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Effet de décrochage
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Si l'angle d'attaque est trop important, les tourbillons qui se forment à l'arrière supérieur de l'aile ont tendance à progresser jusqu'à atteindre le bord supérieur à l'avant de l'aile, recouvrant ainsi toute la partie supérieure d'éclats tourbillonnants. Dans cette condition, la portance diminue de manière dramatique, ce qui crée ce que l'on appelle l'effet de décrochage (stall) et peut entraîner une chute incontrôlée de l'objet (avion/oiseau).
Il existe des situations où aussi bien les avions que les oiseaux ont utilisé cet effet pour effectuer des attaques surprises depuis de grandes hauteurs, développant une technique pour reprendre le contrôle du vol et éviter de s'écraser au sol.
ID:(1462, 0)
Effet de décrochage
Storyboard
Si l'angle d'attaque est trop important, les tourbillons qui se forment à l'arrière supérieur de l'aile ont tendance à progresser jusqu'à atteindre le bord supérieur à l'avant de l'aile, recouvrant ainsi toute la partie supérieure d'éclats tourbillonnants. Dans cette condition, la portance diminue de manière dramatique, ce qui crée ce que l'on appelle l'effet de décrochage (stall) et peut entraîner une chute incontrôlée de l'objet (avion/oiseau). Il existe des situations où aussi bien les avions que les oiseaux ont utilisé cet effet pour effectuer des attaques surprises depuis de grandes hauteurs, développant une technique pour reprendre le contrôle du vol et éviter de s'écraser au sol.
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Équations
A force de levage ($F_L$), en compagnie de a envergure des ailes ($L$), a densité ($\rho$), le facteur de vitesse maximale de l'aile ($c_t$), le facteur de vitesse en bas d'aile ($c_b$), a longueur de l'aile supérieure ($l_t$), a longueur de l'aile inférieure ($l_b$) et a vitesse par rapport au milieu ($v$), se trouve dans
Si nous consid rons a surface génératrice de portance ($S_w$), d fini par a envergure des ailes ($L$), a longueur de l'aile supérieure ($l_t$) et a longueur de l'aile inférieure ($l_b$),
et pour le coefficient de portance ($C_L$), d fini comme
nous obtenons
A force de levage ($F_L$) avec a densité ($\rho$), a surface génératrice de portance ($S_w$), le coefficient de portance ($C_L$) et a vitesse par rapport au milieu ($v$) est repr sent par
ce qui, avec a masse corporelle ($m$) et a accélération gravitationnelle ($g$), doit tre gal :
c'est- -dire :
$\displaystyle\frac{1}{2}\rho S_wC_Lv^2=mg$
ce qui donne :
Le coefficient de portance ($C_L$) est calcul avec a masse corporelle ($m$), a accélération gravitationnelle ($g$), a surface génératrice de portance ($S_w$), a densité ($\rho$) et a vitesse par rapport au milieu ($v$) comme suit :
Ainsi, avec a constante de proportionnalité du coefficient de portance ($c$) et le accélération maximale ($\alpha$),
nous obtenons
Exemples
Le coefficient de portance est une fonction de l'angle d\'attaque et suit g n ralement la tendance indiqu e dans la figure suivante :
Dans le cas illustr , la pente est d\'environ 1,5 pour 15 degr s, ce qui correspond 0,1 1/degr ou 5,73 1/radian.
Dans un mod le d'aile en soufflerie, on peut observer comment le flux est initialement laminaire, mais mesure qu'il progresse vers le bord de fuite de l'aile, il devient turbulent :
Lorsque l'angle d'attaque d passe un angle critique (g n ralement entre 15 et 30 degr s, selon la conception), la surface de l'aile se couvre de tourbillons et la portance chute brusquement z ro.
ce stade, un ph nom ne appel d crochage se produit, o l' coulement d'air sur l'aile se s pare et forme des tourbillons turbulents. Ces tourbillons perturbent l' coulement d'air r gulier, r duisant consid rablement la portance et affectant la capacit de contr le de l'a ronef. Il est crucial d' viter que l'angle d'attaque ne d passe cette valeur critique pour maintenir un vol stable et s curis .
Si l'angle d\'attaque d passe un angle critique (g n ralement entre 15 et 30 degr s, selon la conception), la surface de l\'aile se retrouve recouverte de tourbillons et la portance chute brusquement z ro.
ce stade, un ph nom ne connu sous le nom de d crochage (stall) se produit, o l\' coulement de l\'air sur l\'aile se s pare et des tourbillons turbulents se forment. Ces tourbillons perturbent l\' coulement r gulier de l\'air, r duisant consid rablement la portance et affectant la capacit de contr le de l\'avion. Il est important d\' viter que l\'angle d\'attaque d passe cet angle critique afin de maintenir un vol stable et s r.
Le vol de la National Airlines 102, un avion-cargo de type Boeing 747-400 d collant de Bagram en Afghanistan, a tragiquement connu un accident le 29 avril 2013 en raison d'un d placement de la charge pendant le d collage. Ce d placement de la charge a provoqu une augmentation de l'angle d'attaque, entra nant la perte de portance de l'aile, un ph nom ne connu sous le nom de d crochage. De plus, le d placement de la charge a endommag le syst me hydraulique des gouvernes de queue, rendant l'a ronef incontr lable. Malheureusement, les 7 membres d' quipage ont perdu la vie instantan ment lors de l'impact.
Voici une simulation illustrant le tragique d collage : Simulation
Pour g n rer une pression plus lev e en dessous qu'au-dessus de l'aile et produire de la portance, le principe de Bernoulli est utilis pour corriger le manque de conservation de la densit d' nergie avec un coefficient de portance ($C_L$). La pression sur l'aile, a force de levage ($F_L$), peut tre estim e en utilisant a densité ($\rho$), a surface génératrice de portance ($S_w$), le coefficient de portance ($C_L$), et a vitesse par rapport au milieu ($v$) gr ce la formule suivante :
partir de mesures, il est conclu que le coefficient de portance $C_L$ est proportionnel l'angle d\'attaque $\alpha$:
Apr s un certain angle, la courbe diminue jusqu\' atteindre z ro. Cela est d au fait que au-del de cet angle critique, les tourbillons recouvrent enti rement la surface sup rieure de l\'aile, ce qui entra ne une perte de portance. Ce ph nom ne est appel \"d crochage\" ou \"d crochage a rodynamique\".
La condition pour atteindre le vol est remplie lorsque a force de levage ($F_L$) est gal au poids de l'a ronef ou de l'oiseau, calcul partir de a masse corporelle ($m$) et a accélération gravitationnelle ($g$). Cela est r alis avec des valeurs suffisantes de ERROR:6110,0, a surface génératrice de portance ($S_w$), et le coefficient de portance ($C_L$), ce dernier coefficient tant le facteur ajustable. Dans le cas des a ronefs, les pilotes peuvent modifier la valeur de le coefficient de portance ($C_L$) en utilisant les volets, dont la valeur doit satisfaire :
Les volets sont ajust s en modifiant l'angle que l'aile forme avec la direction du vol, connu sous le nom d'angle d'attaque.
tant donn que le coefficient de portance $C_L$ est proportionnel l'angle d'attaque $\alpha$, on peut calculer l'angle n cessaire pour obtenir une portance suffisante pour une vitesse $v$ donn e :
o $m$ est la masse, $g$ est l\'acc l ration due la gravit , $\rho$ est la densit du milieu, $S_w$ est la surface de l\'aile et $c$ est la constante de proportionnalit entre le coefficient de portance et l\'angle d\'attaque.
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