Définition vitesse de décrochage

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Crickey
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Définition vitesse de décrochage

#1

Message par Crickey »

Pour culture personnelle et aussi pour définir la véracité du modèle de vol d'un avion dans un jeu, je pose la question qu'elle est la définition d'une "vitesse de décrochage". lorsqu'elle est indiquée dans un manuel de vol pour un avion en particulier par exemple.

pour tenter d'éclaircir ma question, voici les choses auxquelles je pense.

- sous cette vitesse il est impossible de maintenir le palier quoiqu'il arrive.
- pour un régime moteur donné, sous cette vitesse il est impossible de maintenir le palier.
- moteur coupé, l'avion peut tenir le palier tant qu'il est au-dessus de cette vitesse.
- sous cette vitesse il est impossible de maintenir le palier sans s'aider d'une plus forte poussé du moteur et des gouvernes (ailerons, profondeur etc..)

pour les circonstances il s'agit d'un avion a hélice, moteur a piston, hors condition météo (vent etc..) ni utilisation des volets, on ne crée pas de trainée supplémentaire (comme sortir le train)

ainsi par exemple, si l'avion a une vitesse indiquée de décrochage a 100 km/h. Est il possible hors conditions externes (volets, vent etc..) en poussant le moteur a fond et en tirant un peu sur les commandes de voler a 90 km/h ou 80 km/h ?

ou bien non, a 99km/h tu tombe.

pour info dans le modèle de vol de l'avion, il est prévu un décrochage a 105 km/h.

en effet si je réduit les gaz a 0 depuis 150 km/h par exemple, il tient sa ligne avec des efforts mesurés sur les commandes, a 100 km/h il chute de façon symétrique. Mais en poussant un peu le moteur et en tirant sur le manche on peut voler a 80 km/h.

Mon manque de culture dans ce domaine, me fait poser la question, " je vole sous la vitesse de décrochage, est-ce normal ?"

merci
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pOy-yOq
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#2

Message par pOy-yOq »

Si tu es sous la vitesse de décrochage pour une configuration donnée, non tu ne peux pas voler en palier dans ton cas. Par contre il existe certains types d'avions qui le permettent mais seulement grâce au moteur, accroché à leur hélice par exemple (comme un hélico)

Après en ce qui concerne la vitesse de décrochage, elle dépend de beaucoup de choses: configuration (volets par exemple), masse de l'avion, facteur de charge...

SpruceGoose
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#3

Message par SpruceGoose »

Lorsque l’on parle de décrochage, c’est un décollement des filets d’air sur l’extrados du profil.

Ce décollement est obtenu à une incidence fixe du profil, quelque soit la vitesse de l’avion.

Ainsi la courbe de Cz = f(i) augmente puis chute brutalement à « i décrochage ».
L’avion ne tient plus en palier et fait une abattée. A ce moment l’avion devient incontrôlable, et cette notion est essentielle, car s’il reste contrôlable, le décrochage n’a pas tout à fait été atteint.

Maintenant, il n’est pas toujours aisé d’installer et d’exploiter un incidencemètre à bord de tous les avions (c’est un instrument avec un capteur assez complexe, donc cher à mettre en place). Il n’y a que sur des avions militaires ou avions civils de certaines tailles ou sophistication que l’on trouve une sonde d’incidence avec sa chaîne de mesure.

Mais il y a cependant un paramètre que l’on peut prendre en considération et qui est représentatif du décrochage dans certaines conditions : la VITESSE

De manière générale, on définit le décrochage dans les conditions suivantes :

-Vol en palier
-Puissance moteur nulle ou plein réduit

Si cela ne pose pas plus de problème concernant l’incidence de décrochage, si l’on considère la Vitesse de décrochage, d’autres paramètres doivent être précisés qui sont :

- Masse de l’avion
- Facteur de charge (virage, montée ou descente, ressource)
- Configuration volets (rentrés ou sortis)

Pourquoi ? Parce que la Vitesse de décrochage varie avec les paramètres cités précédemment.

Exemple :

En palier en ligne droite (facteur de charge = 1), un avion va décrocher à une Vitesse supérieure alors qu’à une masse plus faible il décrochera à une vitesse inférieure, donc un peu plus tard, mais l’incidencemètre indiquera la même valeur.

