Le Forum de http://www.dreamplanet.tk

Suite à quelques lectures et reportages, une question me taraude l'esprit...

Au fur et à mesure qu'on prend de l'altitude, à même puissance, l'avion prend de la vitesse grâce à la densité de l'air qui diminue.
La vitesse de Stall augmente également en conséquence.
Cependant, cela ne change en rien la VNE qui, elle, dépend de la vitesse à laquelle l'air frappe la structure.
Ce petit cocktail réduit la marge de manoeuvre entre la VSO et la VNE...

Je comprends bien ce principe pour des avions qui approchent les vitesses supersoniques, et qui par conséquent peuvent avoir un problème s'ils passent le mur du son par inadvertance... Par contre, pour les appareils plus modestes en terme de vitesse, cette raison est-elle toujours applicable
Et si oui (ce qu'il me semble), est-ce bien dû au risque de flutter

Voilà, il me semble que réappuyer ce principe technique avec des explications claires sera utile...
A vos claviers

PapaMike,

La VNE est calculée pour ne pas soumettre l'ulm à une force qu'il ne pourrait supporter.
Si tu voles en dessous de la VNE et que tu agis sur les commandes pour modifier la trajectoire, l'ulm prend quelques G, quel que soit l'air qui l'entoure. Si tu dépasses la VNE, l'ulm prendra plus de G qu'il ne peut encaisser. D'où la rupture, généralement de l'aile.

C'est d'autant plus dangereux que l'air calme en haute altitude fait oublier le danger. Et comme tu le soulignes, l'ulm en altitude vole plus vite que ne l'indique l'instrument. Il faut corriger les mesures et s'en tenir à la VNE.
Il y a d'autres raisons qui conduisent à ne jamais dépasser la VNE, dont celle que tu cites.


Claude B

Et si oui (ce qu'il me semble), est-ce bien dû au risque de flutter

Pour ce qui concerne le flutter, pour autant que je me souvienne de mes cours de mécanique des fluides et de stabilité des structures, il s'agit essentiellement de régimes vibratoires auto-amplifiés découlant de la mise en résonance d'un élément structurel sur une fréquence correspondant à l'un de ses modes propres.
L'élément d'excitation causant de la mise en résonance pouvant être de diverses nature et origine: énergie produite par mouvement turbulent d'un fluide en contact avec la structure, mouvement cyclique dérivant du fonctionnement d'une machine tournante et se diffusant dans la structure, énergie impulsionnelle liberée dans le spectre de fréquence critique et tranférée à la structure, ...

Je ne suis donc pas sûr que le simple fait de dépasser la VNE provoque d'office du flutter, même si ce sera assez souvent le cas; mais je peux me tromper.
Inversément, il est possible dans certaines conditions d'entrer en flutter sans avoir dépassé la VNE; par exemple, lorsque les câbles de de commande de certaines surfaces (ailerons, flaps, profondeur, gouvernail, ...) sont détendus.

Luciano

Je pense que le flutter se rencontre en zone transsonique en raison des instabilités provoquées par l'onde choc.
Peu probable en ulm
Cependant, un phénomène vibratoire en résonance peut se produire en subsonique.Mais si l'on respecte les vitesses préconisées par le constructeur (arc jaune) et VNE bien sûr, je ne pense pas qu'un tel phénomène vibratoire puisse apparaître.
Enfin....je crois.
Georges.

Salut Georges,

En effet, le flutter peu parfaitement se rencontrer sur un ULM, une recommendation récente de Zenair destinée à renforcer certains éléments de structure (= raidissement et modification de masse locale= modification de fréquence de résonance propre à certains élément+ "solidité" accrue) et surtout remise en spécification de la tension des câbles et tringleries de commande, ont fait s'éloigner le spectre de flutter de gouvernes sur ses 601. La réduction de VNE n'était qu'une mesure conservatoire destinée à permettre le vol en attente d'identification du problème.

Il y a de nombreuses années, lorsque je faisais de l'aéromodelisme, j'ai le souvenir d'appareils, souvent construits à partir de kit identiques, dont certains voyaient leurs commandes aérodynamiques arrachées ou brisées suite à un phénomène vibratoire. On entendait soudain une sorte de rugissement couvrant le bruit du moteur à explosion, et, en quelques instants des morceaux des surfaces de commandes s'envolaient dans tous les sens. C'était chose connue à l'époque que celà provenait uniquement d'un manque de soins dans la réalisation des câbles et tringleries de commandes et des charnières présentant un jeux mécanique excessif.

