TPE
Aviation
Par Julien BROCHIER, Léo CHELY et Valentin LASICA
Pour mieux comprendre quelles contraintes le verre devra supporter après le décollage lorsqu'il sera en vol, il nous sera nécessaire d'étudier les 4 forces s’exerçant sur l’avion qui est en altitude:
-la portance (pousse l’avion vers le haut)
-le poids
-la trainée (s’oppose aux déplacements de l’avion)
- et la traction (permet à l’avion de progresser dans l’air)
Où ρ est la masse volumique de l'air, S la surface alaire en m², V la vitesse de l’aéronef en km/h, Cx et Cz des coefficients caractéristiques du profil.
D’après la Première loi de Newton, la somme vectorielle de ces quatre forces est nulle si le vecteur vitesse de l’avion ne varie pas, c'est à dire, si l'avion suit une trajectoire rectiligne sans variation d’altitude et adopte une vitesse constante.
Introduction
Pour savoir quelle masse notre avion aura, nous nous baserons sur la quantité d'aluminium, principal matériau des avions en ce qui concerne les ailes et la structure en général. Pour déterminer cette masse, nous devons nous référer à un appareil déjà existant. Pour le choisir, il faut prendre en compte le fait que l'aluminium et le verre ont des masses volumiques proches (2,5g.cm³ environ) mais que la tenacité (la résistance aux chocs et aux pressions) n'est pas la même. Cela signifie que l'avion ne pourra pas résister à des contraintes aussi importantes que celles subies par l'aluminium sans casser. Les avions qui subissent le moins de contraintes et utilisés pour les vols les moins risqués sont les avions de tourisme. On se référera dans ce chapitre aux dimensions et poids du Cessna Skycatcher qui correspond au type d'avion que l'on souhaite réaliser.
Nous étudierons ces 4 forces et nous verrons si l'avion peut les supporter: