Les planeurs

Pages: 12 (2926 mots) Publié le: 22 mai 2013
LEVY Hugo
LEBAILLIF Luc
PERRIN Stéphen

Les planeurs

SOMMAIRE
Introduction

I – Généralités sur les planeurs
1) Vocabulaire
2) La finesse

II – Le vol d’un planeur
1) Bilan des forces
2) Le vol du planeur
a) Les courants ascendants
b) Le vol d’onde
3) Expériences
a) Description des expériences
b) Exploitation des résultats
4) Les principesphysiques
a) Le principe de Bernoulli
b) Le principe de Newton
c) Le décrochage
d) Le nombre de Reynolds

III – Aspects matériau et construction
1) Fabrication des planeurs
a) Fabrication et préparation du maitre modèle
b) Fabrication et préparation du moule
c) Fabrication des coques
d) Assemblage du planeur
2) Matériaux
Conclusion

INTRODUCTION

A cejour, le planeur est surtout utilisé pour le loisir malgré le fait qu’il ait joué un rôle majeur durant la seconde Guerre Mondiale.
Un planeur est un aérodyne dépourvu de moteur, il ne vole et se dirige donc que grâce à des forces extérieures et à la forme particulière de ses ailes. Les matériaux utilisés pour la construction du planeur influent également grandement sur le vol du planeur.Comment un planeur se maintient-il en l’air ?

I - Généralités
1) Vocabulaire
Pour comprendre la suite de ce TIPE, nous devons d’abord définir quelques caractéristiques du planeur (on s’intéressera surtout à l’aile de ce dernier).

Profil d’une aile de planeur (en coupe)
α : Angle d’incidence (en °)
D (drag) : Force de traînée (en N)
L (lift) : Portance (en N)
V : Vitesse relative duvent (en m.s-1)
C : Corde (en m)
Comme on peut le voir sur le schéma, dans une aile de planeur, un côté est nécessairement plus grand (extrados) que l’autre (intrados) : nous expliquerons pourquoi dans la suite.
Nous allons maintenant définir la différence entre l’angle d’attaque et d’incidence :
* L'angle d'incidence est l'angle entre l'aile (donc sa corde) et le flux d'air (donc ladirection du vol).
* L'angle d'attaque est l'angle entre l'avion (donc son axe) et le flux d'air (direction vol).
* La différence entre les deux est l'angle de calage qui est l'angle entre la corde de l'aile et l'axe de l'avion.

2) La finesse
Finesse = Portance/Traînée = Δs/Δh = V(horizontale)/V(verticale)

Une autre des caractéristiques principales du planeur est sa finesse : celatraduit sa capacité de parcourir une grande distance en perdant un minimum d'altitude. Elle est définie par :

La finesse est un nombre sans dimension généralement comprise entre 20 (anciens planeurs datant de 1931) et 70 (planeurs ETA d’une envergure de 30 mètres).

h

s

Schéma explicatif de la finesse

II – Le vol d’un planeur
1) Bilan des forces
3 forces s’appliquent sur l’ailed’un planeur :
* La portance
* La traînée
* Le poids
Nous allons donc définir ces 3 forces :
* Fz=0.5*ρ*V²*S*Cz
La Portance : Perpendiculaire à la vitesse de l’air.

ρ : Masse volumique du fluide (ici : l’air) (en kg.m-3)
V : Vitesse (en m/s)
S : Surface de référence, communément appelée surface alaire (surface projetée sur le plan, c'est-à-dire la surface lorsqu’on voit l’ailed’au dessus (en m²)).
Cz : Coefficient de portance (sans dimension) : il dépend du profil de l’aile et de l’incidence de vol. Le Cz augmente en fonction de l’angle d’incidence puis chute (décrochage).

* Fx=0.5*ρ*V²*S*Cx

La Traînée : Force parallèle à la vitesse de l’air et de même sens.

S : Surface de référence ou alaire (surface projeté sur le plan (en m²)).
Cx : Coefficient de traînée(sans dimension) : il dépend, tout comme Cz de la forme du profil et de l’incidence de vol. Le Cx augmente en fonction de l’angle d’incidence mais, contrairement à Cz, ne chute pas quand l’angle de décrochage est atteint.
La traînée dépend de 3 critères :
* La forme du profil (selon la différence de pression à l’avant et l’arrière de l’aile) : Traînée de forme.
* La vitesse et...
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