Question ouverte de mécanique du vol [Finesse]

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Amateur
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Question ouverte de mécanique du vol [Finesse]

Message par Amateur »

Bonjour,
Depuis mon unique message il y a quelques années j'ai passé mon examen d'instructeur ULM 3 axes (je suis aussi instructeur avion).
( J'aime tout ce qui vole, je ne pratique que l'avion, l'ULM 3axes et le planeur/motoplaneur, mais si j'avais le temps je ferais aussi de l'autogire, de l'hélicoptère, du pendulaire, de la montgolfière et du vaisseau spatial. )

J'ai remarqué qu'en ULM pas plus qu'en avion, la majorité des pilotes s'intéresse peu à la théorie, peut-être parce que les examens théoriques sont inadaptés d'ailleurs. En tous cas cette rubrique du forum n'est pas très vivante, alors aujourd'hui je vous propose de me donner vos explications sur une phrase que j'ai trouvée dans la présentation de ramel.
serge5694 a écrit :la finesse change beaucoup sur certain appareil quand on est seul a bord.
Qu'est-ce que la finesse? Dépend-elle du poids? Dépend-elle d'autre chose? Qu'est ce qui change quand le poids change?


Modif titre par admin
soyons le plus précis possible
.
Lochardet
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par Lochardet »

en première approximation la finesse ne dépend pas de la masse...
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hobywan
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par hobywan »

serge5694 a écrit :la finesse change beaucoup sur certain appareil quand on est seul a bord.
Je dirais que ce n'est pas la finesse qui change avec le poids, mais la vitesse de la finesse max ( qui augmente avec le poids ).
La finesse ne dépend pas du poids mais du coef de portance donc de l'incidence de l'aile.
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offtaps
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par offtaps »

Pour une fois que wikipedia ne dit pas (que) des bêtises, profitons-en : https://fr.wikipedia.org/wiki/Finesse_( ... dynamique)

Edit : correction lien. Z'aurez pu l'dire :oops:
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Marc B
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par Marc B »

Lochardet a écrit :en première approximation la finesse ne dépend pas de la masse...
Même plus qu'en première approximation. Cz/Cx donne un rapport indépendant de la masse.
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Marc B
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par Marc B »

Amateur a écrit :Bonjour,
Depuis mon unique message il y a quelques années j'ai passé mon examen d'instructeur ULM 3 axes (je suis aussi instructeur avion).
( J'aime tout ce qui vole, je ne pratique que l'avion, l'ULM 3axes et le planeur/motoplaneur, mais si j'avais le temps je ferais aussi de l'autogire, de l'hélicoptère, du pendulaire, de la montgolfière et du vaisseau spatial. )

J'ai remarqué qu'en ULM pas plus qu'en avion, la majorité des pilotes s'intéresse peu à la théorie, peut-être parce que les examens théoriques sont inadaptés d'ailleurs. En tous cas cette rubrique du forum n'est pas très vivante, alors aujourd'hui je vous propose de me donner vos explications sur une phrase que j'ai trouvée dans la présentation de ramel.
serge5694 a écrit :la finesse change beaucoup sur certain appareil quand on est seul a bord.
Qu'est-ce que la finesse? Dépend-elle du poids? Dépend-elle d'autre chose? Qu'est ce qui change quand le poids change?
Original ton approche. Tu pars d'une phrase, que tout le monde comprend intuitivement, mais qui ne "colle" pas avec les modèles de mécanique utilisés.
La suite c'est quoi? Serge5694 est certainement capable d'exprimé en d'autres termes ce qu'il a voulu dire. D'ailleurs les réponses ont déjà été données ci-dessus.
Donc, on va où avec ta démarche?
Ne le prends pas mal, mais décortiquer une phrase prise hors contexte, probablement sans l'avis du forumeur incriminé pour apporter un peu de savoir au forum me paraît un peu cavalier et quelque peu irrévérencieux.

T'en penses quoi?

