Utilisateur:


Oiseaux

Storyboard

Les oiseaux ont une manière très particulière de voler qui les distingue des techniques utilisées par les humains dans leurs aéronefs. Dans ce cas, les ailes ont une double fonction, générant à la fois de la portance et de la poussée, même lorsque l'oiseau est immobile.

>Modèle

ID:(2056, 0)



Mécanismes

Définition


ID:(15178, 0)



Étude de vol de pigeon, vue latérale

Image

Si vous étudiez la vidéo d'un pigeon volant d'une perspective latérale, vous pouvez observer comment il avance et rétracte ses ailes.

Pendant la phase d'avancement, l'oiseau parvient à générer de la portance, tandis qu'en reculant, il cherche à se propulser.

ID:(1587, 0)



Étude de vol de pigeon, vue de face

Noter

Si vous étudiez la vidéo d'un pigeon volant en perspective frontale, vous pouvez observer comment il déploie et rétracte ses ailes.

Pendant la phase d'avancement, l'oiseau déploie ses ailes pour la première fois afin de générer de la portance, tandis que pendant la phase de recul, il les déploie une deuxième fois pour se propulser vers l'avant.

ID:(1589, 0)



Forme de l'aile

Citation

Pour modéliser l'aile, il est nécessaire d'estimer a envergure des ailes ($L$), la largeur le largeur de l'aile ($w$) et a hauteur de l'aile ($d$) de l'aile afin de calculer a surface génératrice de portance ($S_w$) et le profil total de l'objet ($S_p$). Un article avec des données sur les oiseaux migrateurs peut être trouvé dans [1] :

Oiseau $m$ [kg] $S_w$ [m2] $L$ [m] $\Delta$ [m]
Traquet tarier 0,0232 0,01366 0,264 0,052
Pipit des arbres 0,0199 0,0143 0,273 0,052
Rossignol philomèle 0,0197 0,01059 0,221 0,048
Hirondelle rustique 0,0182 0,01446 0,328 0,044
Rouge-gorge 0,0182 0,01026 0,224 0,046
Bergeronnette flavéole 0,0176 0,01051 0,248 0,042
Gobemouche tacheté 0,0153 0,01209 0,262 0,046
Rougequeue noir 0,015 0,01006 0,200 0,050
Roitelet à triple bandeau 0,0123 0,00779 0,200 0,039
Gobemouche gris 0,012 0,00873 0,200 0,044
Serin cini 0,0114 0,00828 0,214 0,039
Fauvette des jardins 0,0087 0,00768 0,194 0,040
Roitelet huppé 0,0054 0,00504 0,146 0,035

Remarque : Dans ce cas, les surfaces alaires et les envergures sont fournies, ce qui permet d'estimer la largeur comme $S_w/L$. De même, la hauteur de l'aile peut être estimée à partir de la surface de la section du profil divisée par l'envergure $S_p/L$, bien que dans ce cas, nous ne prenions pas en compte que le profil inclut la section du corps de l'oiseau.

[1] "Field Estimates of Body Drag Coefficient on the basis of dives in passerine Birds" (Estimations de terrain du coefficient de traînée corporelle basées sur les plongées chez les oiseaux Passeriformes), Anders Hedenström, Felix Liechti, The Journal of Experimental Biology, 204, 1167-1175 (2001).

ID:(1585, 0)



Exemple de facteurs d'aile

Exercer

Lorsque nous comparons différents types d'ailes, nous remarquons que les oiseaux de proie ont tendance à avoir des ailes plus courtes et plus larges, tandis que les oiseaux migrateurs ont des ailes plus longues et plus étroites. Par conséquent, il est logique de définir le relación de aspecto ($\gamma_w$) comme la relation entre a envergure des ailes ($L$) et le largeur de l'aile ($w$) :

ID:(7043, 0)



Modèle

Équation

ID:(15191, 0)



Oiseaux

Description

Les oiseaux ont une manière très particulière de voler qui les distingue des techniques utilisées par les humains dans leurs aéronefs. Dans ce cas, les ailes ont une double fonction, générant à la fois de la portance et de la poussée, même lorsque l'oiseau est immobile.

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$L$
L
Envergure des ailes
m
$d$
d
Hauteur de l'aile
m
$w$
w
Largeur de l'aile
m
$S_p$
S_p
Profil total de l'objet
m^2
$\gamma_d$
gamma_d
Rapport épaisseur/portée
-
$\gamma_w$
gamma_w
Relación de aspecto
-
$S_w$
S_w
Surface génératrice de portance
m^2

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation:   à ,  puis, sélectionnez la variable:   à 

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

 Variable   Donnée   Calculer   Cible :   Équation   À utiliser



Équations


Exemples


(ID 15178)

Si vous tudiez la vid o d'un pigeon volant d'une perspective lat rale, vous pouvez observer comment il avance et r tracte ses ailes.

