Pourquoi les avions volent?

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La question à un million de dollars, Pourquoi les avions volent? une question facile, mais avec une réponse plus complexe et intéressante que vous ne l'imaginez.

post auteur par: Jean Matheus

L’aviation commerciale est présente dans la vie humaine depuis plus d’un siècle.. C’est pour cette raison que beaucoup de gens y voient aujourd’hui quelque chose de normal et n’ont plus la capacité de s’émerveiller de la façon dont nous parvenons à conquérir le ciel.. C'est pourquoi il vaut la peine de lancer une série d'articles qui aident #AvGeeks et les gens en général, comprendre comment un avion aujourd'hui parvient à nous emmener d'un point A à un point B en si peu de temps et tout ce que cela implique.

Cette nouvelle série de livraisons qui visent à informer, éduquer et enseigner les aspects techniques aux personnes qui n'ont pas de formation technique, mais si l'envie d'apprendre et sa passion pour l'aviation nous discuterons de sujets intéressants grâce à Juan, nouveau contributeur du blog.

Pourquoi les avions volent?

Sans plus attendre, La première chose que nous devons résoudre concerne les principes physiques de base qui régissent le vol d’un avion.. La première chose que nous devons reconnaître est la présence de certaines forces physiques qui affectent un objet., dans ce cas un avion en vol. Il faut reconnaître dans un avion 4 forces physiques très importantes qui sont liées les unes aux autres par les lois de Newton que tout le monde aura entendues à un moment donné. Deux d'entre eux s'exercent verticalement (Axe Y) et deux d'entre eux horizontalement (axe x). C'est peut-être une simplification (nous vivons dans un monde en 3D) Cependant, cela suffit pour notre propos..

Pour qu'un avion puisse voler, doit être capable de surmonter deux forces clés: La traînée aérodynamique, qui est une force qui agit horizontalement (pensons à "glisser") et la gravité qui attire logiquement un objet vers le sol, c'est-à-dire qu'il agit verticalement (Nous verrons pourquoi le poids d'un avion est un facteur clé et limitant dans l'aviation.). Chacun d'eux, a son homologue: Poussée et portance. Lorsque la poussée et la portance sont supérieures au poids de l'avion et à l'effet de traînée (qui peut être le frottement de la chenille avec les roues sur le sol ou la résistance de l'air) nous pouvons avoir un avion qui vole. Nous verrons plus tard d’autres composants de la conception des avions modernes qui aident à surmonter ces forces..

Lorsqu'un avion vole à vitesse de croisière et à une altitude fixe, La poussée et la traînée sont de même ampleur et de direction différente et la même chose se produit avec le poids et la portance.. Tout déséquilibre de l’une de ces forces entraîne une accélération ou une décélération (horizontal ou vertical). Ceci est juste un test des lois du mouvement de Newton en action..

Une fois de plus, simplifier les choses, on voit que la portance d'un avion (la force qui pousse l'avion vers le haut) C'est à cause des ailes (et notamment sous sa forme) et la poussée est donnée par les moteurs. Cela peut paraître évident mais ce n'était pas évident de comprendre l'aérodynamique., une branche de la physique qui jusqu'à récemment ressemblait à de la « magie noire » car les mathématiques qui la sous-tendent sont très complexes et à ce jour nous n'avons pas pu trouver la solution à de nombreuses équations qui la régissent et nous n'avons pu simuler ses effets que grâce à un ordinateur. Sans comprendre les forces aérodynamiques, nous n’aurions pas pu développer l’aviation moderne et nous le devons en partie au scientifique suisse Daniel Bernoulli.. Autrement dit, tous les objets n'ont pas assez de poussée (deux turbines à réaction par exemple) je pourrai voler.

Le profil aérodynamique

Nous avons déjà parlé des forces aérodynamiques et de la manière dont elles contribuent au vol d’un avion..

Concentrons-nous maintenant sur la façon dont l'ascenseur est généré, qui est la force aérodynamique responsable de la capacité d'un avion à s'élever, et le plus important, rester en l'air.

L'air est un fluide. Non seulement les liquides sont. Dans le cas de l’air, différentes pressions dans notre atmosphère exercent une force sur celui-ci. (Plus tard, nous verrons d'autres facteurs atmosphériques comme la température et qui jouent également un rôle important.). Et si on parle de mouvement, Nous ne pouvons nous empêcher de considérer la vitesse comme un moyen de savoir à quelle vitesse un objet se déplace..

Maintenant que nous savons quels sont les facteurs qui influencent le mouvement d'un fluide, Nous pouvons conclure que la pression atmosphérique et la vitesse sont les variables que nous aimerions contrôler pour qu’un avion puisse voler dans le ciel sans revers.. Le principe de Bernoulli décrit précisément la relation entre ces deux variables.. En peu de mots, Le principe de Bernoulli stipule que la vitesse et la pression d'un fluide sont inversement proportionnelles.. C'est-à-dire, que si la vitesse d'un fluide augmente, la pression diminue et vice versa. Si vous êtes intéressé, vous pouvez rechercher des vidéos sur des expériences dans un tube Venturi afin de mieux l'observer..

Mais, Qu’est-ce que tout cela a à voir avec un avion ?? Bien, tout. Nous avons mentionné ci-dessus que la forme de l'aile d'un avion est ce qui génère la portance afin qu'il reste en l'air.. Eh bien, c'est exactement comme ça., connu sous le nom de profil aérodynamique ou profil aérodynamique, ce qui nous fait contrôler le principe de Bernoulli en notre faveur. Pour qu'un avion bouge, nous devons déplacer l'air autour de lui. Et on sait déjà qu'un fluide se déplace s'il y a une différence de pression. Le but d'une aile d'avion est, ensuite, générer une différence de pression pour que l'air puisse circuler.

Si nous regardons l'image du profil aérodynamique, nous pouvons, Par simple inspection visuelle, vous pouvez voir que le « chemin » d’une particule d’air au-dessus du bord supérieur sera différent du chemin si elle se produit sous l’aile.. Loin de l'aile, la pression de l'air est atmosphérique. Alors que l'air se rapproche, ce que nous appelons vent relatif Nous allons voir qu'une répartition gradient de pression se crée autour de la voilure.

Il existe de nombreuses théories et façons d'expliquer comment il se fait que sur la partie supérieure de l'aile nous avons une vitesse élevée et une basse pression et l'inverse sur la partie inférieure, mais c'est trop complexe à développer ici..

En conclusion, Le profil de l'aile nous donne le différentiel de pression que nous recherchions et qui génère de la portance.. Pourquoi le résultat est-il une force qui monte et non l’inverse ?? La différence de pression est plus grande en bas qu'en haut. Vitesse plus élevée, pression inférieure. Littéralement, le bas "presse" l'air vers le haut.

Ce sujet est assez complexe et nécessite de le lire et de le relire pour mieux comprendre la logique derrière la physique..

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