@+
Marc B
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Claude Nowak
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par Claude Nowak »

Marc B a écrit :
Lochardet a écrit :en première approximation la finesse ne dépend pas de la masse...
Même plus qu'en première approximation. Cz/Cx donne un rapport indépendant de la masse.
Et pourtant.
La finesse, c est: je monte a 1000m, je coupe le moteur, je plane sur 10km et j ai une finesse de 10.
Si je charge la mûle, je ne ferai pas 10km. Ma finesse ne sera plus de 10.
Conclusion: le poids influe sur la finesse.
Ou est ce que j ai faux?
Claude
flying
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par flying »

Flying , 100% d'accord avec toi , le poids influe bien sur la finesse mais dans ta démonstration tu as omis d'indiquer SANS VENT , si tu as un vent de face tu feras moins de 10km et vent arriére plus de 10 km , bien entendu en fonction de la force du vent .Bons vols Flying
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offtaps
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par offtaps »

Intéressant ce topic ;)
Wikipedia a écrit :Comme annoncé ci-dessus, la finesse maximale ne dépend pas de la masse du planeur et ni de la densité de l'air environnant. Elle dépend uniquement de l'aérodynamisme du planeur et de sa géométrie (allongement) : la finesse maximale est une caractéristique de l'aéronef et est donc constante. Ceci justifie a posteriori que la vitesse de chute du planeur augmentera en même temps que sa masse. Donc, lorsque les conditions aérologiques sont moins favorables[note 2], il est préférable de minimiser la masse du planeur pour minimiser la vitesse de chute et donc de ne pas ajouter d'eau dans les ailes ou, si l'on est déjà en vol, de vidanger les ailes.
Wikipedia a écrit :En augmentant la masse, on augmente donc aussi la vitesse de finesse maximale mais la valeur de la finesse maximale elle reste constante. La finesse étant égale au taux de chute, ceci signifie que le même planeur auquel on ajoute de l'eau aura la même portée, mais volera plus vite pour maintenir son taux de chute constant.
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serge5694
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par serge5694 »

je dirais...
la finesse est le rapport entre la distance horizontale et la distance verticale, elle est calculable dans toute les phases du vol un objet qui tombe à la verticale à une finesse de 0.
la finesse max d'un appareil reste la même malgrès je changement de poids (masse) a condition de changer le vitesse.
si l'appareil est plus chargé il faudra majorer la vitesse pour obtenir la même finesse.
la finesse augmente avec la vitesse jusqu'a la finesse max puis diminue.
dans la cas qui nous occupe la finesse d'approche est inférieur a la finesse max, plus la vitesse est réduite moins bonne est la finesse (comme dirait Yoda :arrow: ).

en prenant le problème dans l'autre sens il me semble plus facile à visualiser.
donc Ramel est seul dans son appareil en approche il gère sa vitesse disons 90km/h comme indiqué par l'instructeur et sont taux de chute pour arrivé au point d'aboutissement, le tous moteur au ralentis.
maintenant il embarque un passager, la masse de la machine augmente donc pour la même configuration de vol le poids augmente aussi. si il veut avoir la même finesse (même trajectoire) il faudra qu'il augmente ça vitesse hors si il garde la même vitesse d'approche le taux de chute sera plus fort puisque on est en dessous de la finesse max.
seul a bord il faut réduire sa vitesse pour avoir le même plan.

ça peut 'sinverser à cause des volets qui pourraient déplacé la finesse max vers des vitesses inférieur à la vitesse d'approche mais j'ai jamais vécu ce cas.

enfin c'est juste mon avis.
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JETHRO
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par JETHRO »

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, :lol:
4ème conclusion, la finesse en vol d'un aéronef sera différente selon son poids, pour une vitesse identique !

