Polaire des vitesses, polaire aérodynamique...

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GunMan
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Polaire des vitesses, polaire aérodynamique...

#1

Message par GunMan »

Question très simple aux vieux chibanes de l'aérodynamique qui sont ici.

Pourquoi appelle - t - on ça une courbe polaire ?

Mathématiquement ça n'a rien d'une courbe en rho(theta), c'est tout ce qui a de plus cartésien ! Peut être la polaire prend elle une forme plus élégante une fois en coordonnées polaires ?

Merci pour vos éclairages.

Gun.
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kezni
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#2

Message par kezni »

tu peux assez facilement trouver un centre au profilé et tracer la polaire du profilé en partant du centre

ce n'est pas parce que la courbe est complexe quelle ne peut être polaire (et vice versa)
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mek
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#3

Message par mek »

Définition : (source wikipedia) et c'est ce que dit Kezni aussi.
Liens : http://fr.wikipedia.org/wiki/Polaire_des_vitesses
-
Le polaire des vitesses est une courbe utilisée notamment en aéronautique qui présente, pour un appareil ou un profil d'aile donné, la vitesse de vol en abscisse (ou un paramètre lié, tel que le coefficient aérodynamique de traînée Cx) et le taux de chute en ordonnée (ou Cz). Elle permet d'avoir un bon aperçu des performances du profil ou de l'appareil. Cette courbe permet de trouver la finesse maximale théorique, en traçant la tangente à la courbe passant par l'origine.

Ps: Thanks, GunMan, pour le placement de certaines tiles OF... :))
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GunMan
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#4

Message par GunMan »

kezni a écrit :tu peux assez facilement trouver un centre au profilé et tracer la polaire du profilé en partant du centre
Entièrement d'accord mais...

1°. Quel interêt ?
2°. Ca ne dit pas pourquoi on appelle ça une polaire ! On voit ça en coordonnéees cartésiennes dans n'importe quel bouquin aéro et pourtant tout le monde continue d'appeler ça une polaire...
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mek
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#5

Message par mek »

lien : http://serge.mehl.free.fr/ polaire: latin, de polus: http://www.merriam-webster.com/dictionary/polar

Lemniscate de Bernoulli :
Jakob Bernoulli fut amené à définir (dans les Acta Eruditorum, 1694), comme le fit indépendamment Newton, la notion de coordonnées polaires avec l'introduction de sa lemniscate (du grec lemniskos = ruban) :
O désignant l'origine des coordonnées, elle est l'image dans l'inversion de pôle O, de l'hyperbole équilatère x2 - y2 = 2a2.
On retrouve également cette courbe en tant que podaire de cette même hyperbole par rapport à l'origine.
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ANTAGORN
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#6

Message par ANTAGORN »

D'accord avec toi Gunman: on trace cette courbe grace à des coordonnées orthogonales.
Mais les infos intéressantes concernent les incidences (incidence de meilleure finesse, incidences de même finesse, etc.).
Et ces infos sont lues sur une droite qui, elle, détermine des coordonnées polaires.
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Cool&quiet
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#7

Message par Cool&quiet »

Vieux souvenir :

il me semble que cela à voir avec la transformation dans l'espace de Laplace qui donne une nouvelle courbe . or cette courbe s'annule pour des valeur laplaciennes bien precise ( des poles ) . quand on revient dans l'espace classique , ces poles laplaciens donnent une courbe qu'on appelle de fait une courbe polaire .

un peu comme la fonction de joukovsky qui definit les profil naca . la transformée de laplace donne une nouvelle courbe qui va donner le point d'inflexion geometrique du profil .


Vieux vieux souvenirs , donc pas hesiter à corriger si necessaire .

