L'aérodynamisme

L’aérodynamisme :

Introduction

Définitions:

• L’aérodynamisme et la science qui étudie les mouvements qui accompagnent les mouvements entre un corps et l’air qui l’entoure. Le corps peut être fixe dans l’air en mouvement ex :(un bâtiment soumis à l’action du vent) ou se déplacer dans l’air ex :(un projectile, une voiture, un avion...)
• On dit qu’un objet est aérodynamique quand il est conçu pour vaincre la résistance de l’air qui a donc un coefficient de traînée faible.
• Nombre de Mach : c’est une unité qui exprime les rapports de la vitesse dans l’air à la vitesse du son qui dépend des conditions locales
• Mach critique : c’est le nombre de Mach le plus bas à partir duquel l’écoulement de l’air atteint la vitesse du son en un point au moins de l’appareil
• Portance : La portance est la force qui permet à un avion de prendre de l'altitude grâce à ses ailes avec une vitesse suffisante pour permettre cette sustentation
• Bord de fuite : c’est le bord des ailes de l’avion 
• Extrados : c’est la partie supérieure d’une aile de l’avion[pic 1]

Il existe différents types d’aérodynamiques :[pic 2]

• L’aérodynamique incompressible[pic 3]
• L’aérodynamique compressible

• L’aérodynamique incompressible concerne les écoulements de l’air pour lesquels le nombre de Mach doit être inférieur à 0.3 environ (=367km/h)

• L’aérodynamisme compressible se divise en 3 types d’aérodynamique :

• Subsonique à Mach compris entre 0.3 et le Mach critique (c’est la vitesse à laquelle apparaît sur l’extrados de l’aile, une zone où l’écoulement atteint puis dépasse la vitesse du son)

• Transsonique à Mach qui est compris entre 0.3 et la Mach critique et Mach 1

• Supersonique à Mach qui est compris entre Mach 1 et 5

• Hypersonique à Mach compris entre Mach 5 et au-delà

Les différentes vitesses Mach des avions :

On dit qu’un avion vole à vitesse subsonique lorsque sa vitesse est très inférieure à celle du son, c’est-à-dire <300m/s

On dit qu’un avion vole à vitesse transsonique lorsque sa vitesse est comprise entre 300m/s et 380m/s. ce qui correspond à un nombre de Mach proche de 1

On dit qu’un avion vole à vitesse supersonique lorsque sa vitesse dépasse les 380m/s. Ce qui correspond au nombre de Mach supérieur

Les différentes forces qui s’appliquent dans l’air

Les Forces :

Lorsqu’un avion évolue dans l’atmosphère, il provoque une circulation d’air autour de ses ailes

Il y a 4 forces que l’on peut distinguer sur un avion en vol :

• La portance (notée Za)
• La traînée (notée Xa)
• Le poids (noté Mg)
• La traction, la poussée ou l’inclinaison --> vitesse du planeur (noté T)
• La résultante aérodynamique (noté Ra) est formée par la portance et la traînée de l’avion

Pour qu’un avion puisse respecter les conditions d’équilibre en vol, il faut que :

• La portance =Le poids
• La traction = La traînée

Pour que l’avion puisse tenir en l’air, il lui faut des performances aérodynamiques surtout au niveau des ailes comme une grande finesse provoquée par un grand allongement

La Portance :

Les ailes d’un avion sont conçues de telle sorte de l’extrados soit plus bombée que l’intrados (partie inférieure de l’aile)

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