Ouf, et bien cordialement... ;)
Col. JETHRO. (Pioneer P300S, 912ULS, Hélice SR3000-2)
- Ce qui se conçoit bien s'énonce clairement, et les mots pour le dire nous viennent aisément. (N. BOILEAU)
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- De la Théorie à la Pratique, il y a un abîme que seule l'expérimentation rigoureuse permet de franchir... (Bon Sens)
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par kawa1135 »

Donc pour ceux qui Cz est une moto tchèque, Cx, une Citroën, et V2 une sinistre fusée allemande, je résume:
Un ulm avec deux gros lascars à bord, et le plein de carburant, moteur coupé, planera moins bien, ou plutôt moins loin, qu'avec un seul gus, et un dé à coudre de benzine!! :lol:
J'ai bon, Docteur JETHRO???
Avant, pour connaitre le taux d'analphabètes et d'illettrés, il y avait le service militaire. Aujourd'hui, il y a Facebook.
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par D19578ANL »

La finesse max ne change pas avec la masse (en restant dans l'épure) seule la vitesse de finesse max change !
Il feront la même distance mais à deux vitesses différentes !
Pedro.
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par gazaile100 »

kawa1135 a écrit :Donc pour ceux qui Cz est une moto tchèque, Cx, une Citroën, et V2 une sinistre fusée allemande, je résume:
Un ulm avec deux gros lascars à bord, et le plein de carburant, moteur coupé, planera moins bien, ou plutôt moins loin, qu'avec un seul gus, et un dé à coudre de benzine!! :lol:
J'ai bon, Docteur JETHRO???
Tout dépend de la taille du gus et des lascars, un Marc B étant equivalent à 2 Jethro Bros... :shock: :o :lol: :lol: :lol:
Pour la baffe, trop tard... :arrow: :arrow: :arrow: :arrow: :arrow: :arrow: :arrow: :arrow:
XK9 (FK9 Mk3 modifié train classique avec moteur VIJA 100cv, injection)
basé LFAD (Compiegne-Margny)
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Re: Question ouverte de mécanique du vol

Message par JETHRO »

D185509 a écrit :La finesse max ne change pas avec la masse (en restant dans l'épure) seule la vitesse de finesse max change !
Il feront la même distance mais à deux vitesses différentes !
Pedro.
Tout-à-fait, merci Pedro de le rappeler ! ;)
Mais je constate que notre Kawa n'applique pas les règles de l'aéronautique... qu'il n' a peut-être pas bien intégrées... :roll:
Tout d'abord, j'observe qu le postulat Kawakien pêche par indétermination des données applicables à son "raisonnement"... :o
Poids à vide de l'ULM ? :?:
Poids des occupants ? :?:
Poids du carburant ? :?:
Au vu de la réflexion de notre contradicteur, il y a de fortes chances que ce vol ne pourrait administrativement s'effectuer, pour cause de MTOW largement excédentaire... :shock:
Dans cas, exit les supputations dudit Kawa quant au plané de cet ULM... :evil:

Au cas ou le vol pourrait s'effectuer administrativement, je remarque que l'ami Kawa ne mentionne aucune des conditions applicables en cas de plané... les ignore-t-il ? :o
Je ne sais, mais effectivement, Pedro a eu raison de rappeler qu'il n'existe qu'une, et une seule, pente de finesse max (puisqu'il n'existe qu'une et une seule finesse max de par construction de l'aéronef, je me répète...), donc un seul angle de plané à appliquer, et que dans ce cas, c'est la vitesse sur trajectoire qui varie selon le poids en vol... :roll:

J'attire cependant l'attention du sieur Kawa sur le fait qu'avec un aéronef en très forte surcharge, comme il le suppute, le plané à finesse max risque de flirter d'un peu près avec la Vne... gare alors à la ressource éventuelle... :lol: :lol: :lol:
Col. JETHRO. (Pioneer P300S, 912ULS, Hélice SR3000-2)
- Ce qui se conçoit bien s'énonce clairement, et les mots pour le dire nous viennent aisément. (N. BOILEAU)
- Les Nombres mènent le Monde (Pythagore)... Si les chiffres gouvernent le monde, ils montrent aussi comment le monde est gouverné (Gœthe)
- De la Théorie à la Pratique, il y a un abîme que seule l'expérimentation rigoureuse permet de franchir... (Bon Sens)
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