Des exemple plus criants encore ont été constatés sur des appareils récents où l'on a vu soudainement fleurir l'addition de contrepoids de gouvernes (parfois très discrets), ce qui pourrait faire croire que l'exploration du domaine de vol de la part du constructeur n'avait pas été assez complète ou encore que les pilotes dépassent celui-ci, inconscient du danger encouru.

Tout ceci montre bien que ce phénomène n'est absent que pour le domaine de vol autorisé (pour autant que calculs et vérifications aient été correctement effectués !) et pour autant que toutes les spécifications du constructeur (techniques et d'utilisation) soient respectées (dont, entre autres, la VNE). Ceci nous ramène au point évoqué par Papmike au début de cette intervention et qui concerne la base de mesure de la VNE : IAS (ce qu'on lit au badin) ou TAS (ce qu'on recalcule à partir de la lecture du badin et en appliquant les corrections instrumentale, altimétrique et de température).

A cette question, je trouve autant de réponses qu'il y a d'auteurs, j'aimerais vraiment obtenir un avis définitif en la matière.

Merci

Luciano

NB: voici quelques lectures intéressantes autour du sujet:

http://tailspinstales.blogspot.com/2009/11/vne-ias-tas-and-bvds.html
http://www.pprune.org/archive/index.php/t-233307.html
http://www.aviationbanter.com/showthread.php?t=31462
Il y en a pour tous les goûts, mais toujours pas de réponse simple



Luciano

Luciano a écrit:A cette question, je trouve autant de réponses qu'il y a d'auteurs, j'aimerais vraiment obtenir un avis définitif en la matière.
Luciano

Oui, Luciano, pour un avis définitif ce sera compliqué!
Le nombre d'hypothèse et de théorie nous montre bien que nous sommes, dans ce domaine, à la limite des connaissances.

A moins qu'un "cerveau musclé" parcourant ce forum, veuille bien nous éclairer.




Georges.

Salut Oxygène,

mon espoir est justement de trouver un tel cerveau qui pourrait nous éclairer et nous indiquer si, comme dans beaucoups de situations extrêmement complexes, ces concepts peuvent se résumer à quelques éléments d'approximations très simples et valables dans le domaine restreint (vitesse, altitude, t°, ...) qui nous intéresse.

Luciano

Bonjour à vous deux,
Le problème est complexe. Comment le simplifier ? Par exemple en se limitant à une composante du problème. C'est pourquoi j'avais suggéré une réponse "dynamique". Non pas de dynamique des fluides (trop complexe) mais de dynamique "mécanique".
Si un mobile suit une courbe précise (exemple un début de parabole) à vitesse v, il subit des contraintes que l'on peut calculer (en simplifiant beaucoup) en facteur G.
Si la vitesse augmente sur la même trajectoire, les G augmentent. Il y a donc une vitesse limite avant rupture.
C'est la VNE. PAR PRUDENCE, JE ME BASERAIS SUR LA TAS > IAS !!!!! Donc toujours voler avec TAS < VNE

C'est sans doute trop simple. Mais comment tenir compte d'autres facteurs qui dépendent plus de la qualité de construction qu'aux forces que subit l'aéronef ?
L'exemple de tension de câbles est révélateur: une tension mal calculée donnera du flutting bien en deçà de la VNE.
Pour moi, la VNE est calculée sur des efforts de structure. Donc sur une modification de la trajectoire à vitesse donnée.
Claude B

Salut les amis,

la seule question qui m'importe est de savoir, lorsque je suis aux commandes de mon ULM qui vole en Europe à moins de 300km/h et en-dessous de 20.000ft, assis face à mes instruments de vol, laquelle des grandeurs lue (IAS) ou calculée( CAS ou TAS) doit-je me fier afin d'évaluer si je reste bien en-deçà de la VNE.

Luciano


NB: voici quelques liens en français qui pourraient vous intéresser, même s'ils ne répondent pas directement (=simplement) à ma question :
http://www.checksix-forums.com/showthread.php?t=157392
http://www.x-plane.fr/archive/index.php?t-41425.html&s=318bce2310fe1e24ebe4957b3beea4d4

Salut Luciano,

C'est bien la question. Je n'ai pas trouvé dans la littérature une réponse précise. Donc chacun répond comme il peut !!!

Mais pour rester logique avec mon message précédent, et uniquement par prudence, je me baserais sur la TAS en la maintenant inférieure à la VNE.
Car si ton ulm dans un air raréfié croit qu'il vole plus lentement, il reviendra vite à la réalité au moindre changement de trajectoire.... Comme indiqué plus haut. C'est pour moi la seule chose qui compte.

Je suis incapable de prouver ce que je dis, donc

Claude B

Il y a 2 questions.