Krasno
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#8

Message par Krasno »

@Antigorn : j'aimerais comprendre, peux-tu développer ta dernière phrase ?
Et ces infos sont lues sur une droite qui, elle, détermine des coordonnées polaires.
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Une vidéo de présentation de l'Escadron C6 est disponible sur Dailymotionet sur Megauploaden bonne qualité !
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ANTAGORN
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#9

Message par ANTAGORN »

Salut Krasno,
Si les CZ sont en abscisse et les Cx en ordonnées, les incidences réparties sur notre courbe sont plus utiles si on les repère en coordonnées polaires (angle + distance à l'origine).
Par exemple les incidences de même finesse ont une caracteristique commune (l'angle).
je ne suis pas très doué pour les explications, et je n'ai pas ce qu'il faut à la maison pour faire un tracé propre alors je te propose ceci qui est plutôt bien fait sur les autres utilisations "polaires".
http://www.tpe-avion.fr/polaire%20de%20l%20aile
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Krasno
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#10

Message par Krasno »

Ah, ok je vois ce que tu veux dire ! Ca va mieux avec un schéma, merci ;)
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Hood
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#11

Message par Hood »

Ca date de Lilienthal qui a été un des premiers à s'intéresser au sujet et à publier. A l'époque il la traçait en (F, alpha)= (rho, theta) : http://books.google.com/books?id=1OeCJF ... ve&f=false

Après le terme est resté, que ce soit en (Cx, Cz), (alpha, vitesse), (Vz, vitesse), (puissance, vitesse) etc.
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GunMan
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#13

Message par GunMan »

Hood a écrit :Ca date de Lilienthal qui a été un des premiers à s'intéresser au sujet et à publier. A l'époque il la traçait en (F, alpha)= (rho, theta) : http://books.google.com/books?id=1OeCJF ... ve&f=false

Après le terme est resté, que ce soit en (Cx, Cz), (alpha, vitesse), (Vz, vitesse), (puissance, vitesse) etc.
Je me doutais bien que c'était une histoire de tracé en fonction de alpha !

Merci beaucoup, et merci beaucoup à tous pour vos réponses :) !
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GunMan
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#14

Message par GunMan »

Bonsoir à tous ;-) !

Une question (très) bête à propos de la polaire. J'ai un peu honte de la poser étant moi-même vélivole mais bon, à ma décharge, ça fait très longtemps que je n'ai pas volé - et je n'ai pas moyen de vérifier à proximité.

Quand on a du vent de face, la polaire se décale vers la gauche horizontalement.

Est ce que la vitesse de finesse max à ce moment est la Vfinesse max normale à laquelle on ajoute le vent simplement ?
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ANTAGORN
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#15

Message par ANTAGORN »

Les vitesses dont on parle sont toujours relatives à ton profil. C'est à dire que c'est la vitesse de l'écoulement par rapport à ton profil qui compte.
Dans ton planeur, une vitesse indiquée* de X mètres/seconde ne te dis pas si le vent est de face ou pas, ni même si il y a du vent.

Si tu as un vent relatif mettons de 80m/s et un vent de face de 10 m/s, ta V/sol est de 70m/s.
Si tu as un vent relatif de 80m/s par vent arrière de 10 m/s ta vitesse sol est de 90m/s. C'est pour ça que tu décolles (et atterris ) face au vent,( tu as une V/sol plus basse pour la même V aéro) et qu'on met les portes-avions face au vent, surtout s'il est important, pour lancer ou récupérer les avions (la vitesse du PA s'ajoute à celle du vent).

Dans tous les cas c'est la vitesse relative qui conditionne ta trainée, ta portance ton taux de montée, etc... pas la vitesse / sol.
Si ta vitesse de décrochage est de, mettons 80 kts, que tu aies le vent de face ou dans le dos, et quelque soit sa vitesse, tu décrocheras à 80kts indiqués.

PS:Je sais que ton badin n'est pas gradué en m/s, c'est juste pour simplifier.

*laissons pour l'instant les notions de "vitesse indiquée" et de "vitesse vraie" pour ne pas embrouiller les choses.

