’aile. Le calcul prévoit aussi, dans certains modèles mathématiques, que le flux de vortex le plus important dans la portance sont ceux générés vers ou à l’extrémité de l’aile. Le gradient des tresses s’établit de l’implantation de l’aile vers l’extrémité de l’aile.

Mais ce ne sont pas ceux qu’on voit sur les photos présentées au début de cette discussion. Ceux-là sont des flux de vortex orientés tous dans le même sens pour une même extrémité d’aile et tous avec leur diamètre orienté perpendiculairement au fuselage.

Ceux dont je parle sont des flux de petits vortex très puissants (donc à très forte vitesse de rotation) générés sur toute la longueur de l’aile à l’arrière de l’aile et qui s’écoulent vers l’arrière du fuselage avec leur diamètre parallèle au fuselage. L’étude montre en outre que ces flux alternent des filets d’air s’enroulant en provenance de l’intrados et d’autres en provenance de l’extrados ce qui créée des suites de vortex contrarotatifs alternés. Ces flux quoique de petite dimension provoquent des forces importantes.

3. La biodynamique apporte de l’eau au moulin

Où je vais vous parler de Chrysopelea paradisi. Sous ce très joli nom, se cache un serpent de la famille des couleuvres qui vit en Asie du Sud-Est ; c’est un serpent qui vole ! Or ce serpent, bien évidemment n’a pas d’aile. Et pourtant, il vole.

Voici quelques vidéos qui vous montrent comment ce serpent vole et qu’il vole assez bien, une fois qu’il a atteint la vitesse critique.

serpent volant:

https://www.youtube.com/watch?v=HMs8Cu8PNKM

https://www.youtube.com/watch?v=75iPkLaAb-M

Un article scientifique très récent, en accès libre sur le site du journal Physics of Fluids, a été publié qui étudie le mécanisme du vol chez cet animal.

http://scitation.aip.org/content/aip/journal/pof2/26/3/10.1063/1.4866444

Voici les références de cet article :
Référence : Anush Krishnan, John J. Socha, Pavlos P. Vlachos and L. A. Barba (2014)
Lift and wakes of flying snakes. Phys Fluids 26 (3): e 031901

C'est un article en libre accès, voici quelques points saillants (à mon avis) que j’en ai tirés.

Tout d’abord, tout commence par le serpent qui se jette dans le vide afin de prendre de la vitesse, ensuite il incurve sa chute et commence alors son vol plané tout en effectuant des mouvements très précis de reptation en vol.

La couleuvre maintient son vol plané en faisant prendre à son corps une forme en zig-zag qu’il garde pendant la durée du vol plané. Il étend toutes ses côtes de sorte que le profil de son corps, dans différents endroits, qu’il présente face à sa direction de vol a une silhouette familière, très semblable à celle d’une aile avec intrados, extrados et bords d’attaque et de fuite. Je vous laisse imaginer le degré du contrôle neuromusculaire que ce petit travail nécessite de la part de notre serpent, un vrai bijou physiologique. D’ailleurs, la taille étonnante de ses yeux (pourtant c’est un animal diurne pas nocturne) montre un développement très poussé de ses qualités neurophysiologiques. Il paraît, cependant, qu’il n’a pas très bon caractère.

Maintenant, l’explication mathématique du vol présenté dans l’article est basée sur des vortex contrarotatifs générés au bord de fuite du corps du serpent perpendiculaire à la direction du vol.

On voit que l’extrados génère une ligne de tourbillons qui tournent toujours dans le même sens et que l’intrados génère aussi une ligne de tourbillon mais qui tournent en sens inverse des précédents. Le diamètre de ces tourbillons est dans un plan perpendiculaire au plan de la surface portante, et serait parallèle au plan de la dérive d’un avion (donc perpendiculaire aux vortex qu’on voit sur les images postées au début de cette discussion).

Ensuite, ces deux lignes de tourbillons s’emboîtent pour n’en former qu'une où des tourbillons tournant dans un sens sont séparés entre eux par des tourbillons de plus petite grandeur qui tournent en sens inverse. On constate que des tout petits tourbillons se maintiennent sur l’extrados.

