L’homme sait marcher, l’homme sait nager, mais l’homme ne sait pas voler. Pour y parvenir, il a imaginé diverse machines volantes. Nous allons étudier l’hélicoptère et l’avion.

Comment vol l’avions et l’hélicoptère, et quel sont les solutions technologiques apporté pour y contribuer ?

Nous allons nous intéresser, dans cet article, à la mécanique du vol.

 

L’avions.

Pour voler, l’avion utilise sa voilure (ailes). Celle-ci sont bondé sur le dessus et non symétrique. Le principe consiste à accélérer l’air au dessus de l’aile, à crée une dépression sur le dessus, et une surpression sur le dessous, et donc de la portance.

 

L’avions, pour créer cette portance, doit également avoir un vent relatif, qu’il se créer grâce à ses moteurs, allant du moteur à piston à hélice pour les avions Touriste, jusqu’au Turboréacteur des avions de chasse ou de ligne.

L’angle d’incidence, joue également un rôle dans la portance de l’avion. Attention, si cette angle d’incidence est trop grand, l’avion risque de décrocher et donc de chuter.

 

Pour se diriger, l’avion pivote autour de 3 axes de translation et 3 axes de rotation, grâce à des gouvernes et ailerons, les volets, servant en fasse d’atterrissages.

3 Rotation possible:

•  Axe de Lacet : Gouverne de direction
•  Axe de Tangage : Gouverne de profondeur
•  Axe de Roulis : Ailerons latéraux

 

En vol, plusieurs forces s’exercent sur l’avion : Le poids, la portance, la trainer, la traction.

• Le poids : Il est dû à l’attraction terrestre. Cette force est dirigée vers le bas, toujours vers le centre de la terre, ce qui aura des impacts non négligeables lors de phase de décollage et d’atterrissage.

 

• La portance : Elle est due à la dépression et la surpression sur les voilures de l’avion. Cette force s’oppose au poids.

 

• La trainer : Elle est provoquée par la résistance aérodynamique d’un fluide sur un objet en mouvement. On la rencontre aussi bien sur une automobile qu’un avion. Elle a un impact lors des déplacements de l’avion.

 

• La traction : est créé grâce aux moteurs de l’avion, qui généré un vent relatif, qui maintient grâce à la portance, l’avion en l’air. Cette force s’oppose à la trainer.

Type de moyen de propulsion d’un avion

Les avions peuvent être équipés de différent type de moteurs. Prenons deux exemple parmi les plus courants:

Moteur à pistons : fonctionne sur le même principe qu’un moteur à combustion de voiture. Le mélange air comprimé et carburant est enflammé et avec la détente des gaz, repousse le piston, qui entraine un axe, qui entraine une hélice, qui tracte ou propulse l’avion.

 

 

Turboréacteur : fonctionne sur le principe action-réaction. L’air est aspiré par une soufflante qui joue le rôle d’une hélice. L’air, comprimé arrive en chambre de combustion, puis mélangé à du carburant (kérosène), puis éjecté à très grande vitesse, ce qui propulse l’avions. Les avions de lignes, sont équipés de turboréacteur à double-flux, ce qui permet de minimiser le bruit.

 

L’hélicoptère

A la différence d’un avion, l’hélicoptère utilise une voilure rotatif, pour se crée une portance, ou un vent relatif. Le rotor en mouvement, constitué de pales, assure son déplacement et son maintien en l’air.

 

Les pales de l’hélicoptère, sont bombées symétriquement. Pour décollé, le pilote actionne le pas général pour orienter les pales, produire une portance qui soulève l’hélicoptère. Grâce à un système, l’articulation de battement, le pilote oriente les pales pour aller dans la direction souhaité.

Mais le mouvement du rotor, engendre un nouveau problème. Le cockpit tourne lui aussi, mais dans le sens inverse du rotor.

C’est pour cela que les ingénieurs ont conçu le rotor de queue, afin d’annulé cette force responsable de la rotation du rotor et par conséquent, facilité la manœuvrabilité de l’hélicoptère.