Mecanique de vol : le virage

Pour étudier le bilan des forces en virage, nous allons regarder l'aéronef de dos. La RFA est sur le même plan que la portance R_Z.

Vu que nous sommes en mouvement uniforme en virage, la traction et la trainée s'équilibre et ce n'est donc pas la peine de les représenter.

Nous avons donc la Portance R_Z et le Poids à représenter.

Dessin 1 : en palier, la Portance R_Z équilibre le poids

Dessin 2 : Pour tourner il faut incliner l’appareil.  Si on ne fait rien l’appareil glisse vers le bas du coté incliné.(résultante de Rz et P)

Dessin 3 : Pour rester en palier, il faut augmenter la Portance R_Z afin que sa décomposition verticale équilibre le poids.

De plus, 2 autres forces apparaissent : la force centrifuge qui nous attire vers l'extérieur du virage, et la force centripète vers l'intérieur.

Nous avons vu en aérodynamique que les facteurs « pilotés » permettant de modifier la RFA donc la portance sont la vitesse et l’incidence.

Conclusion : pour obtenir un virage en palier il faut augmenter la vitesse et/ou l’incidence.

On constate que lorsque l’on incline l’aile de 60°, il faut une portance multipliée par 2 pour tenir le palier.

Pour terminer d'équilibrer le schéma, il nous manque la composante du poids pour équilibrer la portance en virage : c'est Le Poids Apparent P_A

Voici les dessins avec toutes les forces :

Le facteur de charge n est le rapport entre le Poids Apparent P_A(ou la portance R_Z qui l'équilibre) et le poids P:

n = P_A/P ou n=R_Z/P

Le facteur de Charge est exprimé en G, quand le facteur de charge est de 2 on dit que l'on a 2G.

Si on reprend tous les cas vu depuis le début, on peut calculer n

•  Dans les cas de montée et de descente : n<1

• En palier et en descente en plané : n=1

• En virage : n>1

Il faut augmenter la RFA pour que le virage soit à l’équilibre.

Si on est à la limite de l’angle d'incidence de VSO donc de la vitesse de VSO, c’est cette dernière qui doit augmenter pour augmenter la RFA et rester à l’équilibre. La vitesse de VSO augmente !

Autrement dit, en virage on décroche à une vitesse plus élevée qu'en palier, donc si on n'augmente pas sa vitesse quand on initie un virage, on peut se retrouver à la vitesse de décrochage.

La VSO augmente de 1,4 pour un facteur de charge de 2 (p140)