L’AILE DE PLANEUR

SURFACE ESSENTIEL DU VOL

Objectif :

Etudier une aile de planeur pour justifier les solutions techniques adoptées pour sa structure.

Introduction

I / Une surface dont la forme permet au planeur de voler

I - 1 Le modèle aérodynamique

I - 2 Le vol plané

II / Etude de cas d'une aile de Pégase Centrair C-101

II - 1 Détermination des contraintes

II - 2 Architecture de l'aile de planeur

III / Expérimentation

III - 1 Protocole

III - 2 Mesures

III - 3 Analyse des résultats

Conclusion

I / Une surface dont la forme permet au planeur de voler

Pourquoi un tel profil ?

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I - 1 Le modèle aérodynamique

Tube de Venturi :

Rétrécissement de section = augmentation de la vitesse du fluide

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Formule de Bernoulli (adaptée au fluide compressible):

1/2 ρ v² + ρ g z + p = cte

I - 2 Le vol plané

Champs de pression sur l’aile :

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La portance Rz = 1/2 ρ v² S Cz

La trainée Rx = 1/2 ρ v² S Cx

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Le moteur du vol plané :

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Conclusion :

L’aile, une surface de forme étudiée, permet au planeur de voler grâce à la résultante aérodynamique.

Unique résultante de l’ensemble de forces de

pressions sur le profil.

II / Etude de cas d'une aile de Pégase Centrair C-101

Les effets de cette répartition de pression sur la structure de l’aile.

II - 1 Détermination des contraintes

Résistance des matériaux.

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Assimile l’aile à une poutre droite encastrée à une extrémité, soumise à deux forces : la portance Rz et le poids P.

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Torseur de cohésion :

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Calcul des contraintes normales :

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Applications numériques:

Le poids : P=m g

P=686,7 N

La portance : Rz=1/2 ρ v² S Cz

Rz=9176,2 N

Moment d'inertie selon l'axe z : Iz=2187500 [pic]

Contrainte maximale, à l'emplanture, en x=0 :

Mfz(0)=(P-Rz) l/2

σmax=84MPa

II - 2 Architecture de l'aile de planeur

Matériaux : composite, fibre de verre