Tpe les avions de chasse et le corps humain

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  • Publié le : 28 mars 2011
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Dossier TPE :
L’étude de la pression en avion

Problématique :
La pression qu’un pilote de chasse subit au cours d’un vol peut-elle causer des déséquilibres sur le corps humain ?

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SOMMAIRE

Problématique du TPE :

La pression subite par un pilote d’avion de chasse en vol peut-elle causer des déséquilibressur le corps humain ?

Introduction

I – Aéronautique et mécanique de vol

1) Les caractéristiques de vol
a- Les forces qui s’appliquent sur un avion en vol
b- Les caractéristiques des ailes qui permettent à l’avion de voler
c- Les axes de rotation d’un avion
d- Les différentes accélérations subites par un avion au cours d’un vol

2) Les limites structurelles par rapport à lavitesse
a- Le mur du son
b- Les contraintes qu’engendrent le mur du son dans la construction des aéronefs militaires
c- Prochaine barrière : le mur de la chaleur

II – Les performances humaines et leurs limites

1) Les effets de l’altitude

2) Des effets sur les sens
a- La vision
b- L’audition
c- L’équilibration
d- La proprioception

3) Leseffets des accélérations

4) L’importance des facteurs extérieurs

III – Les solutions pour repousser les limites du corps humain

1) L’entraînement des pilotes
a- La centrifugeuse humaine
b- Les exercices de respiration et de contraction musculaire anti-G

2) Les équipements anti-G
a- La combinaison à air comprimé
b- Le masque à oxygène

Conclusion

Tous les mots en grassont définis dans le lexique.

Introduction :

La pression est, par définition, la force avec laquelle un corps gazeux, liquide ou solide appuie sur une surface. Une pression de 1 pascal correspond à une force de 1 newton exercée sur une surface de 1m². En temps normal, nous ne remarquons pas la pression de l’air qui s’exerce sur nous par habitude. Pourtant, sur Terre nous subissons unepression de 1013 hPa. Cependant, elle est fortement ressentie dans quelques rares cas. L'un des exemples les plus concrets se trouve dans le ciel, aux commandes d'un avion. En effet, nous savons tous que les pilotes d'avions de chasse dirigent des appareils hors du commun du point de vue de la puissance et de la manoeuvrabilité. Ces qualités impliquent d’importantes variations de pression quis’appliquent sur l’avion et sur le pilote.
On peut alors se demander si la pression subite par le pilote de chasse en vol peut causer des déséquilibres sur le corps humain. L’étude des effets de la pression sur le corps humain dans le cas d’un pilote de chasse en vol appartient au thème national « Ruptures et continuités » pour l’étude d’un système en équilibre. Effectivement, l’homme vole grâceaux avions mais physiologiquement, il n’est pas conditionné pour la vie en altitude et toutes les contraintes que celle-ci impose. Ainsi, l’avion et l’homme doivent « fusionner » pour permettre à l’homme de voler ; le juste équilibre doit être trouvé pour que l’homme supporte au mieux les conditions de vol et pour qu’il soit le plus performant possible vis-à-vis de son avion.
Nous allons iciétudier ce fragile système d’équilibre. Pour cela, nous allons tout d'abord expliquer les principes de base d'un avion et ces capacités de résistance face à la pression pour introduire par la suite l’étude des performances et des limites du corps humain par rapport à cette force. Puis nous étudierons les solutions que l’homme à inventer pour « fusionner » au mieux avec son avion.

1 Aéronautique etmécanique de vol de l’avion

1) Les caractéristiques de vol d’un avion
Nous utiliserons dans notre TPE des termes aéronautiques qui correspondent à des éléments constituants l’avion. Nous vous proposons alors un schéma légendé d’un avion qui n’est pas un avion de chasse mais à part la place du moteur et l’existence de l’hélice, ces deux appareils sont globalement comparables. (Cf....
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