En virage en palier à 60° d’inclinaison sous 2g par exemple, l’avion décrochera à une vitesse supérieure (à multiplier par la racine de g, soit ici 1.41).
En montée en ligne droite par exemple, l’avion décrochera à une vitesse un peu plus faible car le facteur de charge sera inférieur à 1.

Lorsque l’on sort les volets, on modifie le profil d’aile, donc l’incidence de décrochage est modifié et la vitesse par la même occasion.
Les volets sortis diminuent légèrement l’incidence de décrochage, mais la vitesse correspondant à cette nouvelle incidence est diminuée, ce qui fait qu’avec les volets sortis, on diminue la vitesse de décrochage (on décroche à incidence plus faible mais aussi à vitesse plus faible).

La mise en puissance va diminuer la vitesse de décrochage.
Essayer de faire un décrochage pleine puissance en vol en palier rectiligne par exemple est assez difficile. Il est difficile d’atteindre l’incidence de décrochage en augmentant l’assiette de l’avion (monter le nez) sans que l’avion refuse de monter. Normal car c’est la puissance du moteur qui fait monter un avion.
Ce que l’on fait, c’est amener l’avion près de l’incidence de décrochage avec puissance réduite, et ensuite mettre les gaz progressivement… et l’avion reste suspendu au moteur… avec une très forte assiette, donc incidence. Evidemment la vitesse de décrochage ici est très faible.

Donc dans les manuels de vol avion, on définit toujours la vitesse de décrochage en précisant bien :
- Vol en palier rectiligne
- Facteur de charge 1
- A masse maximale de l’avion
- A volets zéro
- Puissance moteur nulle

En clair, moins l'avion est chargé en poids, s'il n'encaisse pas de g, s'il a les volets sortis, si les moteurs fonctionnent, plus il sera loin du décrochage.

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TooCool_12f
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#4

Message par TooCool_12f »

la "vitesse de décrochage" est en quelque sorte un abus de langage.

en fait, l'avion décroche non pas à cause d'une vitesse limite, mais à cause d'une incidence limite.

la voilure créé de la portance grâce à l'écoulement de l'air autour (ou va rester simple, il y a un sujet beaucoup plus poussé sur la question de la portance proprement dite). En augmentant son incidence (l'angle que fait l'aile avec l'écoulement de l'air, toujours en simplifiant), avec la même vitesse d'écoulement de l'air, la portance générée augmente.

Arrivé à un certain angle, l'air ne s'écoule plus de façon optimale et la portance se casse la gueule, ce qui se traduit par le décrochage (toujours en parlant de façon simple).

Donc, revenons-en à notre histoire de vitesse;

pour que l'avion puisse voler, on a besoin d'une certaine vitesse, ce qui se traduit par un écoulement d'air permettant de générer assez de portance pour décoller avec une incidence adaptée. Si on accélère, l'incidence nécessaire pour tenir l'avion en l'air en ligne droite diminue (plus de vitesse amène plus de portance générée, et comme la masse de l'avion ne change pas, soit on monte, soit on réduit l'un des deux paramètres: la vitesse ou l'incidence).

A contrario, en ralentissant (en vol), l'avion voit la portance générée diminuée, et, pour rester en palier, il faut augmenter l'incidence. Quand on arrive à l'incidence max, on a la portance max (à peu près) et si l'on va au delà, l'avion décroche. Ce qui fera varier la vitesse à laquelle cela se produit est la masse de l'avion. selon que ton zinc soit avec le plein de carburant, plein de membres d'équipage, d'armements etc, ou au contraire, avec des réservoirs à sec, armes vides et un pilote tout maigre, sa masse va varier.. et plus il sera léger, moins il aura besoin de portance pour tenir en l'air. Du coup, pour une vitesse ou un avion "lourd" va décrocher, un "léger" du même modèle, tiendra encore l'air (même vitesse et moins besoin de portance => incidence moindre, donc, décrochage retardé)

Par ailleurs, lors des évolution, pour tirer 2G il faut générer deux fois la portance, à 3G, trois fois, etc... Sachant que l'aile décroche à une incidence donnée (globalement toujours la même pour une aile donnée), un avion décrochant à 100kts à 1G, décrochera à environ 144kts à 2G, 173kts pour 3G etc... en gros, ta vitesse de décrochage sera multipliée par la racine du nombre de G générés.

