Pourquoi les avions volent

Pourquoi les avions volent

Bien que nous soyons en 2022, il y a encore beaucoup de gens qui ne comprennent pas Pourquoi les avions volent. L'être humain a voulu pouvoir traverser les cieux et voyager plus rapidement pour pouvoir explorer tous les coins de notre planète. Grâce à la science et aux études en physique, il a été possible de le réaliser et aujourd'hui, les avions sont vraiment importants dans nos vies.

Dans cet article, nous allons vous expliquer pourquoi les avions volent et comment cette conclusion a été atteinte.

Pourquoi les avions volent

vol d'avion

La réponse la plus simple est de dire que les avions peuvent voler parce qu'ils sont conçus pour voler. Outre une transatlantique de plus de 100.000 XNUMX tonnes a une forme et un design intérieur qui lui permettent de rester à flot, un avion a une forme qui lui permet de rester en l'air. Ce n'est rien de magique. Ce qui est étrange et étonnant, c'est que les avions ne peuvent pas voler comme ils le font. La clé de sa forme sont les ailes et leur conception.

Une réponse un peu plus compliquée consiste à dire que l'avion doit son vol au flux d'air à travers les ailes. Alors on peut déjà en déduire que pour qu'un avion vole, il faut un débit d'air, ou la même vitesse par rapport à l'air.

Les avions volent sous diverses forces dans les plans horizontaux et verticaux.. Pour qu'un aéronef se soulève, la force générée par l'axe vertical (portance dans le langage aéronautique) doit être supérieure au poids de l'aéronef. D'autre part, sur l'axe horizontal, en raison des gaz d'échappement du moteur, le principe d'action-réaction se produit, générant une force vers l'avant qui surmonte la résistance de l'air. Lorsqu'un avion monte à vitesse constante et atteint son altitude de croisière, c'est parce qu'un équilibre des forces est réalisé à la fois sur l'axe vertical (portance égale poids) et sur l'axe horizontal, où portance égale poids à poids. La poussée du moteur est égale à la traînée fournie par l'air.

Pourquoi les avions volent : principes de base

pourquoi les avions volent expliqué

La magie opère lorsque vous gagnez en portance. Là, nous devons expliquer son ensemble de principes. Fondamentalement, la portance est obtenue à travers les ailes de l'avion. Si on les coupe on obtiendra ce qu'on appelle un profil d'aile, la partie qui a l'aile à l'intérieur.

D'un point de vue aérodynamique, la section a une forme très efficace. Le bord où pénètre l'air lorsque l'avion vole est arrondi, la partie arrière du profil est pointue, et il est également courbé vers le haut (en langage aéronautique, cette partie supérieure s'appelle l'arc extérieur et la partie inférieure s'appelle le arc intérieur). ). Cette courbure du profil de l'aile signifie que lorsque le flux d'air le rencontre, il se divise en deux voies, une partie au-dessus de l'aile et l'autre vers le bas. En raison de la courbure de l'aile, le chemin que l'eau doit parcourir est plus long que celui ci-dessous.

Il existe un théorème, le théorème de Bernoulli, qui est fondamentalement conservation de l'énergie, et dit que pour que cela se produise, le flux d'air d'en haut doit aller plus vite. Cela signifie moins de pression que le fond, se déplaçant plus lentement et appliquant plus de pression. La différence de pression entre les flux d'air supérieur et inférieur crée une portance. Bien que cette portance par le principe de Bernoulli n'explique pas tout ce dont l'avion a besoin pour monter. Pour expliquer l'altitude, il faut recourir à une autre série de principes physiques.

L'une d'elles est la troisième loi de Newton. En raison de la forme incurvée du profil, l'air d'en haut, au lieu de suivre une trajectoire rectiligne, est dirigé vers le bas. Cette déviation causée par le profil de l'aile dans le flux d'air fait qu'en raison de la troisième loi de Newton (principe d'action-réaction), la force de réaction est créée dans la direction opposée, au-dessus de l'aile, ce qui génère plus de portance. De plus, cette portance est augmentée par un effet connu sous le nom de Effet Coanda qui s'applique à tous les fluides visqueux.

L'effet Coanda fait que les fluides trouvent des surfaces sur leur chemin et ont tendance à y adhérer. Une couche limite se forme entre le profil de l'aile et le flux d'air sous la forme d'une couche laminaire, la première colle à l'aile et entraîne le reste des couches au-dessus. L'effet de la troisième loi de Newton est encore renforcé lorsque le flux d'air adhère au profil, l'air s'écoule vers le bas lorsqu'il adhère au profil.

Explication détaillée

moteur d'avion

Tout cela augmente avec la vitesse de l'air. Au début de la course au décollage, l'avion accélère progressivement, donc la portance augmente avec la vitesse. Vous pouvez mieux le comprendre avec un exemple. Si nous mettons nos mains hors de la fenêtre d'une voiture, à mesure que la vitesse augmente, on remarque que la force de l'air tend à soulever les mains.

Mais ce qui fait définitivement monter l'avion, c'est de relever le nez, ce qui s'appelle augmenter l'angle d'attaque. L'angle d'attaque est l'angle formé par le courant frappant le profil de l'aile par rapport à ce profil. Une fois que la portance augmente avec la courbure du profil de l'aile (en étendant les surfaces dont elle dispose : becs avant et volets arrière), les gouvernes de profondeur du stabilisateur de queue bougent. Cette action fait le nez de l'avion se relève. Avec le cabré, on augmente l'angle d'attaque. Cela a le même effet que lorsque nous mettons notre main par la fenêtre de la voiture, si nous levons la main dans le sens de la marche, la main monte. Tous ces éléments travaillent ensemble pour soulever l'avion.

Comme vous pouvez le voir, grâce à de nombreuses expériences et théories, les avions ont pu voler et faire partie de notre quotidien. J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en apprendre davantage sur les raisons pour lesquelles les avions volent.


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  1.   Cesser dit

    C'était un sujet qui m'a toujours motivé à apprendre, merci pour ces informations importantes...