Pendant la phase d'avancement, l'oiseau parvient g n rer de la portance, tandis qu'en reculant, il cherche se propulser.

(ID 1587)

Si vous tudiez la vid o d'un pigeon volant en perspective frontale, vous pouvez observer comment il d ploie et r tracte ses ailes.

Pendant la phase d'avancement, l'oiseau d ploie ses ailes pour la premi re fois afin de g n rer de la portance, tandis que pendant la phase de recul, il les d ploie une deuxi me fois pour se propulser vers l'avant.

(ID 1589)

Pour mod liser l'aile, il est n cessaire d'estimer a envergure des ailes ($L$), la largeur le largeur de l'aile ($w$) et a hauteur de l'aile ($d$) de l'aile afin de calculer a surface génératrice de portance ($S_w$) et le profil total de l'objet ($S_p$). Un article avec des donn es sur les oiseaux migrateurs peut tre trouv dans [1] :

Oiseau $m$ [kg] $S_w$ [m2] $L$ [m] $\Delta$ [m]
Traquet tarier 0,0232 0,01366 0,264 0,052
Pipit des arbres 0,0199 0,0143 0,273 0,052
Rossignol philom le 0,0197 0,01059 0,221 0,048
Hirondelle rustique 0,0182 0,01446 0,328 0,044
Rouge-gorge 0,0182 0,01026 0,224 0,046
Bergeronnette flav ole 0,0176 0,01051 0,248 0,042
Gobemouche tachet 0,0153 0,01209 0,262 0,046
Rougequeue noir 0,015 0,01006 0,200 0,050
Roitelet triple bandeau 0,0123 0,00779 0,200 0,039
Gobemouche gris 0,012 0,00873 0,200 0,044
Serin cini 0,0114 0,00828 0,214 0,039
Fauvette des jardins 0,0087 0,00768 0,194 0,040
Roitelet hupp 0,0054 0,00504 0,146 0,035

Remarque : Dans ce cas, les surfaces alaires et les envergures sont fournies, ce qui permet d'estimer la largeur comme $S_w/L$. De m me, la hauteur de l'aile peut tre estim e partir de la surface de la section du profil divis e par l'envergure $S_p/L$, bien que dans ce cas, nous ne prenions pas en compte que le profil inclut la section du corps de l'oiseau.

[1] "Field Estimates of Body Drag Coefficient on the basis of dives in passerine Birds" (Estimations de terrain du coefficient de tra n e corporelle bas es sur les plong es chez les oiseaux Passeriformes), Anders Hedenstr m, Felix Liechti, The Journal of Experimental Biology, 204, 1167-1175 (2001).

(ID 1585)

Lorsque nous comparons diff rents types d'ailes, nous remarquons que les oiseaux de proie ont tendance avoir des ailes plus courtes et plus larges, tandis que les oiseaux migrateurs ont des ailes plus longues et plus troites. Par cons quent, il est logique de d finir le relación de aspecto ($\gamma_w$) comme la relation entre a envergure des ailes ($L$) et le largeur de l'aile ($w$) :

(ID 7043)

(ID 15191)

A surface génératrice de portance ($S_w$) peut tre estim en utilisant a envergure des ailes ($L$) et le largeur de l'aile ($w$) comme suit :

$ S_w = L \Delta $

(ID 4553)

Le profil total de l'objet ($S_p$) peut tre estim en utilisant a envergure des ailes ($L$) et a hauteur de l'aile ($d$) comme suit :

$ S_p = L \delta $

(ID 4554)

Le relación de aspecto ($\gamma_w$) est d fini comme le rapport entre le largeur de l'aile ($w$) et a envergure des ailes ($L$), indiquant la proportion ou la relation entre ces deux variables :

$ \gamma_w =\displaystyle\frac{ w }{ L }$

(ID 4551)

Le relación de aspecto ($\gamma_w$) peut tre d fini comme le rapport épaisseur/portée ($\gamma_d$), qui relie le largeur de l'aile ($w$) ERROR:6338

$ \gamma_r =\displaystyle\frac{ d }{ w }$

(ID 4555)

Tout comme a profil total de l'objet ($P$) est li a densité ($\rho$), le profil total de l'objet ($S_p$), le coefficient de résistance ($C_W$), a masse corporelle ($m$), a accélération gravitationnelle ($g$), a constante de proportionnalité du coefficient de portance ($c$), a surface génératrice de portance ($S_w$) et a vitesse par rapport au milieu ($v$) travers

,

nous pouvons exprimer la puissance en termes de le relación de aspecto ($\gamma_w$) et le rapport épaisseur/portée ($\gamma_d$) comme

$ P_w =\displaystyle\frac{1}{2} \rho L ^2 C_w v ^3\displaystyle\frac{1}{ \gamma_p }+\displaystyle\frac{2 m ^2 g ^2}{ c ^2 L ^2 \rho } \gamma_w \displaystyle\frac{1}{ v }$

.

(ID 9593)


ID:(2056, 0)