Druyd:Knowledge

Vol

Storyboard

Pour voler à une altitude constante, l'objet (avion/oiseau) doit ajuster l'angle d'attaque de l'aile de manière à contrer le poids avec la poussée et maintenir la vitesse souhaitée.

>Modèle

ID:(1463, 0)

Mécanismes

Description

<druyd>mechanisms</druyd>

ID:(15169, 0)

Aile dans le courant

Description

Si l'on suppose que l'écoulement autour d'une aile est laminaire, nous pouvons observer plusieurs couches entourant l'aile. Celles situées sur le dessus sont généralement un peu plus longues en raison de la courbure vers le haut, tandis que les couches inférieures ont tendance à être plus courtes et donc plus proches de l'aile. <druyd>image</druyd> En supposant que l'écoulement soit tel que ces couches convergent de manière à ce que des points proches de chaque côté de l'aile reviennent à la même position relative une fois que l'écoulement se sépare, la vitesse des couches supérieures sera nécessairement plus élevée que celle des couches inférieures. Il est important de noter que ceci n'est qu'une hypothèse, et il n'y a aucune réelle nécessité pour qu'elles convergent; en fait, elles pourraient très bien être déphasées sans aucun problème.

ID:(7016, 0)

Force sur l'aile

Description

Étant donné que la vitesse dans les couches supérieures de l'aile est plus élevée que dans les couches inférieures, cela signifie que la pression sur la surface supérieure de l'aile est inférieure à celle sur la surface inférieure. <druyd>image</druyd> Cela signifie effectivement qu'il existe une force plus importante agissant depuis le dessous de l'aile par rapport au dessus de l'aile, ce qui conduit à la génération d'une force de portance.

ID:(7018, 0)

Vol, équilibre des forces

Description

Les forces qui influencent un avion ou un oiseau peuvent être classées en deux catégories fondamentales : Forces qui affectent le contrôle du mouvement du centre de masse : • <var>6120</var>, qui s'oppose à <var>10204</var>. • <var>10078</var>, qui s'oppose à <var>6124</var>. Forces visant à obtenir la rotation de l'avion ou de l'oiseau autour du centre de masse, obtenues grâce aux ailerons sur les ailes et au gouvernail de direction : • Les ailerons permettent de générer un moment de torsion en modifiant de manière asymétrique la portance sur chaque aile. • Le gouvernail de direction contrôle la direction de l'avion ou de l'oiseau en redirigeant le flux d'air. <druyd>image</druyd> Les paramètres clés pour contrôler le mouvement du centre de masse sont : • <var>6117</var> et <var>6123</var>. • <var>6119</var> et <var>6122</var>, ce dernier dépendant de <var>6121</var>.

ID:(11080, 0)

Modèle

Description

<druyd>model</druyd>

ID:(15170, 0)

Vol

Description

Pour voler à une altitude constante, l'objet (avion/oiseau) doit ajuster l'angle d'attaque de l'aile de manière à contrer le poids avec la poussée et maintenir la vitesse souhaitée.

Variables

Symbole

Texte

Variable

Valeur

Unités

Calculer

Valor MKS

Unités MKS

$\alpha_s$

alpha_s

Angle nécessaire pour le levage

rad

$C_L$

C_L

Coefficient de portance

$C_W$

C_W

Coefficient de résistance

$c$

Constante de proportionnalité du coefficient de portance

1/rad

$\rho$

rho

Densité

kg/m^3

$F_L$

F_L

Force de levage

$F_W$

F_W

Force de résistance

$F_R$

F_R

Force de résistance totale

$F_g$

F_g

Force gravitationnelle

$m$

Masse corporelle

$S_p$

S_p

Profil total de l'objet

m^2

$P$

Profil total de l'objet

$S_w$

S_w

Surface génératrice de portance

m^2

$v$

Vitesse par rapport au milieu

m/s

Calculs

Équation

Nombre

D'abord, sélectionnez l'équation:

, puis, sélectionnez la variable:

Symbole

Équation

Résolu

Traduit

Calculs

Symbole

Équation

Résolu

Traduit

Variable

Donnée

Calculer

Cible :

Équation

À utiliser

Équations

$ F_g = m_g g $

F_g = m_g * g

(ID 3241)

$ F_L =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_w C_L v ^2$

F_L = rho * S_w * C_L * v ^2/2

<var>6120</var>, en compagnie de <var>6337</var>, <var>5342</var>, <var>10201</var>, <var>10202</var>, <var>10199</var>, <var>10200</var> et <var>6110</var>, se trouve dans <druyd>equation=15156</druyd> Si nous consid rons <var>6117</var>, d fini par <var>6337</var>, <var>10199</var> et <var>10200</var>, <druyd>equation=15154</druyd> et pour <var>6119</var>, d fini comme <druyd>equation=15155</druyd> nous obtenons <druyd>equation</druyd>

