Title: Cours en labo d
1Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Comment créer, puis augmenter la portance ?
Alexandre Stegner, LMD,IPSL stegner_at_lmd.ens.fr,
http//gershwin.ens.fr/stegner
2Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Effet magnus
Approche géométrique observation des lignes de
courants
DVgt0, DPlt0
1. Conservation débit entre deux lignes courants
2. Resserrement la vitesse augmente
Ecartement la vitesse diminue
DVlt0, DPgt0
3. Utilisation du théorème de Bernoulli (validité
?) gt dépression (surpression) pour les
survitesses (sous-vitesse)
3Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Effet magnus
Souvenirs la PC 4, écoulement potentiel autour
du cercle
Position des points d'arrêt
et aussi http//linpc3.epfl.ch/e-lin/Ryhming/html/
chapters/index.htm
Eclt uniforme
Tourbillon
Dipôle
4Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Est-ce que lon peut faire voler un avion avec
leffet magnus ?
5Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Faire avancer un bateau ?
Au début du siècle (1927), A.Flettner équipe des
navires avec des cylindres rotatifs, tenant lieu
de voiles. Il traverse ainsi lAtlantique et
prouve que lapplication est valide.
6Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Principe de la turbo voile (L.Malavard, B.
Charrier, J.Y. Cousteau)
On ne fait plus tourner le cylindre, la
circulation est induite par une aspiration
(ventilateur interne).
Alcyone (Fondation Cousteau) deux turbovoiles
de 10. 5 m de haut .
7Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Pour un profil daile symétrique, la portance est
fonction de langle dincidence.
Souvenirs la PC 5, écoulement potentiel autour
dune plaque plane en incidence.
et aussi http//linpc3.epfl.ch/e-lin/Ryhming/html/
chapters/index.htm
8Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Pour créer de la portance il faut créer deux
tourbillon !
un autour de laile
un qui sen va
Chaque fois que la circulation autour de laile
varie il y a émission dun tourbillon
- changement de langle dincidence
- variation de vitesse
9Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Nécessité dune portance variable pour décoller !
Au décollage vitesse faible gt incidence forte
En vol vitesse élevé gt incidence faible
Cest le principe utilisé sur les vieux
coucou.
10Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Les avions modernes ont des profils dailes
modulables
Vitesse de croisière (900km/h) profil très peu
cambré
Faible vitesse au décollage (300km/h) profil
très cambré, volets sorties
11Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
La limitation de tout cela LE DECROCHAGE !
Forte restriction sur lange dincidence et la
cambrure de laile.
12Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Un trou dans laile ! permet daugmenter la
portance.
Louverture entre laile et le volet combiné au
différentiel de pression entre lintrados et
lextrados de laile crée un soufflage sur
lextrados du volet et une augmentation de la
portance .
DPlt0
DPgt0
13Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Que se passe-t-il ??
Pourquoi deux traînée et pas quatre ?
14Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Des tourbillons de bout daile ! Pourquoi ?
http//www.onera.fr/conferences/tourbillons-sillag
e/
Vue arrière dune nappe dair qui impact une aile
15Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Chaque avion traine dans son sillage une
paire de tourbillon très énergétique
Un airbus A340 qui pèse 190 T brasse environ 400
T dair par seconde en phase de décollage !
16Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Des normes internationales définissent des
distances de séparation minimales entre les
avions afin quun avion ne soit pas mis en danger
dans le sillage de celui qui le précède.
Un défi pour Airbus et son avion géant A380 une
distance de sécurité encore plus grande ? ou
réduire lintensité , la durée de vie des
tourbillons de bout daile!
17Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Une piste regardons le ciel
le sillage dun 747
18Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Instabilité dune paire de tourbillon
contra-rotatifs
19Cours en labo daérodynamique les mystères de
la portance.
Pourquoi les cheminées du paquebot France
ont-elles des petites ailes ?