Amateur a écrit :Bonjour... Qu'est-ce que la finesse? Dépend-elle du poids? Dépend-elle d'autre chose? Qu'est ce qui change quand le poids change?
Bonjour, "Amateur",
Ta question est claire, bien posée... je vais tenter d'y répondre de la même manière... mais je ne garantis pas d'éviter le piège du "discours filandreux" !
La finesse, c'est un rapport mathématique sans dimension entre deux valeurs : un coefficient de portance (le Cz), et un coefficient de traînée (le Cx).
Ces coefficients sont des valeurs qui ont été relevées en soufflerie, dans des conditions bien définies, qui caractérisent les facultés de portance de l'aile, mais aussi ses facultés de traînée (sa résistance à l'avancement),
dans un fluide en mouvement.
Ces coefficients s'appliquent tout autant à une aile d'aéronef, qu'à l'aéronef tout entier, qui est équipé de cette aile.
(C'est pour faire simple, en fait cette notion n'est pas du tout limitée à ce domaine).
Il faut bien comprendre que la finesse, étant un rapport mathématique entre des coefficients relevés dans un fluide en mouvement, n'a aune importance lors de l'immobilité de l'appareil... même si elle existe intrinsèquement !
On peut la considérer, dans ce cas particulier, comme étant nulle et d'aucun effet.
Il convient aussi de bien comprendre que l'aile pure (seule) présente certaines valeurs de coefficients Cz et Cx, qui sont considérablement modifiées (surtout le Cx) si l'on considère l'aéronef équipé de cette aile.
Ces coefficients Cz et Cx sont déterminés physiquement par la construction de l'appareil considéré (choix du profil de l'aile, formes du fuselage, du train d'atterrissage, des gouvernes, etc).
L'examen des caractéristiques de l'aile (et par conséquent de l'aéronef équipé de cette aile) montre que la finesse de l'aile (et donc de l'ensemble de l'aéronef) évolue fortement en fonction de l'inclinaison (incidence) de ladite aile par rapport à la trajectoire qu'elle parcourt... parce que les coefficients Cz et Cx (d'où cette finesse découle) eux-mêmes évoluent énormément en fonction de cette inclinaison sur trajectoire.
1ère conclusion : il existe donc une infinité de valeurs de la finesse d'une aile, et donc de l'aéronef qui en est équipé, selon l'infinité de valeurs d'inclinaison sur trajectoire. Pour être parfaitement rigoureux, il n'y a pas une seule finesse pour un appareil, mais une multitude... et de ce fait, on parle le plus souvent de la finesse maximum, qui n'est obtenue que pour un seul régime de vol lié à une certaine incidence !
En conséquence, la finesse théorique ne dépend absolument pas du poids de l'appareil considéré...
...Mais la finesse obtenue lors du vol, elle, si, elle en dépend !
Pour bien comprendre cela, il faut aussi bien comprendre que, si la finesse est liée, PHYSIQUEMENT, aux caractéristiques PHYSIQUES de l'aéronef, et donc à ses coefficients de portance et de traînée, la portance finale, ainsi que la traînée finale, qui dépendent de ces coefficients, dépendent également
ET de la vitesse de l'appareil dans le fluide (dans l'air pour un aéronef),
ET de son poids, selon les deux bonnes vieilles formules archi-connues :
Portance =
0,5.rhô.Cz.S.V2, dans laquelle rhô est la densité de l'air à l'altitude considérée, S est la surface portante totale (aile + fuselage) et V la vitesse de déplacement de l'ensemble par rapporte au fluide dans lequel il baigne...
Et
Traînée = 0,5.rhô.Cx.S.V2, avec les mêmes valeurs que ci-dessus, sauf qu'ici le Cx remplace le Cz.
(On observe que le rapport
0,5.rhô.Cz.S.V2 /
0,5.rhô.Cx.S.V2 est bien mathématiquement égal au rapport Cz / Cx exposé ci-dessus tout au début...)
Du fait que la portance doit être égale au poids (en vol horizontal), la finesse dans ce cas sera celle qui correspond à l'inclinaison (incidence) de l'appareil sur sa trajectoire pour laquelle cette égalité est satisfaite, à la vitesse de déplacement considérée.
d'où
2ème conclusion : La
finesse en vol dépend bien du poids de l'aéronef...
ET de sa vitesse !
et
3ème conclusion, laquelle découle de la précédente, la traînée de l'aéronef dépend également de son poids...
ET de sa vitesse !
Enfin, pour clore mon verbiage,
4ème conclusion, la
finesse en vol d'un aéronef sera différente selon son poids, pour une vitesse identique !
Ouf, et bien cordialement...
).