(ID 4417)

$ F_W =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_p C_W v ^2$

F_W = rho * S_p * C_W * v ^2/2

De mani re similaire la fa on dont l' quation pour <var>6120</var> a t d riv e en utilisant <var>5342</var>, <var>6119</var>, <var>6117</var> et <var>6110</var> <druyd>equation=4417</druyd> dans cette analogie, ce qui correspond <var>6117</var> sera quivalent <var>6123</var> et <var>6119</var> <var>6122</var>, ce qui permet de calculer <var>6124</var> : <druyd>equation</druyd> Le coefficient de tra n e est mesur et, dans les coulements turbulents sur les corps a rodynamiques, les valeurs sont g n ralement autour de 0.4.

(ID 4418)

$ F_R = \displaystyle\frac{1}{2} \rho S_p C_w v ^2 + \displaystyle\frac{2 m ^2 g ^2}{ c ^2 S_w \rho }\displaystyle\frac{1}{ v ^2}$

F_R = rho * S_p * C_w * v ^2/2+2* m ^2* g ^2/( c ^2* S_w * rho * v ^2)

En utilisant les relations de <var>8480</var> avec <var>6120</var>, <var>6124</var>, et <var>6121</var> : <druyd> quation=9579</druyd> nous pouvons calculer en utilisant la force de r sistance avec <var>5342</var>, <var>6122</var>, <var>6123</var>, et <var>6110</var> : <druyd> quation=4418</druyd> et la force de portance avec <var>6117</var> et <var>6119</var> : <druyd> quation=4417</druyd> en utilisant la relation pour <var>6119</var> avec <var>6165</var> : <druyd> quation=4441</druyd> en utilisant la relation pour le sinus du petit angle d'attaque $\alpha$ : <druyd> quation=9580</druyd> et le cosinus : <druyd> quation=14473</druyd> avec la condition d' quilibrer le poids de l'oiseau ou de l'a ronef pour <var>6150</var> et <var>5310</var> : <druyd> quation=4443</druyd> nous obtenons : <druyd> quation</druyd>

(ID 4546)

$ P = F_R v $

P = F_R * v

La puissance est d finie comme l' nergie $\Delta W$ par temps $\Delta t$, selon l\' quation: <druyd>equation=4439</druyd> Puisque l\' nergie est gale la force $F$ multipli e par la distance parcourue $\Delta s$, nous avons: <druyd>equation=335</druyd> Ainsi, on obtient : <meq>P=\displaystyle\frac{\Delta W}{\Delta t}= F_R \displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t}</meq> Cependant, puisque la distance parcourue dans un intervalle de temps est la vitesse $v$: <druyd>equation=3152</druyd> Enfin, nous pouvons crire l\'expression de la puissance comme: <druyd>equation</druyd>

(ID 4547)

$ P =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_p C_W v ^3 + \displaystyle\frac{2 m ^2 g ^2}{ c ^2 S_w \rho }\displaystyle\frac{1}{ v }$

P = rho * S_p * C_W * v ^3/2+2* m ^2* g ^2/( c ^2* S_w * rho * v )

<var>8480</var> d pend de <var>5342</var>, <var>6117</var>, <var>6123</var>, <var>6122</var>, <var>6165</var>, <var>6150</var> et <var>5310</var>, ce qui est gal <druyd> quation=4546</druyd>, par cons quent, en utilisant l' quation pour <var>6331</var> <druyd> quation=4547</druyd>, nous obtenons : <druyd> quation</druyd>.

(ID 4548)

$ F_R = F_W \cos \alpha + F_L \sin \alpha $

F_R = F_W *cos( alpha )+ F_L *sin( alpha )

La composante horizontale de la force de sustentation correspond la force $F_L$ multipli e par le sinus de l'angle d'attaque $\alpha$: <meq>F_L \sin\alpha </meq> et la composante horizontale de la force de r sistance correspond la force $F_W$ multipli e par le cosinus de l\'angle d\'attaque $\alpha$: <meq>F_W \cos\alpha </meq> Par cons quent, la force totale de r sistance se calcule de la mani re suivante : <druyd>equation</druyd>

(ID 9579)

Exemples

M canismes

<druyd>mechanisms</druyd>

(ID 15169)

Aile dans le courant

Si l'on suppose que l' coulement autour d'une aile est laminaire, nous pouvons observer plusieurs couches entourant l'aile. Celles situ es sur le dessus sont g n ralement un peu plus longues en raison de la courbure vers le haut, tandis que les couches inf rieures ont tendance tre plus courtes et donc plus proches de l'aile. <druyd>image</druyd> En supposant que l' coulement soit tel que ces couches convergent de mani re ce que des points proches de chaque c t de l'aile reviennent la m me position relative une fois que l' coulement se s pare, la vitesse des couches sup rieures sera n cessairement plus lev e que celle des couches inf rieures. Il est important de noter que ceci n'est qu'une hypoth se, et il n'y a aucune r elle n cessit pour qu'elles convergent; en fait, elles pourraient tr s bien tre d phas es sans aucun probl me.

