Aeronautique | Dr. Goulu

Pourquoi les hélicoptères atterrissent-ils généralement comme les avions, alors qu'ils sont capables d'effectuer une descente directe à la verticale ?

Thu, 13 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Accessoirement à la réponse de , j’ai découvert récemment que la manoeuvre d’autorotation qui permet à un hélicoptère d’atterrir en urgence en cas de panne moteur nécessite une vitesse horizontale. En fait, c’est un vol plané avec voilure tournante. Donc par sécurité il vaut mieux conserver une vitesse horizontale jusqu’au dernier moment.

Pourquoi on n'utilise pas encore la magnéto hydrodynamique dans nos avions et dans nos bateaux ?

Sun, 26 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Parce qu’une bonne vieille hélice à un rendement nettement supérieur.

Selon cet article , les rendements qu’on obtient actuellement dans l’eau de mer sont de 1% environ. Il faudrait des champs magnétiques de l’ordre de 10 Tesla et des tensions proches de celles qui électrolysent l’eau pour arriver à égaler une hélice.

Dans l’eau douce, encore moins conductrice, c’est encore pire, et dans l’air, vous oubliez, il n’y a que les extraterrestres qui y arrivent, et ils ne disent pas comment ils font.

Notes de bas de page

Comment un avion forme-t-il une turbulence dans son sillage ? Et comment l'éviter ?

Sat, 14 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Un avion vole en propulsant de l’air vers le bas et vers l’arrière avec des hélices ou réacteurs.

Ces deux phénomènes créent une dépression derrière l’avion, qui crée un appel d’air. Turbulent en raison du , principalement lié à la vitesse de l’avion.

(la plus belle photo d’un sillage d’avion que je connaisse)

Pour ne pas créer de turbulences, il faut un très grand avion très léger volant très lentement.

Notes de bas de page

Les ailes d’un avion (envergure) survivrait-elle à l’espace ? Pourquoi la navette spatiale a des ailes de manchot ?

Thu, 14 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

A l’espace oui, sans problème , on envisage de faire des de plusieurs centaines de mètres, voire kilomètres.

Pour la , c’est moins sur :

Le moment du “maximum heating” est celui où la navette freine le plus. Avec des ailes plus grandes elle freinerait encore plus, avec de plus grandes contraintes mécaniques sur la structure.

Et à quoi bon de grandes ailes ? Même avec ses “ailes de manchot”, la de la navette spatiale est aux alentours de 4, un peu comme un parapente à l’atterrissage. Finalement, il n’y a jamais eu d’accident à l’atterrissage, mais à la rentrée oui …

En passant, vous savez à quoi correspond le “communication blackout” du graphique ? C’est expliqué sur : la température de l’air autour de la navette est telle qu’il rayonne dans le domaine des ondes radio !

Un avion qui est propre consomme t-il moins de carburant qu'un avion qui est sale ? Meilleur coefficient Cx ?

Thu, 14 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui.

Non, meilleurs réacteurs et avions plus gros.

Cette figure tirée de ce très intéressant rapport montre que la consommation des avions par passager a baissé d’environ 50% depuis 1968 :

Celle-ci montre les valeurs atteintes par les différents modèles de moyen courrier avec les objectifs 2020 et 2030 :

Avec ceci on pourrait se demander pourquoi les émissions de CO2 de l’aviation ont fait ça :

C’est à cause du : l’augmentation de l’efficacité écologique des avions provoque une baisse des coûts qui va jusqu’à concurrencer le train…, ce qui permet à plus de clients de voler plus souvent, et provoque une augmentation de la consommation et de la pollution nettement plus élevée que l’économie réalisée par chaque avion …

L’augmentation de l’efficacité écologique entraîne une augmentation de la pollution … Méditez ça …

Notes de bas de page

Comment l'avion Solar Impulse 2, propulsé à l'énergie solaire, a-t-il pu boucler un tour du monde en 2016 ? En combien de temps ou d'étapes ? Emportait-il avec lui une batterie ? Quelle était son altitude en vol ? A-t-on amélioré le procédé depuis ?

Sat, 19 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Un seul pilote/passager.

17 étapes, 25 jours de vol effectif répartis sur un an et demi.

