7-2 Polaire des vitesses (motoplaneurs)
| Module 7 - Performance de vol & Planification. Cliquer pour naviguer dans les sous-pages du module : |
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Polaire des vitesses des motoplaneurs, performances de vol, vitesse de croisière
Polaire des vitesses sans puissance
- Introduction
- Influence :
- des ascendances/descendances
- du vent
- des Aérofreins
- des volets
- vol optimal au Mc CREADY
Performances de vol pour les aéronefs monomoteur
- Puissance moteur disponible
- Influence :
- de la température
- de l'altitude
- Performance de l'aéronef suivant les phases de vol
- Définition des termes et des vitesses
- Décollage et d'atterrissage
- Gradients de vent
- pente de la piste et de son état de surface
- Effets de l’altitude, de la densité et de la masse motoplaneur
- Utilisation des données du manuel de vol avion
- Performance de l'aéronef en croisière
- Autonomie et l’influence des différents paramètres recommandés de puissance
- Distance franchissable en air calme aux différents paramètres de puissance
- Utilisation des données du manuel de vol avion
Polaire des vitesses sans puissance
Introduction
La polaire des vitesses est la courbe représentant la vitesse de chute (Vz) en fonction de la vitesse horizontale (Vx). C'est l'outil fondamental du pilote de planeur pour comprendre les performances de sa machine. La courbe permet une lecture intuitive et rapide des performances du planeur : on peut rapidement identifier la vitesse de finesse maximale, la vitesse de taux de chute minimal et le comportement du planeur aux vitesses élevées.
Influence sur la polaire
Des ascendances et descendances
Le déplacement de la masse d'air déplace la polaire verticalement sur le graphique :
- Ascendance : La polaire remonte. Pour une même vitesse sol, la pente de trajectoire s'améliore.
- Descendance : La polaire s'enfonce. La finesse sol diminue drastiquement.
Note : La forme de la courbe reste inchangée, c'est son origine par rapport au sol qui varie.
Du vent
Le vent déplace la polaire horizontalement :
- Vent de face : La polaire se déplace vers la droite par rapport au sol. La finesse sol diminue. Il faut voler plus vite pour contrer le vent.
- Vent arrière : La polaire se déplace vers la gauche. La finesse sol augmente.
Des Aérofreins
L'utilisation des aérofreins (AF) dégrade volontairement la polaire :
- La courbe s'enfonce brutalement (augmentation de $V_z$).
- La finesse maximale chute.
- La vitesse de décrochage augmente légèrement.
Des volets
Les volets de courbure modifient la forme de la polaire :
- Volets positifs (vers le bas) : Améliorent la portance à basse vitesse (thermique), mais augmentent la traînée à haute vitesse.
- Volets négatifs (vers le haut) : Optimisent la polaire pour les hautes vitesses en réduisant la traînée de profil.
Vol optimal au McCready
La théorie de Paul McCready permet d'optimiser la vitesse de transition entre deux ascendances.
- Le calage de l'anneau (ou calculateur) dépend de la force de la prochaine ascendance espérée.
- Principe : Plus l'ascendance suivante est forte, plus on doit voler vite dans la descendance actuelle pour y arriver plus tôt, même si cela coûte de l'altitude.
Performances de vol pour les aéronefs monomoteur (Motoplaneurs/TMG)
Puissance moteur disponible
Sur un motoplaneur (TMG), la puissance disponible diminue avec l'altitude car la densité de l'air baisse, réduisant le remplissage des cylindres et l'efficacité de l'hélice.
Influence des facteurs atmosphériques
De la température
Une température élevée diminue la densité de l'air ($d$). Conséquences :
- Augmentation de la distance de décollage.
- Diminution du taux de montée.
De l'altitude
Plus l'altitude-pression augmente, plus les performances moteur et aérodynamiques diminuent. Il est crucial de calculer l'altitude-densité pour connaître les performances réelles de la