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Préambule :

 

Sur le terrain, j’ai été témoin de divers crash et j’entends parfois le pilote incriminer le top radio ou « la mayonnaise de doigt »;

Or nos radios sont de plus en plus fiables, quant à « la mayonnaise de doigt », souvent l’avion était de toute façon impilotable quelque soit l’ordre donné.

Alors, est- ce de la malhonnêteté intellectuelle liée à une fierté entamée par le crash?

Non, le modéliste est tout à fait honnête dans son ressenti du crash; Mais j’ai souvent remarqué qu’une méconnaissance de « l’aérodynamique » entraîne non seulement le crash mais aussi une mauvaise analyse de l’évènement.

En grandeur, c’est toute la différence entre un pilote amateur et un pilote professionnel , le pilote professionnel étant conscient à tout moment de son vol.

Alors, je vous propose une nouvelle rubrique du blog du Macap que l’on pourrait intituler

« Pourquoi ça vole, pourquoi ça tombe! »,

 Il ne s’agit pas de faire un cours magistral d’aérodynamique, ou un cours de pilotage sur papier, je voudrait essayer, en toute modestie, de donner quelques clés qui peuvent aider à la compréhension du vol afin d’éviter autant que possible le crash ou de comprendre ce qu’il s’est vraiment passé si le crash survient malgré tout.

 

 Chapitre 1 : La magie de la portance

 

 Comment commencer à parler du vol sans parler de la portance?

Tout modéliste sait que c’est grâce à elle que nos modèles quittent le sol, mais tout le monde sait aussi par expérience que c’est quand elle disparait que notre cher avion retrouve le sol de manière… Brutale!

 Portance = aspiration

 

 

 Voilà un petit schéma qui explique la portance.

 

Le profil d’une aile présente une forme particulière, commune à tous les avions; elle est plus bombée sur le dessus que sur le dessous ; du coup, les filets d’air du dessus ont un chemin plus long à faire, pour que les filets d’air « arrivent en même temps » au bout de l’aile, il faut aller plus vite au dessus. Il s’en suit une dépression sur le dessus, autrement dit une aspiration: la portance. (la pression sur le dessous est très faible .)

Votre avion est aspiré par le dessus, la portance devrait s’appeler « L’ ASPIRANCE »!

 

 

Quel beau profil d’aile que celui d’une 2cv, lancée à toute vapeur sur l’autoroute, vous verrez sa capote se gonfler et non se plaquer contre le toit, vous l’avez deviné la portance est à l’oeuvre.

Encore un petit effort, un petit peu plus de vitesse et la 2cv décolle!!! Heureux propriétaire de 2CV, vous voilà pilote!

Mais pourquoi faut- il de la vitesse pour que notre 2cv décolle?

 

Il faut que notre portance (aspirance) soit supérieure au poids de la 2cv pour qu’elle décolle et égale pour qu’elle vole horizontalement; or il se trouve que plus on va vite et plus la portance est grande.

Alors la portance est- elle influencée uniquement par la vitesse?

Pour répondre à cette question faisons un peu de maths!

Pas de panique! Les maths ne sont qu’un outil pour comprendre la réalité

 

Voici donc la formule de la portance :

 

 
 

 

Quelques explications :

P c’est donc la portance, exprimée en newtons car c’est une force, elle doit être égale au poids de l’avion pour voler horizontalement.

Commençons maintenant par ce qui est fixe, je veux dire les paramètres sur lesquels le modéliste ne peut plus influer sur le terrain (éventuellement il peut influencer ces paramètres à l’atelier): c’est la conception de l’avion.

S, c’est la surface de l’aile, plus il y a de m2 plus il y a  de portance, c’est la raison pour laquelle les premiers avions qui avaient des moteurs peu puissants et donc qui ne pouvaient voler vite palliaient à ce défaut en augmentant la surface de l’aile en mettant sur leurs avions …deux paires d’ailes, c’est le Biplan voir le Triplan! Ces avions ont tellement de portance qu’ils sont difficile à poser, il n’ont qu’une chose en tête : voler!

