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Centre de Gravité versus Centre de poussée...

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Padawan
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Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  Padawan le Ven 25 Sep 2009 - 7:32

Bonjour !

Auriez vous dans vos stock d'images une illustration du centre de gravité d'un avion évoluant autour du centre de poussée en fonction du centrage de l'avion ?

Bonne journée !
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jihef
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  jihef le Ven 25 Sep 2009 - 7:56

Si l'avion est centré plus avant le CG avance de manière indépendante du CP tout en restant devant (avion formule classique). Tu ne parles pas plutôt de la variation de la position du CP en fonction de l'angle d'attaque ?
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Padawan
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  Padawan le Ven 25 Sep 2009 - 8:29

En fait, d'après ce que j'ai lu à droite à gauche, j'ai compris que si on ne cherche pas à trimer l'avion en cas de centrage avant, l'aile a une tendance à piquer (logique), donc l'angle d'attaque change, comment évolue le CP dans cette configuration ?

J'aimerai aussi savoir qu'est-ce qui fait qu'un avion trop centré avant est trop stable, et un avion trop centré arrière est trop maniable ? C'est écrit partout comme une vérité approuvée par tous, mais je n'ai pas trouvé le pourquoi ? C'est une histoire de forces je pense...
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jihef
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  jihef le Ven 25 Sep 2009 - 9:00

Lorsque l'angle d'attaque augmente tout en restant en dessous de l'angle de décrochage, le CP avance. Lorsque l'on arrive à l'angle de décrochage le CP recule brusquement ce qui a pour effet de créer un couple piqueur qui fait revenir à un angle d'incidence raisonnable. Et ceci indépedemment de la position du CG par rapport au CP.

Pour étudier la stabilité il faut prendre en compte les variations de portance et les positions relatives de CP et CG.

Tout d'abord si tu n'es pas familier de la notion de moment, c'est le moment de s'y mettre car il faut la connaitre.
En configuration de vol normal le CG est devant le CP a une distance + ou - grande. C'est cette distance qui fait que l'avion est + ou - stable. Elle s'appelle bras de levier. Quand l'incidence augmente (rafale ou action du pilote) la portance augmente aussi. Comme le CP est derrière le CG cela créé un moment piqueur. L'intensité de la variation de la force est la même quel que soit le centrage par contre le bras de levier varie et comme le moment se calcul en multipliant la force par le bras de levier, l'avion centré avant (= grand bras de levier) aura un moment piqueur plus important que l'avion centré arrière.
Au final une augmentation de l'incidence créé une tendance piqueuse qui s'oppose à cette augmentation. C'est une définition de la stabilité (si on rompt l'équilibre de l'aile celle-ci réagit en générant une force qui s'oppose à la perturbation). Cette tendance est plus forte avec un avion centré avant qu'avec un avion centré arrière. Donc un avion centré avant demandera un peu plus d'effort au manche pour contrer la stabilité naturelle (avion stable) alors que l'avion centré arrière demandera moins d'effort car le moment stabilisateur sera moindre (avion + maniable).
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Flyerinjoker
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  Flyerinjoker le Ven 25 Sep 2009 - 10:20

Jihef on voit bien que tu as de bonnes connaissances, mais ceci me parait assez bouillon (évidemment c'est pas facile sans avoir un shéma ou quelque chose dans le genre)

ce qui me fait plus froncer les sourcils c'est que tu parles de stabilité sans jamais parler de la profondeur, hors c'est LA clef de la stabilité !!

donc comme tu l'as très bien dit sur un avion compensé en vol stabilisé horizontal le couple du CdG et du CdP font un moment piqueur !! mais justement c'est la déportance (force vers le bas) de l'empénage horizontal qui fera que l'avion sera stable...

lors d'une ascendance l'angle d'incidence (ou d'attaque pour les américains ;)) va augmenter à la fois sur l'aile et sur l'empénage, lors d'une augmentation d'incidence jusqu'au décrochage le CdP de l'aile va TOUJOURS avancer (donc moment moins piqueur donc cabreur pour l'avion)... mais ce qui sera prépondérant en mécavol et en réalité c'est que la déportance sur l'empénage sera bien moins forte !!

