M231.02 LA FAÇON DONT LA PORTANCE SE DÉVELOPPE SUR UNE VOILURE

​Capt. Ménard

M231.02 LA FAÇON DONT LA PORTANCE SE DÉVELOPPE SUR UNE VOILURE

60 minutes

Il est important que les cadets apprennent la façon dont la portance se développe sur une voilure d’aéronef afin qu’ils puissent comprendre les principes de vol subséquents et connexes.

IMPORTANCES

Les cadets doivent être en mesure de décrire la façon dont la portance se développe sur une voilure d’aéronef.

​OBJECTIFS

PE 1: Expliquer que l’air agit comme un fluide en ce qui concerne l’inertie, la vitesse et la pression.

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​PE 2: Présenter le principe de Bernoulli, selon lequel la pression d’un liquide diminue lorsque sa vitesse augmente (effet Venturi).

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PE 3: Activité : Faire explorer le principe de Bernoulli par les cadets.

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PE 4: Présenter l’angle d’attaque.

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PE 5: ​Activité: Demander à chaque cadet de créer et de faire voler un profil aérodynamique.

​POINTS D'ENSEIGNEMENTS

PE 1: Expliquer que l’air agit comme un fluide en ce qui concerne l’inertie, la vitesse et la pression.

La loi du mouvement de Newton.

PE 1: Expliquer que l’air agit comme un fluide en ce qui concerne l’inertie, la vitesse et la pression.

​L’air respecte la loi de Newton sur le mouvement:

Loi #1 : Étant un fluide gazeux, l'air à tendance à rester en mouvement lorsqu'il est en mouvement.​

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Loi #2 : Une force doit être appliquée pour changer le mouvement de l'air.​

​

Loi #3 : L'aile de l'aéronef peut développer la portance grace à une réaction opposée et égale venant d'une force qui créer un changement.​

Multiple Choice

Comment fait-on pour changer le mouvement de l'air ?

• On applique une force.

• Le mouvement change de lui même.

• Rien.

Multiple Choice

Si le mouvement de l'air est modifié, que se passe t-il?

• Rien.

• Il y a une réaction inégale et identique.

• Il y a une réaction égale et opposée.

​PE 2: Présenter le principe de Bernoulli, selon lequel la pression d’un liquide diminue lorsque sa vitesse augmente.

Effet Venturi

​Pour développer la réaction égale et opposée décrite par la troisième loi de Newton sur le mouvement, l’aile doit avoir une forme qui tire profit du principe de Bernoulli afin de changer la direction de l’air.

​

L’air se comporte comme un fluide, puisqu’il a une pression et une vitesse. ​Le principe de Bernoulli mentionne que si la vitesse de l’air augmente, la pression diminue et si la vitesse diminue, la pression augmente.

​

L’aile utilise le principe de Bernoulli pour dévier l’air, ce qui entraîne une réaction égale et opposée.

​​Ceci est une relation inverse entre la vitesse et la pression de l’air.

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La forme de l’aile est soigneusement calculée pour diminuer la pression sur l’aile et augmenter la pression sous l’aile.

​Principe de Venturi

PE 2: Présenter le principe de Bernoulli, selon lequel la pression d’un liquide diminue lorsque sa vitesse augmente.

​Selon le principe de Bernoulli :

#1 L'énergie total d'un système reste constante.

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#2 Un système fluide a une énergie sous forme de vitesse et de pression.

​

#3 Si la vitesse augmente, la pression diminue et si la vitesse diminue, la pression augmente.

Multiple Choice

Quelle relation y a-t-il entre la vitesse de l’air et la pression de l’air?

• Une relation identique : à mesure que la vitesse augmente, la pression augmente.

• Une relation inverse : à mesure que la vitesse augmente, la pression diminue et à mesure que la vitesse diminue, la pression augmente.

Multiple Choice

La forme d’une aile est calculée pour obtenir quel résultat?

• La forme de l’aile est soigneusement calculée pour diminuer la pression sur l’aile et augmenter la pression sous l’aile.

• La forme de l’aile est soigneusement calculée pour augmenter la pression sur l’aile et diminuer la pression sous l’aile.

​PE 3: Faire explorer le principe de Bernoulli par les cadets.

Il est possible d’examiner la pression de l’air en mouvement en pliant légèrement une petite feuille de papier incurvé.

L’air ne pousse pas le papier vers le bas comme on pourrait le croire.

​

Le papier sous la partie incurvée se redresse en direction de l’air en mouvement. Cela se produit parce que la pression de l’air envahit le papier en raison de l’augmentation de la vitesse de l’air – cela semble confirmer la description de la relation entre la vitesse et la pression.

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La courbure du papier augmente l’effet de la basse pression de l’air.

​Activité

PE 4: Présenter l’angle d’attaque.

Dessus de l'aile

• L’aile d’un aéronef a un profil aérodynamique parce qu’elle a une forme transversale.

• Le dessus est courbé vers l’extérieur (courbure convexe).

• Par conséquent, l’air qui défile sur l’aile doit parcourir une distance plus grande, sur la courbure, et doit se déplacer plus rapidement ce qui, comme nous le savons, réduit la pression.

• C’est ce qui se produit sur l’aile.

Dessous de l'aile

• Sous l’aile, l’air est délibérément ralenti pour en augmenter la pression.

• Pour y parvenir, l’aile est légèrement courbée vers l’intérieur (courbature concave) et elle est déclivée afin qu’elle soit légèrement plus élevée à l’avant (bord d’attaque) qu’à l’arrière (bord de fuite).

• Cet angle sous l’aile, exposé à l’air en mouvement, est appelé l’angle d’attaque de l’aile.

​PE 5: Activité: Créer un profil aerodynamique

Il est important que les cadets apprennent la façon dont la portance se développe sur une voilure d’aéronef afin qu’ils puissent comprendre les principes de vol subséquents et connexes.

IMPORTANCES

Les cadets doivent être en mesure de décrire la façon dont la portance se développe sur une voilure d’aéronef.

​OBJECTIFS