On constate que la disruption de la ligne des vortex contrarotatifs est observée lorsque le serpent tombe à la fin : c’est un décrochage.

Bien entendu, on peut prendre ces flux comme étant l’explication physique de la traînée et pas de la portance, mais ... la controverse continue, on verra bien qui, des deux écoles, a raison.

4. Où l’épave d’un avion après un crash récent ouvre des questions essentielles

Des physiciens qui étudient cette nouvelle théorie du vol ont été vivement surpris par l’étude des photographies de l’épave du Boeing 737 des Turkish Airlines qui s’est crashé suite à un décrochage intempestif en phase finale d’approche à Schiphol le 25 février 2009 (c’était le vol 1951).

Malheureusement, des personnes sont décédées lors de cette catastrophe. Le fait de préciser de plus en plus la théorie de l’aérodynamisme, c’est aussi améliorer la sécurité aérienne. Je rappelle que pas mal de crash restent encore mystérieux quant à leur cause, on peut citer notamment les accidents dûs à ce qu’on appelle, faute de mieux, des vents cisaillants ou des vents rabattants ... Est-ce le vent qui est cisaillant ou rabattant, ou bien serait-ce un phénomène de résonance catastrophique dans les flux de vortex contrarotatifs ? Dans ce dernier cas, on pourrait tenter de concevoir des dispositifs de prévention de ces résonnances.

Améliorer la sécurité aérienne est bien entendu l’application principale du développement d’une théorie de l’aérodynamisme plus précise.

Que révèlent certaines des photographies de l’épave qui soit si étonnant ? On voit l’épave avec le fuselage cassé en trois morceaux assez bien joints encore (d’où le grand nombre des survivants) sauf pour la queue qui est séparée du reste de l’épave. La queue a touché la première et, donc, la fracture du fuselage est si prononcée à cet endroit (et le choc associé a été si puissant) que le fuselage arrière s’est séparé de la partie principale. Cependant, ce choc puissant n’a pas été assez puissant pour fracturer la dérive elle-même. De fait, la partie mobile de la dérive est encore attachée à la partie statique dans l’épave.

Cependant, ce qui surprend sur cette photo, c’est l’état du winglet. Son extrémité manque, la cassure est très nette et cette cassure est parallèle à la longueur du fuselage. Il en va de même pour le winglet de l’autre aile, il est fracturé de la même façon.

La comparaison montre très bien que la dérive et sa partie mobile (entourée de rouge) sont quasi-intactes. Or ce sont, comme chacun sait, des parties d’un avion très sensibles au choc. Dans le cas de ce crash, le choc n’a pas été suffisamment violent pour détacher la partie mobile de la dérive et, pourtant, il a été suffisamment puissant pour casser net les extrémités des winglets. Cela paraît contradictoire.

On peut commencer à entrevoir une explication du fait que les deux réacteurs ont été retrouvés à une centaine de mètres en avant de l’épave principale. On sait qu’ils étaient en poussée maximale depuis quelques secondes quand l’avion a touché le sol. Le fait que le corps de l’avion soit brutalement décéléré par le contact avec le sol et le fait que les réacteurs fournissaient leur force maximale de poussée a eu pour conséquence de casser net les pylônes. Les réacteurs libérés du corps de l’avion suite à cette cassure ont continué à se déplacer vers l’avant sous l’effet de leur poussée jusqu’à s’immobiliser.

Mais qu’en est-il des cassures des winglets ? Etrangement, rien n’en est dit dans le rapport d’analyse de l’accident.

Quand on regarde de plus près ces cassures (en zoomant), on constate que la cassure est nette et est parallèle à la longueur du fuselage. Deux types de forces opposées peuvent causer une telle cassure.

Soit une force centripète (dirigée de l’extérieur de l’aile vers le fuselage) et selon un axe perpendiculaire à la longueur du fuselage. Cette force appliquée sur le winglet s’oppose à la résistance mécanique du winglet. La cassure proviendrait d’une augmentation de la force centripète dépassant le point de rupture du winglet. Dans ce cas, je pense qu’on devrait voir une certaine pliure (vers l’aile) du winglet ce qui n’est pas le cas. Mais, bon, je ne suis pas un spécialiste de la résistance des matériaux.