comme Jihef l'a dit moment = force X bras de levier le bras de levier entre le CdG (environ 25%de la corde de l'aile) et l'empénage est bien supérieur à celui entre le CdG et le CdP donc moment supérieur... ce qui résultera que l'avion va cabrer...


c'était un point qui m'avait marquer dans ton récit Jihef...

maintenant plus pour répondre à Padawan, un solide quelconque qui a la majeur partie de la masse à l'avant, tu le lances il va rester dans sa position initial... mais si tu lances le plus lourd à l'arrière dans les airs il va se retourner pour se mettre le plus lourd devant... (ex une baguette de bois avec un poids à une extrémité...)
et bien l'avion c'est pareil si le CdG est avant, la majeur partie du poids est à l'avant donc il restera dans sa position initial (= moins manœuvrable), si le CdG est arrière, la majeur partie du poids aura tendance à repasser devant... donc l'avion sera plus manœuvrable !

j'espère avoir répondu à ta question, amicalement, bon vol !
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jihef
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  jihef le Ven 25 Sep 2009 - 10:29

J'ai volontairement oublié l'empennage pour 2 raisons : ne pas embrouiller Padawan et parce que je ne maîtrise pas trop la théorie de la stabilité avec aile + empennage. Surtout du fait que ça me semble difficilement généralisable à tous les avions étant donné le nombre de paramètres qui rentrent en compte (surface de l'aile, du stabilisateur, bras de levier, gradient de portance aile et stabilo...).

De plus il me semble que le manuel du PPL introduit la stabilité de l'avion comme cela.

Pour finir je me demande quand même quelle surface a le plus d'influence en cas de perturbation. L'aile a certes un faible levier mais une force énorme alors que c'est le contraire pour le stabilo (faible force mais grand levier).
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  Flyerinjoker le Ven 25 Sep 2009 - 10:48

jihef a écrit:Pour finir je me demande quand même quelle
surface a le plus d'influence en cas de perturbation. L'aile a certes
un faible levier mais une force énorme alors que c'est le contraire
pour le stabilo (faible force mais grand levier).

La prépondérante est le stabilo (de ce que j'en ai appris chez mermoz)


après si tu veux étudier la stabilité d'une aile normale uniquement, ben c'est rapide !! deux force en présence, existence d'un bras de levier donc d'un couple... autrement dit une aile classique d'un avion normal n'est pas du tout stable, il faut une aile à double courbure !! et si tu prends l'exemple d'une aile à double courbure tu remarque que aérodynamiquement tu retrouves les trois force dans le même ordre, de l'avant vers l'arrière le poids, la portance et la déportance ! (niveau BIA)

quand on parle de stabilité, la première règle est qu'on étudie la stabilité sur l'ensemble de l'avion, la seconde est qu'on étudie qu'un seul axe de ce même avion, on ne va pas parler de roulie dans la stabilité longitudinale !

à bon entendeur, salut !
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  jihef le Ven 25 Sep 2009 - 11:19

Je te sens un peu échaudé et je ne comprends pas pourquoi.

Je ne dis pas que tu as tort, je suis même persuadé que tu as + raison que moi. Je vasi me répéter mais je suis resté dans le simple pour les rasions que j'ai donné plus haut, d'autant plus que, et c'est aussi une redite, c'est la version du manuel du PPL (en tout cas du mien).

Cela dit je serais curieux d'avoir ton avis sur l'origine de la portance.
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  Flyerinjoker le Ven 25 Sep 2009 - 12:00

désolé si tu as senti ça car ce n'est pas du tout mon intention que de m'échauffer sur un post avec un ami pilote ;) c'est juste que je ne peux pas concevoir de comprendre la stabilité d'un avion tout entier en ne parlant que de l'aile !!

l'origine de la portance je pense qu'on a le même point de vue c'est à dire une dépression sur le dessus de l'aile ce qui créé une force vers le haut qui a pour point d'application le centre de poussé !

tout ce que j'ai dis dans mon message précédent c'est pour tacher de te faire comprendre qu'il est difficile de parler de stabilité d'un avion en étudiant que les réaction de son aile !!

désolé de ne pas pouvoir m'expliquer plus clairement... c'est une chose qu'il faut admettre, le fait d'étudier la stabilité de façon simple ne doit pas nous excuser de donner des choses fausses (sans insinuer que tu en as dis !! mais attention car la stabilité est un sujet très délicat même au niveau ATPL !)
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  jihef le Ven 25 Sep 2009 - 12:18

OK ! Désolé je t'avais mal compris.