 Le Cz…?, si je vous parle de Cx peut être cela vous évoque t-il quelque chose? Le Cx d’une 2cv, le Cx d’une Ferrari? c’est le coefficient de « pénétration dune voiture dans l’air sur l’axe x (axe avant-arrière)», une Ferrari de forme aérodynamique aura un Cx faible, une 2cv un Cx élevé; pour un avion, le Cx devient le Cz, c’est à dire sur l ‘axe z (axe haut-bas) d’ou le terme Cz, sauf que cette fois on cherche à avoir un Cz le plus élevé possible pour avoir la meilleure portance; le Cz c’est la forme de l’aile c’est à dire son profil (épais, fin, large, étroit, long, court, flèche, courbure faible ou forte etc…)

 Paramètres variables :

V2 (V au carré soit V multiplié par V) c’est la vitesse élevée au carré, on comprend du coup que la portance est liée à la vitesse … au carré! C’est à dire que si ma vitesse est multipliée par 2 la portance est multipliée par 4! On voit bien ici l’importance de la vitesse pour la portance, c’est le point le plus important à retenir, manche des gaz en avant = Portance! Un peu de vitesse en plus = beaucoup de portance en plus. Mais attention au corolaire, un peu de vitesse en moins c’est beaucoup de portance en moins. Un seul petit cran de gaz en avant peu faire la différence entre un vol qui nous apporte satisfaction et … le crash!

p (en fait la lettre Rhô en grec) représente la qualité de l’air, chaude, froide, faible pression, forte pression, altitude du terrain etc… ce qui nous intéresse ici, c’est la densité de l’air, plus il y a d’air, plus il y a de portance; c’est la raison pour laquelle les avions de ligne ne peuvent pas indéfiniment prendre de l’altitude parce que l’air se raréfie. Voilà un point auquel on ne pense pas assez pour nos modèles. Nous ne cherchons pas à établir un record d’altitude, mais prenons conscience de ce qui suit:

Si nos modèles sont réduits à une échelle plus petite que les avions grandeurs, 2 paramètres ne sont pas réduits à l’échelle du modèle. La résistance des matériaux et… l’air!

Si la résistance des matériaux non réduit à l’échelle est un gros avantage (ce qui permet au VGM d’encaisser des figures sans que l’avion ne casse alors qu’en grandeur le pilote serait déjà mort) il n’en est pas de même pour l’air. En effet l’air n’étant « pas réduit à l’échelle » nos modèles évoluent dans une atmosphère particulièrement dense; alors si nous avons par rapport à un avion grandeur énormément de portance en plus grâce à la densité de l’air, l’air a aussi beaucoup d’influence sur nos modèles;

nos modèles n’évoluent pas dans une atmosphère fluide mais dans une « mélasse épaisse » ; gardez bien cette image en tête et vous comprendrez pourquoi un peu de vent ,un peu de turbulence peuvent vite devenir insupportable pour nos modèles, mais aussi pourquoi nos changements de vitesse sont si rapides, et là j’en reviens au cran de gaz salvateur , le ralentissement de nos avions est particulièrement rapide dans cette « mélasse épaisse »  et si je ralentis 2 fois ma vitesse, ma portance se divise par 4! (v2)

On dit souvent, « mon avion est tellement léger que la moindre turbulence le secoue », on devrait dire « l’air est tellement dense (épais) par rapport à mon avion que la moindre turbulence l’embarque».

(Pour information: les maquettes des futurs avions de ligne testées en soufflerie rencontrent ce problème d’air non réduit  à l’échelle; c’est pourquoi les ingénieurs utilisent ce qu’on appelle le nombre de REYNOLDS qui est un nombre sans dimension qui caractérise la viscosité de l’air)

 

En conclusion :

La portance est proportionnelle à la forme de l’aile, à la surface de l’aile, à la « qualité » de l’air, et à la vitesse … au carré.

Un avion sans portance est une pierre, c’est le décrochage, vous pourrez mettre les manches à fond dans tous les coins il ne se passera rien tant qu’il n’aura pas repris de la vitesse. Quand j'ai appris à piloter en aéro-club mon instructeur me disait: "la Vitesse c'est la Vie".

Pour nos modèles, la vitesse c’est le cran de gaz alors n’oubliez pas:

 

UN PETIT CRAN VAUT MIEUX QU’UN GRAND CRASH!

 

Voilà le premier chapitre terminé, si cela vous intéresse je me propose de vous  parler d’’autres sujets; le prochain pourrait être le poids, en effet on pense souvent que le poids en une valeur fixe or en vol ce qui importe c’est le « poids apparent » nous verrons comment ce poids peut varier et quels en sont les dangers.

 

Je reste bien sûr à votre disposition pour toutes questions, sur le blog ou sur le terrain.