lundi 26 janvier 2009

Inclinaison et vitesse de décrochage

Comment déterminer la vitesse de décrochage en cas de variation de poids?

Le poids peut augmenter ou diminuer lorsque l'on augmente la masse (passagers, carburant), je parle alors de poids réel, ou lorsque l'on fait varier la trajectoire (par exemple en virage), je parle alors de poids apparent.

Je suis à l'incidence de décrochage, et j'augmente le poids (réel ou apparent).
Je garde la même incidence.
Pour garder ma trajectoire horizontale, je dois augmenter ma portance d'une quantité égale à l'augmentation du poids (réel ou apparent).
Pour augmenter la portance à incidence constante, pour conserver l'incidence de décrochage, il faut que j'augmente la vitesse. La portance étant proportionnelle au carré de la vitesse, si je multiplie le poids apparent par un certain facteur, je dois multiplier la vitesse par la racine carré de ce facteur.
J'aurai ainsi conservé l'incidence de décrochage et une trajectoire horizontale: ma nouvelle vitesse est donc la vitesse de décrochage correspondant à mon nouveau poids (réel ou apparent).
J'ai ainsi démontré que La vitesse de décrochage est proportionnelle à la racine carrée du poids (réel ou apparent)

Si je suis incliné selon un angle alpha, toujours à l'incidence de dérochage, et en vol symétrique.
La symétrie du vol implique que la projection sur l'axe de tangage du poids réel égale la projection sur l'axe de tangage de la force centrifuge: sin(alpha) mg= cos(alpha) ForceCentrifuge
La trajectoire horizontale implique que la portance équilibre la projection sur l'axe de lacet du poids.
cos(alpha) mg+ sin(alpha) ForceCentrifuge = Portance.

En éliminant la ForceCentrifuge, on obtient Portance = mg (cos(alpha) + sin(alpha) tg(alpha)) = mg/cos(alpha)

La portance en vol rectiligne horizontal est égal à mg.

Donc, en virage, pour garder l'incidence constante, je dois diviser la portance par cos(alpha), donc je dois diviser la vitesse par racine(cos(alpha).
Je divise la vitesse par un nombre plus petit que un, il faut donc augmenter la vitesse.


On a ainsi démontré que la vitesse de décrochage en virage symétrique d'inclinaison alpha est augmentée d'un facteur 1/racine(cos(alpha))

Par exemple, pour un virage à 60° on multiplie la vitesse de décrochage par racine de deux, soit 41% de majoration,
pour un virage à 45° on multiplie par racine quatrième de deux, soit 19% d'augmentation,
pour un virage à 30° on multiplie la vitesse par sqr(2)/sqr(sqr(3)) soit 8% d'augmentation

Aucun commentaire: