Mecânica de vôo

A substância deste artigo de física deve ser verificada (dezembro de 2016)

Melhore ou discuta coisas para verificar . Se você acabou de afixar o banner, indique aqui os pontos a serem verificados .

A mecânica de vôo é o estudo do movimento do ambiente aéreo ou espacial de um veículo. Para entender a mecânica de vôo, o primeiro passo é analisar as forças a que o aeródino está sujeito.

Forças

Um aeródino está sujeito à gravidade (peso). Quando está se movendo em um fluido, ele recebe vento de velocidade ou "vento relativo" que determina as forças aerodinâmicas. Quando motorizado, também existe uma força propulsora. Então nós temos :

• o peso, vertical;
• a resultante das forças aerodinâmicas ou RFA (forças de pressão e fricção), variando proporcionalmente ao quadrado da velocidade e composta por:
  • o arrasto , paralelo ao vento relativo;
  • o elevador , perpendicular ao vento relativo.
• o empuxo dos motores ( hélice , turbojato , motor de foguete ,  etc. ), geralmente paralelo ao eixo do avião;

Voo de subida, voo nivelado

As forças que atuam na aeronave são:

• O peso ;
• O estagiário;
• A sustentação cujo componente vertical se opõe ao peso e cujo componente paralelo ao vento relativo é adicionado ao arrasto;
• O impulso.

A peculiaridade do nível, em relação à subida e à descida, é que a sustentação - perpendicular ao vento relativo - é então vertical, igual e oposta ao peso.

No caso de vôo nivelado a velocidade constante, o empuxo gerado pelo (s) motor (es) compensa as forças de arrasto geradas por toda a aeronave (fuselagem, asas da cauda, ​​etc.)

O nível é controlado mantendo uma atitude exibida usando referências externas ou o horizonte artificial.

Vôo de descida sem motor

As forças que atuam no avião ou planador são:

• O peso ;
• O estagiário;
• O elevador cujo componente vertical é oposto ao peso, e cujo componente paralelo ao vento relativo é um empuxo oposto ao arrasto

Marcas e ângulos

Cada disciplina tem suas próprias convenções; você pode alternar de um tipo de convenção para outro usando fórmulas de conversão. Vamos distinguir aqui:

• a referência absoluta ( está orientada para norte, oeste e verticalmente; na prática, é a referência ligada ao solo)(G,x0,y0,z0){\ displaystyle {\ big (} G, x_ {0}, y_ {0}, z_ {0} {\ big)}}x0{\ displaystyle x_ {0}}y0{\ displaystyle y_ {0}}z0{\ displaystyle z_ {0}}
• a referência ligada à aeronave ( está orientada para a frente, para a asa esquerda)(G,xb,yb,zb){\ displaystyle {\ big (} G, x_ {b}, y_ {b}, z_ {b} {\ big)}}xb{\ displaystyle x_ {b}}yb{\ displaystyle y_ {b}}
• a referência ligada à velocidade (vento relativo)  ; esta referência é conveniente para escrever forças aerodinâmicas ( suporta o vetor de velocidade)(G,xv,yv,zv){\ displaystyle {\ big (} G, x_ {v}, y_ {v}, z_ {v} {\ big)}}xv{\ displaystyle x_ {vb}}

A partir do qual definimos (em ordem ):

• Na planta (vista de cima), diz Lacet  :πx=(x0,y0){\ displaystyle \ pi _ {x} = (x_ {0}, y_ {0})}

1. o rumo da aeronave define sua orientação em relação ao norte:Ψ{\ displaystyle \ Psi}Ψ=(x0,x)^{\ displaystyle \ Psi = {\ widehat {(x_ {0}, x)}}}
2. a derrapagem define a orientação do avião em relação à sua direção:β{\ displaystyle \ beta}β=(xv,x)^{\ displaystyle \ beta = {\ widehat {(x_ {v}, x)}}}

• No plano (vista lateral), diz Pitch  :πx=(x0,z0){\ displaystyle \ pi _ {x} = (x_ {0}, z_ {0})}

1. a incidência entre o vento relativo e a corda de referência do perfil:α{\ displaystyle \ alpha}α=(xv,xb)^{\ displaystyle \ alpha = {\ widehat {(x_ {v}, x_ {b})}}}
2. a inclinação entre o eixo de deslocamento e a horizontal:γ{\ displaystyle \ gamma}γ=(xv,x0)^{\ displaystyle \ gamma = {\ widehat {(x_ {v}, x_ {0})}}}
3. a atitude entre o eixo do avião e a horizontal:θ{\ displaystyle \ theta}θ=(xb,x0)^{\ displaystyle \ theta = {\ widehat {(x_ {b}, x_ {0})}}}

• Na foto (vista traseira), diz Roulis  :πx=(y,z){\ displaystyle \ pi _ {x} = (y, z)}

1. a inclinação entre o eixo transversal do avião e a horizontal:Φ{\ displaystyle \ Phi}Φ=(y0,yb)^{\ displaystyle \ Phi = {\ widehat {(y_ {0}, y_ {b})}}}

O ângulo também é chamado de incidência ou ângulo de ataque . α{\ displaystyle \ alpha}

Nota: o ângulo de ataque é o ângulo formado entre a corda de referência do perfil da asa e o vento relativo, enquanto a atitude é o ângulo formado entre o eixo do avião e o horizonte.

Dinâmica de voo longitudinal

Dinâmica de vôo transversal

Notas e referências

1. ver Aerodinâmica
2. ver propulsão de aeronaves

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">