Soit une force cette fois allant en sens inverse de la décélération brutale lors du toucher de l’avion avec le sol, un peu comme constaté avec les pylônes réacteurs qui cassent lors du choc. Mais aucun réacteur n’est attaché à l’extrémité des winglets ! Donc, cette cassure résulterait d’une force de poussée appliquée plus fortement à l’extrémité du winglet qui, opposée à la force résultant de la décélération brutale de l’avion lors du choc, aboutit à une rupture brutale et à la cassure observée. Une force de poussée à cet endroit pourrait être expliquée par des flux de vortex contrarotatifs..

Mais autre hypothèse peut être envisagée. C’est que la cassure ait eu lieu avant le crash. Dans cette hypothèse, la cassure des winglets, suite à un phénomène de résonance anormal dans les flux de vortex contrarotatifs, serait responsable du crash. Seule la détermination précise de la position des débris de l’extrémité des winglets par rapport à l’épave principale permettrait de distinguer entre ces deux hypothèses. Si les débris sont devant l’épave principale, alors la cassure est due au choc avec le sol (comme constaté pour les pylônes des réacteurs). Si, en revanche, les débris sont trouvés derrière l’épave principale, alors c’est plus grave. La cassure a eu lieu avant le crash et pourrait être considérée comme une des causes ou, même, la cause du crash. Le rapport d’accident ne fournit aucune indication sur la position des morceaux de winglets arrachés aux ailes.

Voilà. Merci d'avoir patienté et merci de votre lecture!
Philippe

Bee Gee · [↑]

Bon ! ça fait un gros paquet à lire, trop d'un coup pour mon petit cerveau !, donc on va commencer par petit bout

........ Entre autres, elle prédit qu’un avion ne peut pas voler sur le dos avec un angle d’attaque faible,

Ah bon ? et en vertu de quoi ? je n'ai jamais rien vu ou lu de tel ... tout dépend du profil utilisé, si on a un profil symétrique les angles d'incidences seront les mêmes au signe près. Avec un profil très dissymétrique c'est une autre affaire.

Encore une fois la vision "Bernouilli Newton" ne vaut pas plus que pour la formation des ânes volants que sont les pilotes...

Quand au crash cité de la Turkish airline, une lecture approfondie du rapport d'enquête est un préalable nécessaire avant toute discussion plus avant. Donc on va essayer de commencer par cela.

Pour le reste on est d'accord sur le plan philosophique, la connaissance humaine est une longue quête, et l'observation de bon sens est le plus souvent contredite par les faits, le bon exemple souvent cité est la chute des corps de Galilée où l'observation peut faire croire qu'un corps lourd tombe plus vite qu'un léger.

a+ pour la suite !

n666eo · [↑]

Autant la théorie elle-même ne me dérange pas, autant l'application au crash de Turkish frise le ridicule.
Quant aux cisaillements, ils sont parfaitement lus par l’anémomètre, corrélé avec des accéléromètres pour leur étude. Pourquoi aller chercher une explication tirée par les cheveux ?

Pour résumer, le sujet d’étude est intéressant, mais l'application au concret est pour le moment a l'Ouest.

Merci pour le topo en tous cas ! La partie théorie est intéressante et enrichissante.

CHURCHILL · [↑]

La progression des outils et moyens de la science font que toutes ( ou plutôt pas mal ) de démonstrations scientifiques établis et pourtant démontré ont été remise en cause au fil du temps avec succés - Je me souviens d'un prof de géo qui dans mes jeunes années nous avais parlé de la dérive des continents : qui n'était qu'une hypothèse réfuté par la communauté géographe à l'époque et qui est un fait acquis de nos jours.