1 la référence prise pour le calcul de la V.N.E
2 le phénomène vibrabatoire avec ou pas, mise en résonnance.

Pour le 1, je dirais que seule la vitesse par rapport à l'air (IAS) compte pour les efforts* que subit la cellule (G*+et G-)
La "true air speed" étant calculée à partir de IAS +corrections de t°, densité...n'a pour moi qu'une valeur théorique dont je ne vois pas d'utilisation pratique.
Dûmoins pas en ULM!
La T.A.S étant surtout utilisée au delà de 30.000 ft--------FL500 (Mirage) car la valeur des corrections sont très importantes MAIS, il s'agit toujours d'une vitesse par rapport à l'air.
Donc pour nous (VFR) = VNE par rapport à IAS et pour les "chevaliers du ciel" et ATPL=VNE par rapport à T.A.S.

Ben oui, nous on lit le badin et les autres le Macmètre.

Enfin.....je crois?

Pour le 2, c'est plus complexe et dépendant des matériaux utilisés, aérodynamisme, conditions météos,etc....concept de la machine...Nouveau concept ex.: Zénair 601

Georges, je crois que tu aurais bien raison...

J'avoue que ce problème me dépasse.

Bons vols et prenez garde à la VNE !

Laquelle ?

Claude B

Ben pour moi c'est tout simple mais peut-être que je me trompe:

IAS = la vitesse indiquée; le reste on s'en fiche! En vol en palier, quel que soit l'altitude, la Vna et la vitesse de décrochage reste la même. Pour le reste, la TSA, la vitesse par rapport au sol, le SMG (speed made good) et tout ces trucs, ce n'est que pour s'excuser auprès de madame qu'on est rentré tard.

Mais dans le ciel, quel que soient les conditions, en vol en palier, c'est la vitesse indiquée qui nous intéresse. Mais dans un virage, par exemple, a plus d'un G, la vitesse Vne diminue et la vitesse de décrochage augmente. Par exemple, dans un virage de 60 degrés, l'engin subit deux G et la vitesse de décrochage augmente de la racine carrée de deux, c-à-d multiplié par environs 1.2

Amitiés,
Michel

Quelques remarques amicales. Corrigez-moi si je me trompe...

je dirais que seule la vitesse par rapport à l'air (IAS) compte pour les efforts* que subit la cellule (G*+et G-)

Cela relève plutôt de la Va (vitesse de manoeuvre) que de la VNE. On peut parfaitement voler au-delà de la VNE avec un facteur de charge de 1G.

Si l'aéronef vole à 150 km/h contre un vent de 150 km/h, sa vitesse "absolue" est nulle. Et il subira quelques G si le pilote tire sur le manche avec frénésie.... La courbe "standard" dont je parlais plus haut n'a plus beaucoup de sens.
Idem si l'aéronef file à 300 km/h en volant dans le lit d'un vent de 150 km/h.

Outre l'IAS et la TAS, on introduit ici la notion de ground speed (GS)... Je ne crois pas que cela joue un quelqconque rôle par rapport à la VNE...

Alors que se passe-t-il à l'approche de la VNE à une altitude modeste
La quantité de molécules d'air est telle qu'elle applique une pression proche du point de rupture de la structure (moins la marge de sécurité).
Or, à partir d'une certaine altitude, la densité de l'air diminuant, comment calculer cette pression
Peut-on considérer qu'à vitesse identique, la pression reste identique et donc tout aussi dangereuse
Ou alors la pression est-elle proportionnelle à la densité de l'air Dans ce cas, la précaution prise par les avions très rapides serait due à l'évitement de l'accumulation des ondes de chocs pour laquelle ils ne sont pas prévus à l'approche de Mach 1...

Oui, PapaMike, tu as raison quand tu affirmes que la GS n'a rien à voir avec la VNE.

Seule compte la vitesse par rapport à l'air. Et par prudence, je volerais bien en dessous d'une TAS inférieure à la VNE.

Mais j'ai une remarque qui me trotte dans la tête depuis longtemps. Les publicités relatives aux ulms font vendre. Mais elles sont souvent navrantes et mensongères. Je lisais dernièrement qu'un ulm "xxx" avait une VNE de 290 km/h et que sa vitesse de croisière était de 285 km/h. C'est lamentable d'écrire une chose pareille.
Et c'est contraire à l'esprit de l'aviation.
Le seul critère à mes yeux qui rende compte de la robustesse d'un ulm est sa vitesse de manoeuvre. A cette vitesse, l'ulm peut subir des chocs, il ne cassera pas.

Mais c'est un autre débat que je ne veux pas commencer ici.


Claude B