Tpe Ailes De Planeur Et Aile D'albatros

[Camille Celet]

Bonjour à tous,

 

Dans le cadre de nos TPE, nous nous permettons de vous poser quelques questions . Nous faisons notre TPE sur les Aîles d'avions et les Ailes d'oiseaux. Dans notre sujet nous faisons une comparaison entre l'Albatros et le Planeur . Nous avons fait quelques recherches sur les similitudes entre l'Albatros et le Planeur et nous avons vu qu'ils avaient de nombreuses choses en commun.

Quels sont les caractéristiques du vol du planeur ? Comment les planeurs font-ils pour reprendre de l'altitude au cours de son vol ? Et quel est son type d'envol ?

 

Nous vous remercions de nous aider.

 

Bonne fin de journée.

[Thierry]

Recherche l émission c est pas sorcier vol à voile et tu auras toutes les réponses.

[sandrine]

Bonjour Camille,
Vu le sujet de Travaux Personnels Encadrés de ton groupe, je suppose que tu es en 1ère S.
Sais-tu s'il y a dans ton lycée une formation au Brevet d'Initiation Aéronautique, le(s) formateur(s) aurai(en)t des informations utiles à vous donner. Vous pourriez peut-être suivre la préparation à cet examen si vous vous intéressez à ce domaine.
Dans quelle ville se trouve votre lycée : il doit y avoir dans la région au moins un club de vol à voile dans lequel vous rendre, après avoir pris contact bien sûr, pour avoir des informations pratiques.
Vous trouverez sinon des éléments de réponses dans différents ouvrages de préparation au BIA, tels que celui-ci ou encore le manuel du pilote de vol à voile disponible chez le même éditeur.
Le CDI de ton lycée possède peut-être le premier, le second pourra être consulté ou même prêté par le club de vol à voile s'il y en a un proche, la médiathèque de la ville peut également les posséder.
Plutôt que d'attendre des réponses des vélivoles sur un forum, je rappelle que les TPE sont avant tout des Travaux Personnels et que toute rencontre, visite... bien utilisées pour la production finale, la note de synthèse ou la soutenance orale sont valorisées.

Sandrine,
examinatrice de TPE depuis 2006, qui regrette de voir que la plupart des élèves se limitent à des recherches sur Internet et qui espère que ce ne sera pas votre cas !

[pticheewall]

Bonjour à tous,

 

Dans le cadre de nos TPE, nous nous permettons de vous poser quelques questions . Nous faisons notre TPE sur les Aîles d'avions et les Ailes d'oiseaux. Dans notre sujet nous faisons une comparaison entre l'Albatros et le Planeur . Nous avons fait quelques recherches sur les similitudes entre l'Albatros et le Planeur et nous avons vu qu'ils avaient de nombreuses choses en commun.

Quels sont les caractéristiques du vol du planeur ? Comment les planeurs font-ils pour reprendre de l'altitude au cours de son vol ? Et quel est son type d'envol ?

 

Nous vous remercions de nous aider.

 

Bonne fin de journée.

 

[Monsieur bobote]

En ce qui concerne le vol des Albatros, si ils pratiquent volontiers le vol thermique et le vol de pente,et le sillon de navire leur mode de référence pour les traversées

transocéaniennes est le vol de gradient sur les vagues, voir à ce sujet l'ouvrage de Pierre Idrac https://fr.wikipedia.org/wiki/Pierre_Idrac.

que tu dois pouvoir trouver sur ce site en contactant "JNV" Inutile de de pointer que le genre de manœuvres et l'altitude impliquée rende cette pratique en général impossible pour

un planeur. Certains planeurs comme celui d'ooto Lilienthal ou plus récents les parapentes décollent "a pieds", sinon les principaux modes de mise en vol sont le remorquage (avion, voiture) le treuillage

et le moteur incorporé.