Pour le cas ci dessus je suis trop ignare et incapable de donner un avis, mais j'ai aimé les démonstrations et les schémas joint aux énoncés. J'ai également appréçié un travail de rédaction ( qui peut-être convainquant ? Ou pas ? ?? ) et qui était argumenté - contrairement à ce que l'on peut lire parfois : une affirmation .... sans aucun éléments pour les valider Et que si l'on est pas d'accord ou si on n'a pas compris c'est parce qu'on était trop c.. !

CH

n666eo · [↑]

Je suis assez d'accord Churchill. Mais ici, les justifications sont le plus souvent ignorées royalement, a tel point que l'on a plus vraiment envie d'en donner. De toutes façons, c'est celui qui gueule plus et insulte le plus qui a raison au final... A quoi bon ?

Pour appuyer un peu mes dires : Pour le cas de la Turkish, le contact s'est fait avion horizontal, faible hauteur, faible énergie (ce qui a permis le très grand nombre de survivants). Aucune raison que la dérive casse : c'est un élément léger, et le choc s'est fait quasiment dans l'axe de la charnière et sur la longueur - pas de mouvements horizontaux. Si elle devait résister, c'est bien dans ce cas la. Pour les winglets, c'est une rupture que je connais... Pas mal de planeurs qui tapent très fort suite a gros loupe a l'atterrissage subissent les mêmes dégâts : winglets casses nets a mi-hauteur. C'est en fait le mouvement de fouet qui suit l'impact qui les casse. L'aile vient violemment taper au sol et "rebondi" tout aussi violemment, aidée par sa souplesse. Ce mouvement de fouet, accentue par le fait que le plus souvent les winglets ne sont pas réellement verticaux, casse les winglets avec une facilite déconcertante, même quand le reste de la cellule n'a pas tellement souffert. Quant a ce qu'ils aient casse avant l'impact, les enquêteurs auraient note l'anomalie du fait de leur position qui n'auraient pas était logique.

Pour ce qui est des cisaillements, leur mesure est souvent effectuée, que ce soit par des sondes depuis le sol, ou bien directement en comparant le badin avec des accéléromètres. Ils sont relativement fréquents, détectables, et "compris". Donc des accidents dus a des soit disant cisaillements qui serait en réalité dus a une résonance de vortex qu'on ne connait pas encore bien, ça me semble un poil tire par les cheveux pour un scientifique. Avant de remettre en cause une explication simple et vérifiable, il faut avoir des arguments un peu plus solides...

Ci-dessous, un plan 3-vues du 737, permettant d’apprécier l'angle des winglets avec la verticale. On imagine aisément les contraintes subies en cas de mouvement très rapide de l'aile de bas en haut.

Bee Gee · [↑]

.........

Et quand bien même si un avion perdait un winglet en vol, ça ne ferait à l'avion absolument ni chaud ni froid.... il continuerait de voler, même pas sûr que les pilotes s'en aperçoivent dans le comportement de la machine. On a vu des avions durant la guerre rentrer dans des états pas croyable ! Une rupture en vol serait la suite bien plus probable de flutter lui même bien improbable tellement sont sévères les normes de certification, et on n'aurait pas du tout ce genre de rupture qui devrait ressembler bien plus à un arrachement qu'à un cisaillement.

La physique c'est bien, même très bien, c'est grâce à elle que les avions volent aussi bien mais il faut la confronter aux réalités et ne pas rester dans les bleus azurs.

Quand aux tourbillons, c'est la base même de la théorie de Prandtl et ses petits camarades, Kutta Joukowsky,... années 1930 c'est pas neuf ! évidemment les puissants moyens de calculs actuels permettent d'affiner les modèles.

http://www.heliciel.com/helice/calcul-helice-aile/Theorie-%20ligne%20portante-Prandtl.htm

C'est le tourbillon qui fait voler l'avion !

Malheureusement l'envergure finie engendre les tourbillons marginaux qui eux créent la trainée induite et la trainée c'est pas bon pour la finesse, et une finesse faible c'est pas bon pour la consommation, le remède est simple: augmenter l'allongement, lorsqu'on est limité en envergure le winglet est un bon substitut, il est équivalent à une aile de plus grande envergure. Et donc les planeurs sont les rois de l'allongement, suivi des avion de ligne long courrier.