Dernière petite chose amusante:

normalement, ton appareil ne peut voler sous sa "vitesse de décrochage", mais, certains modèles, en soufflant leur voilure peuvent tenir en l'air à des vitesses inférieures, un exemple est le C-123 qui pouvait, en claquant 2800rpm souffler sa voilure suffisamment bien pour tenir en vol à 50kts alors qu'il devait décrocher entre 70-75kts, normalement
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TooCool_12f
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#5

Message par TooCool_12f »

pfff.. vous êtes pas drôles les mecs... lol
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pOy-yOq
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#6

Message par pOy-yOq »

SpruceGoose a écrit : Maintenant, il n’est pas toujours aisé d’installer et d’exploiter un incidencemètre à bord de tous les avions (c’est un instrument avec un capteur assez complexe, donc cher à mettre en place). Il n’y a que sur des avions militaires ou avions civils de certaines tailles ou sophistication que l’on trouve une sonde d’incidence avec sa chaîne de mesure.
Petite parenthèse: un incidencemètre n'est pas compliqué du tout en réalité, c'est au contraire très facilement réalisable en ajoutant un pitot à 45° du pitot pour la vitesse et "orienté vers le bas".
Et c'est très dommage qu'il n'y en ai pas plus dans l'aviation "de loisir", c'est un instrument bien plus réactif et précis qu'un badin (je ne regarde plus du tout l'anémomètre en finale pour ma part) :)

SpruceGoose
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#7

Message par SpruceGoose »

TooCool_12f a écrit :la "vitesse de décrochage" est en quelque sorte un abus de langage.
Attention, il ne s’agit pas du tout d’un abus de language.
C’est bien une valeur réelle de vitesse qui correspond exactement au moment du décrochage, celui où l’aile atteint l’angle de d’incidence de décrochage, bien sûr dans la configuration avion donnée du moment (masse, g, volets…).

Ce n’est pas comme par exemple que lorsque l’on définit la poussée d’un GTR par le N1 ou l’EPR, qui ne sont que représentatifs à quelque erreur près de cette poussée parce qu’il n’existe pas d’instrument indiquant directement la poussée d’un GTR en DaN.
pOy-yOq a écrit :Petite parenthèse: un incidencemètre n'est pas compliqué du tout en réalité, c'est au contraire très facilement réalisable en ajoutant un pitot à 45° du pitot pour la vitesse et "orienté vers le bas".
Je parlais d’instruments de grande précision avec leur systèmes de réchauffe, leur indication fiable et stable, leur liaison avec le stick-shaker… et non pas de l’avertisseur de décrochage monté sur les avions légers.
Sauf si bien sûr tu parles d’autre chose, mais je ne connais pas du tout ?

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pOy-yOq
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#8

Message par pOy-yOq »

SpruceGoose a écrit : Je parlais d’instruments de grande précision avec leur systèmes de réchauffe, leur indication fiable et stable, leur liaison avec le stick-shaker… et non pas de l’avertisseur de décrochage monté sur les avions légers.
Sauf si bien sûr tu parles d’autre chose, mais je ne connais pas du tout ?
Je parlais pour le cas des avions de tourisme, où le traditionnel tube pitot n'est pas dégivré. Et non je ne parle pas d'un avertisseur de décrochage comme il y a sur tous les petits avions (souvent un simple signal sonore).
En fait il suffit de placer juste en dessous du tube pitot (pour l'anémomètre) un autre pitot dans le même plan vertical mais avec un certain angle (45° souvent je crois). Ce dernier recevra plus ou moins de pression dynamique suivant l'incidence de l'avion et une comparaison avec la pression dynamique du pitot traditionnel permet de faire un indicateur d'angle d'attaque.
Je ne sais pas si c'est très clair mais en tout cas c'est vraiment utile et j'espère que ça va se développer.