(ID 7016)

Force sur l'aile

tant donn que la vitesse dans les couches sup rieures de l'aile est plus lev e que dans les couches inf rieures, cela signifie que la pression sur la surface sup rieure de l'aile est inf rieure celle sur la surface inf rieure. <druyd>image</druyd> Cela signifie effectivement qu'il existe une force plus importante agissant depuis le dessous de l'aile par rapport au dessus de l'aile, ce qui conduit la g n ration d'une force de portance.

(ID 7018)

Vol, quilibre des forces

Les forces qui influencent un avion ou un oiseau peuvent tre class es en deux cat gories fondamentales : Forces qui affectent le contr le du mouvement du centre de masse : • <var>6120</var>, qui s'oppose <var>10204</var>. • <var>10078</var>, qui s'oppose <var>6124</var>. Forces visant obtenir la rotation de l'avion ou de l'oiseau autour du centre de masse, obtenues gr ce aux ailerons sur les ailes et au gouvernail de direction : • Les ailerons permettent de g n rer un moment de torsion en modifiant de mani re asym trique la portance sur chaque aile. • Le gouvernail de direction contr le la direction de l'avion ou de l'oiseau en redirigeant le flux d'air. <druyd>image</druyd> Les param tres cl s pour contr ler le mouvement du centre de masse sont : • <var>6117</var> et <var>6123</var>. • <var>6119</var> et <var>6122</var>, ce dernier d pendant de <var>6121</var>.

(ID 11080)

Mod le

<druyd>model</druyd>

(ID 15170)

Force gravitationnelle

<var>4977</var> est bas sur <var>8762</var> de l'objet et sur une constante qui refl te l'intensit de la gravit la surface de la plan te. Cette derni re est identifi e par <var>5310</var>, qui est gal $9.8 m/s^2$. Par cons quent, on en conclut que : <druyd>kyon</druyd>

(ID 3241)

Soulevez

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 <var>6119,1</var>. La pression sur l'aile, <var>6120</var>, peut tre estim e en utilisant <var>5342</var>, <var>6117</var>, <var>6119</var>, et <var>6110</var> gr ce la formule suivante : <druyd>kyon</druyd>

(ID 4417)

Force de r sistance totale

Pour calculer <var>8480</var>, nous supposons de petits angles et consid rons une situation o l'angle est tel qu'il maintient <var>6150</var>. En utilisant cette approximation et les variables <var>6119</var>, <var>6122</var>, <var>6117</var>, <var>6123</var>, <var>5310</var>, <var>6165</var>, <var>5342</var> et <var>6110</var>, nous obtenons l'expression suivante : <druyd>kyon</druyd>

(ID 4546)

Calcul de la force de r sistance totale

La force totale de r sistance est compos e des composantes horizontales de la force de r sistance du profil de l'aile $F_W$ et de la force de portance $F_L$, qui peuvent tre calcul es partir de l'angle d\'attaque $\alpha$: <druyd>kyon</druyd>

(ID 9579)

Force de r sistance

<var>6124</var> peut tre calcul en utilisant <var>5342</var>, <var>6122</var>, <var>6123</var> et <var>6110</var> selon le formule suivante : <druyd>kyon</druyd>

(ID 4418)

Puissance de vol

La puissance $P$ est l' nergie par unit de temps qui doit tre fournie pour maintenir une force $F_R$ donn e. Par cons quent, elle peut tre calcul e en fonction de cette force en la multipliant par la vitesse $v$: <druyd>kyon</druyd>

(ID 4547)

Puissance de vol globale

Pour obtenir <var>6331</var>, il est n cessaire de multiplier <var>8480</var> par <var>6110</var>. Puisque <var>8480</var> est une fonction de <var>5342</var>, <var>6117</var>, <var>6123</var>, <var>6122</var>, <var>6165</var>, <var>6150</var> et <var>5310</var>, qui est gale <druyd>equation=4546</druyd>, le potentiel est <druyd>kyon</druyd>.

(ID 4548)

ID:(1463, 0)