Je suis tout à fait d'accord avec toi mais je suis tetu ! Je regarderais dans mon manuel de pilote pour être sur que c'est bien cette version dont il parle. Si c'est enseigné dans le bouquin officiel de l'élève-pilote, il doit quand même y avoir une bonne raison d'utiliser cette simplification.

La question sur la portance c'était pour battre en brèche la version du temps de trajet supérieur à l'extrados/intrados. Un document est passé sur le forum pour montrer que cette vision était très peu satisfaisante pour le cas du vol dos et des profils symétriques notemment. Je voulais savoir si la version Mermoz contredisait ce point ou pas.
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  Padawan le Ven 25 Sep 2009 - 12:25

Merci bien pour vos réponses !
Bons vols à vous !
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  Flyerinjoker le Ven 25 Sep 2009 - 12:52

En effet pour la portance, il n'est pas question de temps (enfin si, si tu considères que la vitesse à un rapport avec le temps mais c'est différent !!!!!) mais une question de la loi de Bernouillit qui dit que pour une veine d'air si la section diminue, la vitesse augmente, la pression statique va baisser (d'où la dépression) et la pression dynamique va augmenter (pour que la pression totale reste constante !)

donc dépression sur l'extrado (si nous sommes en présence d'un profile biconvexe dissymétrique ce qui est le cas sur la plupart de nos avion d'aéroclub) légère dépression sur le dessous de l'aile mais sans commune mesure avec celle sur l'extrado, donc il y a bien une portance (vers le haut) qui se créée...

amicalement, Rémy
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  jihef le Ven 25 Sep 2009 - 16:10

Bon je viens de vérifier sur mon manuel et ... j'ai faux. C'est bien tout l'avion qu'il faut considérer (comment j'ai pu me convaincre du contraire).

Il faut rmplacer 'aile' par 'avion' dans mes propos qui restent "justes" dans leur raisonnement mais faux dans leur application. Désolé.
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  gc232 le Ven 25 Sep 2009 - 17:12

Je ne vais pas trop rajouter mon petit morceau a l'histoire car au fond ca n'a que peu d'importance et plus personne n'y comprendrait plus rien avec 3 points de vue différents.
Cela-dit, ce que tu dis Flyerinjoker n'est pas totalement juste, et il manque tout un tas de trucs qui du fait qu'ils puissent etre négligés ou simplifiés sont homis des bouquins de l'ATPL.

Flyerinjoker a écrit:
l'origine de la portance je pense qu'on a le même point de vue c'est à dire une dépression sur le dessus de l'aile ce qui créé une force vers le haut qui a pour point d'application le centre de poussé !
Ca ... c'est faux.
Mais comme le principe, lui, est en partie juste, on l'enseigne toujours. (d'ailleurs, la force n'est pas dirigée vers le haut. En montée ... elle n'est plus verticale, et une composante vient s'ajouter a la trainée)
La portance, c'est un vortex centralisé sur une source, rien de plus.
On ne va pas rentrer dans les détails, car ca prend des centaines de pages a expliquer et ce n'est plus vraiment des cours d'ATPL mais de la mécaflu pure.
Si jamais ca intéresse vraiment, je peux scanner les cours, mais ca risque de ne pas etre tres parlant.
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  jihef le Ven 25 Sep 2009 - 17:16

Je veux bien les scans GC232 please.
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  gc232 le Ven 25 Sep 2009 - 19:06

jihef a écrit:Je veux bien les scans GC232 please.
Bon ben je fais ca la semaine prochaine, ca tombe bien car c'est la que je rentre en France.
Je risque de ne pas tout scanner, la partie mécavol c'est assez immense comme truc.
C'est quoi que vous voulez en fait? Stabilité (mécavol) ou bien portance (aerodynamique) ?
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jihef
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Re: Centre de Gravité versus Centre de poussée...

Message  jihef le Sam 26 Sep 2009 - 10:04

Les 2 mon capitaine ! Mais je préfèrerais la partie portance.


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