Un exemple d'une solution intégrée: http://www.aerodiamond.com/docs/DynonEF ... Attack.pdf

SpruceGoose
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#9

Message par SpruceGoose »

pOy-yOq a écrit :
Un exemple d'une solution intégrée: http://www.aerodiamond.com/docs/DynonEF ... Attack.pdf
OK! Intéressant, mais ce pitot/AOA est spécialement conçu pour être installé avec des avions équipés de systèmes EFIS de chez Dynon Avionics.

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Crickey
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#10

Message par Crickey »

merci

Cela me plait bien :
Donc dans les manuels de vol avion, on définit toujours la vitesse de décrochage en précisant bien :
- Vol en palier rectiligne
- Facteur de charge 1
- A masse maximale de l’avion
- A volets zéro
- Puissance moteur nulle
si je considère que ma vitesse du "manuel" est celle-la (selon les critère dans le quote)
mon avion dans le jeu serait pas mal du tout.

il est donné pour 105km/h je disait et en effet a gaz nul, on tient le palier (toujours avec les critères quotés) jusque 100 km/h

Ensuite avec un peu de gaz et en faisant un peu la gigue avec les commandes, en le cabrant un peu "nez en l'air" on parvient a la tenir a 80/90 mais non sans une petite perte d'altitude, il descend assez lentement (1 a 2 m/s)

cela correspondrait ?
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#11

Message par SpruceGoose »

Crickey a écrit :merci

Cela me plait bien :



si je considère que ma vitesse du "manuel" est celle-la (selon les critère dans le quote)
mon avion dans le jeu serait pas mal du tout.

il est donné pour 105km/h je disait et en effet a gaz nul, on tient le palier (toujours avec les critères quotés) jusque 100 km/h

Ensuite avec un peu de gaz et en faisant un peu la gigue avec les commandes, en le cabrant un peu "nez en l'air" on parvient a la tenir a 80/90 mais non sans une petite perte d'altitude, il descend assez lentement (1 a 2 m/s)

cela correspondrait ?
Bien oui !

Si tu n'es pas à masse maximale, la VD est un peu plus faible; tu mes un peu de gaz et tu cabres un peu pour tenir le palier, et la VD diminue encore.

Maintenant, la tenue d'altitude ne dépend que de la dextérité du pilote. Cela dit dans cette région de vol, le pilotage n'est pas spécialement aisé...


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ANTAGORN
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#12

Message par ANTAGORN »

pOy-yOq a écrit : En fait il suffit de placer juste en dessous du tube pitot (pour l'anémomètre) un autre pitot dans le même plan vertical mais avec un certain angle (45° souvent je crois). Ce dernier recevra plus ou moins de pression dynamique suivant l'incidence de l'avion et une comparaison avec la pression dynamique du pitot traditionnel permet de faire un indicateur d'angle d'attaque.
Je ne sais pas si c'est très clair mais en tout cas c'est vraiment utile et j'espère que ça va se développer.

Un exemple d'une solution intégrée: http://www.aerodiamond.com/docs/DynonEF ... Attack.pdf
C'est intéressant en effet. Pour ma part les sondes d'incidence que je connaissais étaient mobiles (soit à palette, soit asservies).
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TooCool_12f
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#13

Message par TooCool_12f »

SpruceGoose a écrit :Attention, il ne s’agit pas du tout d’un abus de language.
C’est bien une valeur réelle de vitesse qui correspond exactement au moment du décrochage, celui où l’aile atteint l’angle de d’incidence de décrochage, bien sûr dans la configuration avion donnée du moment (masse, g, volets…).
justement, quand on parle de vitesse de décrochage d'un modèle, on ne peut donner une vitesse, car celle ci varie avec la masse (en particulier).

si on te dit: "pour cet avion la vitesse de décrochage est de 100kts"

si c'est un biplace, entre la vitesse ou il va décrocher avec juste un pilote taille jockey à bord, et celle où il aura deux gusses plutôt balèzes qui l'amèneront à sa masse maxi, il y aura une différence significative.

D'où ma remarque sur l'abus de langage qui, d'ailleurs, tend à amener les discussions sans fin sur les modèles de vol sur tell ou telle simu après que des participants aient lu qu'un tel avion avait une vitesse de décrochage donnée et s'accrochent à ça comme une moule à son rocher
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