Cela dit je ne suis qu'un âne de pilote ! rires ! mais je veux bien remettre mes théories foireuses en question !

a+

Dernière modification par Bee Gee (14-11-2015 10:25:10)

Bee Gee · [↑]

En revoyant les schémas du lien que j'ai proposé

Prandtl

Sur la vue arrière on voit 2 zones de vitesses induites montantes. les oiseaux migrateurs connaissent ça sur le bout des plumes, ceux qui suivent se mettent dans l'ascendance du précédent et volent à l'économie.

Un pilote humain est bien incapable de faire ça, quand la PAF vole, les ailiers bouffent toujours plus de pétrole que le leader !

Vis à vis de la nature nous sommes encore de petits amateurs.

a+

Dernière modification par Bee Gee (14-11-2015 18:33:57)

philouplaine · [↑]

Bonsoir à tous,

Merci pour vos commentaires très intéressants.
J'ai la tête ailleurs en ce moment mais ... quelques précisions:
1. je ne suis pas physicien
2. je ne suis pas pilote
3. je suis biologiste.
J'étais aux USA pour discuter avec des collègues en septembre et c'est là, au cours d'une discussion informelle (type: wine and cheese) que j'ai discuté avec des physiciens américains, collègues et amis du patron américain qui m'avait invité. J'ai mis l'essentiel de ce qu'il s'est dit dans mon (long) post.

@Bee Gee, euh je ne considère pas les pilotes comme des .... !!!!! Ni les instructeurs, ni quiconque d'ailleurs. La bonne explication Newton-Bernoulli et le rapport des forces sont bien suffisants pour la théorie du pilotage (exemple: comprendre le virage).
Pour ce qui est du vol sur le dos impossible, j'ai été autant étonné que toi mais mes collègues américains y tenaient dur comme fer!

@n666eo, ben pour les winglets qui se cassent facilement par un effet de fouet, je ne sais pas. Ce que je sais c'est que l'état de l'épave du 737 turlupinait beaucoup beaucoup mes collègues américains.

Voili voilou
Philippe
Très bonne soirée

Dernière modification par philouplaine (14-11-2015 21:49:44)

n666eo · [↑]

philouplaine a écrit :

@n666eo, ben pour les winglets qui se cassent facilement par un effet de fouet, je ne sais pas. Ce que je sais c'est que l'état de l'épave du 737 turlupinait beaucoup beaucoup mes collègues américains.

Les ricains n'ont pas assez la culture du vol a voile pour savoir que ces machins ca casse comme des biscottes !

Wind_D4ncer · [↑]

philouplaine a écrit :

Bien entendu, on peut prendre ces flux comme étant l’explication physique de la traînée et pas de la portance, mais ... la controverse continue, on verra bien qui, des deux écoles, a raison.

Sans etre un expert du domaine....Il me parait effectivement plus logique que ces vortex soit une "representation" de la trainée .....Et pas de la portance......

Je comprends ces vortex Plutot comme une "consequence" de la portance...

Et puis il ya un point tout simple a prendre en compte:

Quelle que soit leur puissance ....Comment ces vortex pourrait ils generer de la portance ....en etant situé derriere l'aile ? Cela impliquerait que l'avion revienne en arriere pour pouvoir en profiter ! ....

Avec Newton / Bernouilli la Force / Surpression / est toujours située au bon endroit pour tenir un avion en l'air....c'est a dire sous l'aile....

En tout cas merci a toi, pour l'exposé qui a permis de visualiser au mieux ces flux...et ce merveilleux serpent

Dernière modification par Wind_D4ncer (15-11-2015 01:03:24)

armando · [↑]

..Moi aussi j'ai apprécié l'exposé ci- dessus de philouplaine qui nous démontre, d'un point de vue scientifique, ce que les vortex peuvent jouer comme rôles dans l'aérodynamique.
Et c'est intéressant de voir, pour ma part je le découvre, qu'il y'a débat sur certain points, semble t-il.

