Utilisateur:


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.

>Modèle

ID:(1462, 0)



Mécanismes

Concept


ID:(15176, 0)



Coefficient de portance

Description

Le coefficient de portance est une fonction de l'angle d\'attaque et suit généralement la tendance indiquée dans la figure suivante :

Dans le cas illustré, la pente est d\'environ 1,5 pour 15 degrés, ce qui correspond à 0,1 1/degré ou 5,73 1/radian.

ID:(7148, 0)



Aile dans le courant

Description

Dans un modèle d'aile en soufflerie, on peut observer comment le flux est initialement laminaire, mais à mesure qu'il progresse vers le bord de fuite de l'aile, il devient turbulent :



Lorsque l'angle d'attaque dépasse un angle critique (généralement entre 15 et 30 degrés, selon la conception), la surface de l'aile se couvre de tourbillons et la portance chute brusquement à zéro.

À ce stade, un phénomène appelé décrochage se produit, où l'écoulement d'air sur l'aile se sépare et forme des tourbillons turbulents. Ces tourbillons perturbent l'écoulement d'air régulier, réduisant considérablement la portance et affectant la capacité de contrôle de l'aéronef. Il est crucial d'éviter que l'angle d'attaque ne dépasse cette valeur critique pour maintenir un vol stable et sécurisé.

ID:(1165, 0)



Cas de décrochage

Description

Si l'angle d\'attaque dépasse un angle critique (généralement entre 15 et 30 degrés, selon la conception), la surface de l\'aile se retrouve recouverte de tourbillons et la portance chute brusquement à zéro.

À ce stade, un phénomène connu sous le nom de décrochage (stall) se produit, où l\'écoulement de l\'air sur l\'aile se sépare et des tourbillons turbulents se forment. Ces tourbillons perturbent l\'écoulement régulier de l\'air, réduisant considérablement la portance et affectant la capacité de contrôle de l\'avion. Il est important d\'éviter que l\'angle d\'attaque dépasse cet angle critique afin de maintenir un vol stable et sûr.

ID:(1164, 0)



Case à Boeing 747 Cargo Bagram, Afghanistan

Video

Le vol de la National Airlines 102, un avion-cargo de type Boeing 747-400 décollant de Bagram en Afghanistan, a tragiquement connu un accident le 29 avril 2013 en raison d'un déplacement de la charge pendant le décollage. Ce déplacement de la charge a provoqué une augmentation de l'angle d'attaque, entraînant la perte de portance de l'aile, un phénomène connu sous le nom de décrochage. De plus, le déplacement de la charge a endommagé le système hydraulique des gouvernes de queue, rendant l'aéronef incontrôlable. Malheureusement, les 7 membres d'équipage ont perdu la vie instantanément lors de l'impact.

Voici une simulation illustrant le tragique décollage : Simulation

ID:(11066, 0)



Modèle

Concept


ID:(15189, 0)



Effet de décrochage

Modèle

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.

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
-
$c$
c
Constante de proportionnalité du coefficient de portance
1/rad
$\rho$
rho
Densité
kg/m^3
$F_L$
F_L
Force de levage
N
$m$
m
Masse corporelle
kg
$S_w$
S_w
Surface génératrice de portance
m^2
$v$
v
Vitesse par rapport au milieu
m/s

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

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

$ F_L = \rho L ( c_b l_b - c_t l_t ) v ^2$



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 ($l_b$),

$ S_w = \displaystyle\frac{1}{2} L ( l_t + l_b )$



et pour le coefficient de portance ($C_L$), d fini comme

$ C_L = 4\displaystyle\frac{ c_t l_t - c_b l_b }{ l_t + l_b }$



nous obtenons

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

(ID 4417)

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

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



ce qui, avec a masse corporelle ($m$) et a accélération gravitationnelle ($g$), doit tre gal :

$ F_g = m g $



c'est- -dire :

$\displaystyle\frac{1}{2}\rho S_wC_Lv^2=mg$



ce qui donne :

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

(ID 4442)

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 :

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



Ainsi, avec a constante de proportionnalité du coefficient de portance ($c$) et le accélération maximale ($\alpha$),

$ C_L = c \alpha $



nous obtenons

$ \alpha =\displaystyle\frac{2 m g }{ c \rho S_w }\displaystyle\frac{1}{ v ^2}$

(ID 4443)


Exemples


(ID 15176)

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.

(ID 7148)

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 .

(ID 1165)

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.

(ID 1164)

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

(ID 11066)


(ID 15189)


ID:(1462, 0)