Ci après un article expliquant plus ou moins bien la chose,l'article de référence est un article sur le vol des frégates paru dans soaring ou elles étaient mesurées à une m

finesse de 26 (finesse des planeurs des annees 60)mais aussi finesse caculee pour que le vol de gradient soit viable, enfin n'oublie pas que les oiseaux ont une aile adaptative (morphing)ce qui balance des performances somme toutes modestes

quoique essayer de suivre un goeland en planeur est quasi impossible

Modifié le 9 décembre 2016 par Monsieur bobote

[CPT]

Bonjour Camille,

....

Sandrine,

examinatrice de TPE depuis 2006, qui regrette de voir que la plupart des élèves se limitent à des recherches sur Internet et qui espère que ce ne sera pas votre cas !

 

 

 

Il y a tout de même des choses sur Internet que l'on ne trouve pas facilement ailleurs :

 

http://www.dogwork.com/owfo8/

 

c'est sur mon site pour le BIA...

 

http://bia-z.monsite-orange.fr/index.html

 

Pour Pierre Idrac (ancien météo) cité par Mr Bobote ce lien sera mieux, je pense :

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Pierre_Idrac

Modifié le 9 décembre 2016 par CPT

[JNV]

quoique essayer de suivre un goeland en planeur est quasi impossible

 

Parce que le Goéland alors que le planeur est rapide !

 

Sérieusement, merci Bobotte pour la référence, mais l'ouvrage de Pierre Idrac est tout juste cité en "pionniers" ici:

http://www.volavoile.net/index.php?showtopic=2775&hl=%2Blivres+%2Banciens

 

Le vol à voile "dynamique", pratiqué par les oiseaux marins, a beaucoup fait rêver les vélivoles après la seconde guerre mondiale, et il y a eu de nombreux articles là-dessus dans Aviasport par exemple.

Mais pour un TPE, dont les sujets paraissent déjà souvent bien ambitieux, je crois qu'il vaut mieux oublier et rester dans du niveau "C'est pas sorcier". Et comme le dit Sandrine, montrer un réel travail personnel, pas du copié-collé.

 

Michel, revoir le ralenti des mouvements d'ailes du hibou est toujours aussi magique !

Modifié le 9 décembre 2016 par JNV

[JNV]

En ce qui concerne le vol des Albatros, si ils pratiquent volontiers le vol thermique et le vol de pente,et le sillon de navire leur mode de référence pour les traversées

transocéaniennes est le vol de gradient sur les vagues, voir à ce sujet l'ouvrage de Pierre Idrac https://fr.wikipedia.org/wiki/Pierre_Idrac.

 

 

Sur le site j2mcl:

https://www.j2mcl-planeurs.net/dbj2mcl/planeurs-biblio/biblio-fiche_0int.php?code=82

[Monsieur bobote]

j'ai l'ouvrage scanné, peu familier des TPE ils est bien entendu nécessaire de pointer les similarités mais aussi les différences sachant que le

vol de gradient est un mode principal de sustentation que ne possèdent pas "encore" le planeur et aisi de marquer des points. Le morphing complet des ailes

en est un autre, quand aux configuration aile de mouette du minimoa, je ne vois pas trop la justification aérodynamique

(quelqu'un peut renseigner).

(quelqu'un peut renseigner" mais plutot remplacer partielemment de la flexion par de la compression.sont aussi intéressant à comparer ainsi que la solusion originale profondeur / direction tout en un.

Pour les grand oiseaux marins

un moyen de replier des ailes trops longues ?, pour les Hellcats et autres Stukas, probablement raccourcir le train tout en gardant la garde au sol des battoirs

et éventuellement faciliter le repliage des ailes

les aspect ratio et charge ailaire ainsi que les nombres de Reynold sont aussi intéressant à comparer ainsi que la solusion originale profondeur / direction tout en un.

[De Fer]

Les ailes de mouettes aportent de l'auto stabilité en déplaçant le centre de gravité.