Mais, pour revenir à la phrase d'Amélia.E …<< La séduction du vol réside dans sa beauté [..]..>> j'ai trouvé cette phrase forte dans le sens ou ce qui a séduit la future aviatrice ce n'est pas les lois ou les équations de Newton-Bernoulli, mais le fait de pouvoir se mouvoir dans un espace en trois dimensions avec une grande liberté . En fait c'est la force de la beauté du vol d'un avion qui l'a séduite selon sa biographie.

Comme le dit BeeGee , en le paraphrasant, on demande a un pilote de " piloter " un avion d'un point A a un point B entier si possible . A la limite, certains candidats au ppl survoleraient , sans jeu de môt, les notions d'aérodynamique chargées en lois et équations mathématiques.

Et je comprends pourquoi on simplifie la physique du vol ou les théories aérodynamique dans un langage mathématique simple et accessible dans le but de comprendre comment un avion vol.

Dernière modification par armando (15-11-2015 06:22:11)

Bee Gee · [↑]

Ce sont les vortex qui ont sont à la base de l'aérodynamique développée par Prandlt, ce sont eux qui génèrent la portance.

http://www.heliciel.com/Library/ligne_portante_3D.pdf

sur une aile d'allongement infini, le vortex est parallèle à la voilure (dans le cas d'une voilure droite), mais évidemment comme une voilure est fatalement finie, le vortex devient tourbillon marginal et crée la trainée induite, on comprend que plus l'allongement de la voilure est important et plus faible est la trainée induite

Cela explique qu'il faut des plumes très allongées pour être efficace, mais une voilure de fort allongement pose de gros problèmes de structure, on voit bien l'évolution entre par exemple le B707 et le B787, c'est la grande évolution des matériaux ... et aussi des profils de voilure... qui ont permis cette progression, la voilure du 787 a moins de flèche, plus d'allongement et pourtant un mach critique bien plus élevé que celui du 707, c'est ce qu'on appelle le progrès. La performance d'un avion c'est d'abord ce que permettent de faire les matériaux aussi bien au niveau des moteurs que de la structure.

Comment se débrouille FSX avec tout ça ? ... et bien pas si mal que ça ! tout se trouve dans les fichiers air, la ligne 404 donne la courbe d'évolution du coef de portance en fonction de l'incidence, on peut régler à partir de là très finement comment vole l'avion par rapport à sa trajectoire, nez haut, nez bas, qui va dépendre de la vitesse pour l'essentiel

A la vitesse de finesse max la trainée induite est égale à la trainée de forme qu'on peut désigner par Cxo

Cx = Cxo + Cxi

.. à Finesse max Cxo = Cxi

La trainée induite dépend de la portance, donc du Cz, selon Cxi = Cz^2 K PI Lambda ou Lambda est l'allongement et K le coef Oswald

Pour calculer la trainée, FS utilise le Cdo (Cxo) déclaré en 1101 auquel il ajoute la trainée induite, la trainée de mach, les trainées parasites du train, des volets, des aérofreins.

La trainée induite va être calculé en fonction de l'envergure, de la surface alaire et du mystérieux coefficient Oswald qui sont déclarés dans aircraft.cfg ..

Un des secrets pour réaliser un bon modèle de vol est de déterminer le plus précisément le Cdo et le coef Oswald. Et cela conduit à régler précisément le point de finesse maximale, ... Mais là on entre dans mes petits secrets de fabrication, rires !

Enfin pour qu'un profil d'aile soit le plus efficace possible, il est nécessaire que le bord de fuite soit le plus effilé possible, sur ce, je vous laisse sur cette réflexion !...

a+

Dernière modification par Bee Gee (15-11-2015 11:22:24)

Bee Gee · [↑]

philouplaine a écrit :