400kg de batteries, us du quart de la masse de l’avion. Elles ont du être changées une fois.

L’avion montait jusqu’à 10'000m le jour puis volait sur batteries et planait jusqu à 2000m environ pendant la nuit.

Oui, ça a été amélioré en 2018 : tour du monde en 52 heures, 4 étapes

Pourquoi ne développent-ont plus d’avions hypersoniques commerciaux comme le Concorde ?

Tue, 10 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Déjà qu’on nous culpabilise de consommer 3 litres de kérosène aux 100 km dans un avion normal, alors 17 litres aux 100 comme le Concorde …

Et pour rappel, le Concorde n’emportait que 144 passagers, a environ 8000 Euro l’aller/retour Paris- New York …

Bref, on ne développe plus de tels avions parce qu’on ne peut plus gagner de l’argent avec.

Dans quelle mesure notre compréhension de la portance/lift en aéronautique est-elle complète ou incomplète ?

Sat, 06 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Ah ça c’est une excellente question. Je croyais que tout était parfaitement compris jusqu’à ce que je lise 3 articles d’un ami que j’ai résumés ici:

En gros, on a des modèles mathématiques qui marchent très bien comme le , mais qui ne correspondent pas à ce qu’on constate expérimentalement. Et d’autre part on a des principes tout simples comme celui de Newton (la portance est la réaction de la déviation de l’air vers le bas) qui est considéré correct à la NASA , mais sans explication de pourquoi l’air est plus dévié par l’extrados que par l’incidence de l’aile, appelé “effet d’écope”.

(intermède : jolie photo montrant que de l’air est dévié vers le bas)

Il y a des travaux très récents pour tenter d’expliquer l’effet d’écope, notamment

Hoffman, J., Jansson, J. & Johnson, C. “New Theory of Flight” J. Math. Fluid Mech. (2016) 18: 219.

Selon eux, de petits tourbillons se créent dans l’axe du flux qui accentuent la dépression sur l’extrados et y “collent” le flux d’air qui est ainsi dévié vers le bas, créant l’effet d’écope.

Cette explication est très contestée, mais je trouve intéressant de faire un parallèle avec : la mécanique des fluides est incomplète. On a des équations qui décrivent bien comment les choses se passent, mais on ne sait pas encore bien pourquoi.

Notes de bas de page

Tous les avions transportent-ils de l'uranium appauvri en tant que contrepoids ?

Thu, 13 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

D’après , ça a plutôt l’air vieux:

L’uranium appauvri a aussi été utilisé comme contrepoids en aviation, sur les premiers , les , les par exemple, ce qui pose le problème du recyclage de ces avions qui, pour beaucoup, arrivent en fin de vie. Dans cet emploi, il est progressivement remplacé par le .

Je me demande même si les avions modernes ont un contrepoids, ça me parait aberrant vu qu’on essaie de réduire le poids des avions au minimum …

Pourquoi les ailes des avions n'ont pas de panneau solaire ?

Tue, 16 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

1m2 de panneau solaire bien orienté face au soleil fournit 200 watts environ. Un Boeing 747 a une surface alaire de 560 m2, disons exploitable sur 500m2, ça fournirait donc 100 kW environ dans des conditions idéales.

Le même Boeing 747 a 4 turboréacteurs qui développent 87 325 chevaux en vol de croisière , et 4 fois plus au décollage.

87325 chevaux, ça fait 64′227 kW, donc vos panneaux solaires fourniraient 0.15% de la puissance de l’avion, à tout casser…

Et en y réfléchissant “à tout casser” me semble l’expression appropriée pour parler de délicates surfaces de silicium exposées aux intempéries à 800 km/h, aux vibrations, aux températures extrêmes …

Notes de bas de page

Pourquoi les pneus d'avions ne sont-ils pas pré-centrifugés avant d'atterrir pour les préserver ?

Tue, 26 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Certains gros porteurs militaires le font, mais pour l’aviation civile il est moins cher de changer les pneus régulièrement que d’installer des moteurs qui augmenteraient le poids de l’avion et donc sa consommation de carburant.

source :

Il me semblait avoir vu que certains trains d’atterrissage avaient des ailettes pour que les pneus tournent grâce à un effet aérodynamique, mais je ne trouve plus la référence.