[Vinch]

Il y a aussi un joli passage expliquant les trajectoires des albatros en vol de gradient au-dessus de la mer dans l'édition française de "La Course en Planeur" de H. Reichmann, p. 63-65, avec aussi un bref rapport sur les essais d'I. Renner en Libelle H301 à courbure au départ de Tocumwal (Australie) dans un gradient de vent très puissant à environ 300m / sol (résumé: "il put garder son altitude pendant une vingtaine de minutes").

Modifié le 10 décembre 2016 par Vinch

[Bob]

L'Université Technique de Munich avait fait une modélisation 3D du vol de l'albatros qui était sympa, fin des années 90. Mais ce n'est plus accessible.

http://www.fsd.mw.tum.de

La vidéo que j'avais enregistrée : ICI

Modifié le 10 décembre 2016 par Bob

[Vinch]

http://cdn4.spiegel.de/images/image-397937-galleryV9-pvjq-397937.jpg

 

Une étude de 2012 sur le sujet là et un article du Spiegel de 2012 là

(d'où provient la jolie image ci-dessus).

[Bob]

Il y avait exactement le même schéma sur l'étude que je cite.

http://bobcrn.free.fr/alb5k.jpg

Modifié le 10 décembre 2016 par Bob

[Robert Ehrlich]

La différence qui saute aux yeux entre l'albatros et le planeur, c'est que le planeur a une queue au bout de laquelle il y a en général deux surfaces, les empennages, horizontal et vertical, tous deux munis de gouvernes, alors qu'il n'y a rien de tel chez l'albatros, si ce n'est une petite touffe de plumes en guise de queue, qui n'a qu'une surface horizontale. D'ailleurs à ma connaissance aucun oiseau n'a de surface verticale.

Une autre différence peut-être moins évidente : le planeur a du dièdre, les ailes remontent vers leurs extrémité, l'albatros a lui du dièdre négatif, ses ailes descendent en courbe vers l'extrémité, ce qu'on trouve aussi sur les parapentes.

Tout ceci joue d'une par sur la stabilité, d'autre part sur la façon de se mettre en virage et d'en sortir.

Pour ce qui est de la stabilité, le dièdre du planeur a pour but de fournir une partie de cette stabilité, la stabilité en inclinaison. Le dièdre négatif de l'albatros devrait le rendre instable, mais de même qu'on sait faire des avions instables qu'un pilote automatique stabilise, on peut supposer que le cerveau de l'albatros fournit cette fonction de stabilisation pilotée.

Pour ce qui est de la mise en virage, il y a deux choses à faire. Il faut provoquer une inclinaison vers l'intérieur du virage, c'est ce qui fournit la force perpendiculaire à la trajectoire qui dévie cette dernière, et il faut mettre l'aéronef en rotation, de façon à ce que son axe reste dirigé selon cette nouvelle trajectoire courbe.

Pour un planeur ces deux actions sont provoquées par deux commandes. L'une qui agit sur les ailerons, gouvernes qui se situent vers le bout des ailes et qui se braquent toujours en sens inverse l'une de l'autre, c'est ce qui provoque l'inclinaison. L'autre agit sur la gouverne verticale en queue, c'est la gouverne de direction, c'est ce qui provoque la rotation. Du moins c'est ce qu'on appelle l'effet primaire de ces gouvernes, car il y a un effet secondaire. Pour les ailerons il est contraire à l'effet désiré, c'est ce qu'on appelle le lacet inverse. L'aile qui doit se lever voit sa portance augmentée, mais aussi sa traînée, elle est freinée, c'est l'inverse pour l'autre aile, tout ça a tendance à mettre le planeur en rotation du coté opposé à celui qu'on veut, il faut compenser par une action accrue de la gouverne de direction. Par contre l'effet secondaire de cette gouverne va dans le bon sens, la mise en rotation fait aller l'aile extérieure au virage plus vite, sa portance augmente, c'est l'inverse pour l'autre, ça contribue à provoquer l'inclinaison désirée, ça s'appelle le roulis induit.