Bonsoir à tous,
Merci pour vos commentaires très intéressants.
J'ai la tête ailleurs en ce moment mais ... quelques précisions:
1. je ne suis pas physicien
2. je ne suis pas pilote
3. je suis biologiste.
J'étais aux USA pour discuter avec des collègues en septembre et c'est là, au cours d'une discussion informelle (type: wine and cheese) que j'ai discuté avec des physiciens américains, collègues et amis du patron américain qui m'avait invité. J'ai mis l'essentiel de ce qu'il s'est dit dans mon (long) post.
@Bee Gee, euh je ne considère pas les pilotes comme des .... !!!!! Ni les instructeurs, ni quiconque d'ailleurs. La bonne explication Newton-Bernoulli et le rapport des forces sont bien suffisants pour la théorie du pilotage (exemple: comprendre le virage).
Pour ce qui est du vol sur le dos impossible, j'ai été autant étonné que toi mais mes collègues américains y tenaient dur comme fer!
@n666eo, ben pour les winglets qui se cassent facilement par un effet de fouet, je ne sais pas. Ce que je sais c'est que l'état de l'épave du 737 turlupinait beaucoup beaucoup mes collègues américains.
Voili voilou
Philippe
Très bonne soirée
http://nsm08.casimages.com/img/2015/11/ … 750828.jpg

...

Et bien suggère à tes copains américains d'aller faire un vol avec leur compatriote Patty Wagstaff !

....bref, je ne suis pas ingénieur, que petit pilote, mais il faut parfois croire que certains ingés ne captent pas grand chose dès que ça sort de leur domaine.

Ce ne se veut pas une réflexion méchante contre Philippe ! c'est plutôt une réflexion d'ordre générale..

.. a+ !

Dernière modification par Bee Gee (15-11-2015 12:19:28)

philouplaine · [↑]

Hey Bee Gee, salut à toi!

T'inquiète pour tes réflexions !!!
Par contre, c'étaient pas des ingés mais de profs de physique à Boston, des carrures dans leur domaine.
Et ils étaient un ptit peu plus finauds que ce que mes posts pourraient laisser penser. En gros,voila leur raisonnement (si j'ai bien compris): 1) une des conséquences de la théorie Newton-Bernoulli est qu'un avion ne peut pas voler sur le dos avec un angle d'attaque normal. 2) or des avions volent sur le dos avec un angle d'attaque normal (comme le montre la vidéo que tu viens de poster. 3) ERGO la théorie Newton-Bernoulli n’est pas suffisante pour tout expliquer dans la physique du vol. Tu vois, c'est des Philous .... euh, scuz, des filous.

@armando, ben Bee Gee a été plus rapide que moi pour te répondre. En gros, leur idée (si j'ai bien compris) est un peu visible dans l'une des figure que j'ai postée: celle avec le cylindre et les filets d'écoulement. On voit les filets constitués de tresses enroulées de filets d'air, les vortex contrarotatifs sont piégés (si j'ose dire mais c'était pas leur termes, ils disaient: embedded) dedans et ce sont les tresses de filets enroulés qui prennent appui sur l'air et, donc, oui, derrière l'aile !!! Quand ils ont commencé à me parler de champs de tenseurs, j'étais largué ... désolé!

Une image c'est celle du jongleur qui fait tourner une assiette sur une tige, la tige et l'assiette prennent appui sur la main du jongleur. Mais à première vue on pourrait dire que l'assiette prend appui et tire son mouvement de la tige, alors qu'en fait c'est sur la main du jongleur que tout se fait. Bon c'est une image, et c’est moi qui l'ait imaginée donc elle est pas très bonne mais bon hein !

Bons vols!!!!!
Philippe
PS en plus, quand je vois la vidéo du mec Patty, je dois dire que je em contrefous de la pjhysique derrière, je bave et je regarde c'est tout !!!=WO

Dernière modification par philouplaine (15-11-2015 14:52:16)

#51 [↑][↓] 11-11-2015 22:39:27

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#52 [↑][↓] 11-11-2015 23:26:50

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#54 [↑][↓] 12-11-2015 13:32:41

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#55 [↑][↓] 12-11-2015 13:46:47

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#56 [↑][↓] 12-11-2015 17:08:29

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#57 [↑][↓] 12-11-2015 18:02:20

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#58 [↑][↓] 12-11-2015 18:45:02

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#59 [↑][↓] 12-11-2015 19:28:58

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