PPS: si quelqu'un a une explication moins "brouillon" :sleep:n'hésitez pas
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Yop127
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#16

Message par Yop127 »

Les perfos aérodynamique de l'avion sont liées à la vitesse air.

La vitesse air de finesse max, comme la vitesse de décrochage, ne dépend pas du vent.

Par contre, si tu as du vol, ta vitesse sol, elle, varie, donc la vitesse sol de finesse max varie avec le vent.

Par contre, je me demande si la finesse dépend de la masse avion et/ou d'autres paramètres? (alti, température, etc...) Je dirais que non dans la mesure où c'est un rapport Cz/Cx, mais une confirmation me ferait plaisir :)
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GunMan
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#17

Message par GunMan »

Merci Antagorn ! Mais je sais bien ça - je parlais de la vitesse de finesse Max et non des vitesses en général. En fait quand je trace mes polaires décalées du vent horizontalement et que je calcule les tangentes passant par l'origine je tombe sur la finesse Max en air calme + le vent. Ça me parait curieux et je voulais la confirmation d'un vélivole :)
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pOy-yOq
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#18

Message par pOy-yOq »

GR_2/33_Yop a écrit :Les perfos aérodynamique de l'avion sont liées à la vitesse air.

La vitesse air de finesse max, comme la vitesse de décrochage, ne dépend pas du vent.

Par contre, si tu as du vol, ta vitesse sol, elle, varie, donc la vitesse sol de finesse max varie avec le vent.

Par contre, je me demande si la finesse dépend de la masse avion et/ou d'autres paramètres? (alti, température, etc...) Je dirais que non dans la mesure où c'est un rapport Cz/Cx, mais une confirmation me ferait plaisir :)
La vitesse de finesse Max dépend de la masse, c'est pour cela que les planeurs emportent de l'eau dans des ballasts! :)

bandini
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#19

Message par bandini »

GunMan a écrit :Bonsoir à tous ;-) !

Une question (très) bête à propos de la polaire. J'ai un peu honte de la poser étant moi-même vélivole mais bon, à ma décharge, ça fait très longtemps que je n'ai pas volé - et je n'ai pas moyen de vérifier à proximité.

Quand on a du vent de face, la polaire se décale vers la gauche horizontalement.

Est ce que la vitesse de finesse max à ce moment est la Vfinesse max normale à laquelle on ajoute le vent simplement ?
Ce qui est souvent interessant en planeur, c'est la finesse sol. Quand on a du vent de face, ta polaire en vitesse air ne bouge pas. Par contre ta vitesse sol change. Plutot que de decaler la courbe vers la gauche, on peut decaler l'origine vers la droite, comme sur l'image ci-dessous.

L'origine pour les droites de finesse constante etant décalé, le point de tangence n'est plus le meme non plus. Au final :
La vitesse de finesse (sol) max est différente.
Elle ne s'obtient pas en rajoutant la vitesse du vent de face.
La finesse max elle meme est différente.

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ANTAGORN
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#20

Message par ANTAGORN »

@ GunMan, ma réponse est un peu à coté de la plaque, ça me paraissait étrange aussi qu'un vélivole se mélange les crayons entre le vent et le vent relatif.;)

C'est très intéressant tout ça.
A mon tour de poser des questions, j'imagine que cette polaire/sol (je ne connais pas le terme exact) doit être très utile pour calculer une autonomie. Mais a-t-elle d'autres applications?

Bons vols
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Hood
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#21

Message par Hood »

On trouve sur cette page des schemas qui expliquent bien le principe :

http://www.ppmenegoz.com/spip.php?article99

C'est pour du parapente mais la physique reste la même

Vent de face, il te faut afficher une vitesse supérieure à ta vitesse de finesse max pour obtenir la meilleur finesse sol
Vent dans le dos, c'est le contraire, il te faut ralentir
On peut aussi appliquer le principe aux ascendances (je ralentis) et aux dégueulantes (j'accélère, aussi pour en sortir le plus vite possible)
Naturamque novat

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