Pour les albatros, je ne sais pas trop comment ils font, mais j'ai tendance à penser qu'il font comme les parapentes. Ces derniers ont ce qu'ils appellent des freins à la place des ailerons, qui ne se braquent que vers le bas. Pour tourner, ils font le contraire des planeurs, il braquent le frein de l'aile intérieure vers le bas. Ca devrait faire monter cette aile, mais surtout ça la freine, ce qui provoque la mise en rotation, et par effet de roulis induit l'inclinaison. Un autre effet vient contribuer à la mise en inclinaison : du fait du dièdre négatif, la portance augmentée de l'aile dont on braque le frein tire cette aile vers le haut mais aussi vers l'intérieur du virage, ce qui entraîne toute la voile vers l'intérieur du virage. Par inertie, le pilote situé plus bas suit avec retard, ce qui fait que la voile pivote autour de lui et s'incline.

Pour l'albatros, il n'y pas d'inertie due à une masse située plus bas, mais cependant l'effet de déviation vers l'intérieur du virage existe toujours à cause du dièdre négatif. Cette déviation doit encore provoquer une inclinaison dans le bon sens à cause de l'effet déstabilisant du dièdre négatif. Le premier effet de cette déviation est de provoquer un dérapage, un dièdre positif (stabilisant) convertirait ce dérapage en inclinaison à l'opposé de ce dérapage, un dièdre négatif le convertit en inclinaison du coté de ce dérapage. C'est peut-être là la raison de ce dièdre négatif.

 

[Bob]

Bon, tu leur as fait leur TPE... :super:

[sandrine]

Bon, tu leur as fait leur TPE... :super:

 

Ha ben c'est malin, ça

 

Pour des Travaux Personnels Encadrés sensés, je cite : "développer chez les élèves les capacités d'autonomie et d'initiative dans la recherche et l'exploitation de documents", je pense que là, l'objectif est un peu raté...

D'autant qu'une bête recherche avec comme mots clés "vol albatros" sur Google donne en 3ème position un lien sur le site internet du Monde reprenant la majeure partie de l'étude de l'Université Technique de Munich citée en 1er par Bob.

Plus sérieusement, si Camille voulait bien nous renseigner sur la problématique exacte du TPE de son groupe (les ailes... ou la queue... olé !) et les deux disciplines choisies, on pourrait peut-être conseiller les ressources les plus appropriées...

Si je peux facilement comprendre l'utilisation possible des connaissances de physique sur un tel sujet, j'ai plus de mal à voir quelle est la seconde matière et ses apports éventuels...

Pour avoir déjà été jury d'un groupe avec un sujet très voisin, je déconseille la réponse "ben on a choisi les SVT comme 2ème matière, parce que l'albatros, c'est un oiseau, et les oiseaux, c'est des SVT"... CQFD

[Thierry]

Oh aller quoi Sandrine soit sympa..

Aide les qu ils aient une bonne note!!!

Modifié le 12 décembre 2016 par Thierry

[Bob]

Oh aller quoi Sandrine soit sympa..

Aide les qu ils aient une bonne note!!!

Ouais... A condition qu'ils réinvestissent leur prime de bonne note en inscription dans un club vàv ! !

[JNV]

Camille est peut-être du côté de Besançon...

Jean-

[CPT]

 

 

Mais pour un TPE, dont les sujets paraissent déjà souvent bien ambitieux, je crois qu'il vaut mieux oublier et rester dans du niveau "C'est pas sorcier".

 

Michel, revoir le ralenti des mouvements d'ailes du hibou est toujours aussi magique !

 

Puisque pour Jean-Noël c'est chouette :

 

https://www.youtube.com/watch?v=NRCn8EY8pP8

[Camille Celet]

Merci à tous pour vos réponses ! Vos réponses nous ont beaucoup aidé à affiner nos recherches... Nous avons bientôt terminé nos TPE, et nous sommes entrain de faire un site !

Nous vous remercions de nous avoir aidé.

 

Mathilde,Garance,Camille.