Quelle est la ' vitesse de croisière minimale des avions de ligne modernes?

Souvent, à lapproche de latterrissage, je sens que lavion ralentit considérablement, il na pas encore atterri, mais il plane en quelque sorte dans lattente de lautorisation datterrir. Ainsi Je me demandais sil existe une vitesse de croisière minimale définie pour les avions de ligne.

Réponse

Cest ce quon appelle la vitesse de décrochage. En dessous de laquelle les ailes ne donnent pas assez de portance pour rester en lair.

Une autre vitesse minimale à respecter est la vitesse de contrôle minimale. En dessous, les surfaces de contrôle ne pourront pas contrer la perte soudaine dun moteur.

Cependant, ralentir avant datterrir na rien à voir avec lattente de son virage / autorisation. Sils ont besoin dattendre, ils tournent en cercle à la place.

Le ralentissement est quils atterrissent à la vitesse la plus faible possible pour limiter la distance de freinage nécessaire sur la piste.

Réponse

La portance quune aile est capable de générer est proportionnelle au carré de la vitesse¹. Si lavion se déplace trop lentement dans les airs, il décrochera², piquera et commencera à descendre rapidement.

Donc, un avion à voilure fixe³ doit se déplacer à au moins une certaine vitesse, appelée vitesse de décrochage ou $ V_S $. Et normalement, une erreur de marge devrait être laissée, de sorte que lavion ne vole jamais plus lentement quenviron 1,3 $ × V_S $.

Le montant de $ V_S $ dépend de lavion et du poids . Parce que la portance est nécessaire pour équilibrer le poids, moins de poids signifie moins de portance et donc moins de flux dair pour le générer. Pour les avions de ligne à réaction, la vitesse de décrochage peut aller denviron 100 nœuds à faible vitesse (~ 185 km / h, ~ 115 mph) à peut-être 130 nœuds (~ 240 km / h, ~ 150 mph) lorsquil est chargé⁴.

En revanche, à une altitude inférieure à 10000 pieds, une vitesse maximale de 250 nœuds (~ 463 km / h, ~ 288 mph) est généralement définie pour que les pilotes aient suffisamment de temps pour se voir lorsquils volent à proximité. les aéroports selon les règles de vol à vue ou en cas derreur du contrôleur.


¹ Il est en fait proportionnel à la pression dynamique , qui est proportionnelle à la pression et au carré de la vitesse, de sorte que lorsque lavion monte, la vitesse minimale augmente. Les avions de ligne modernes volent très haut (généralement de 32 000 à 42 000 pieds) où la pression plus faible et la traînée inférieure correspondante permettent de voler beaucoup plus rapidement, mais la vitesse minimale est également plus élevée.

² La portance est proportionnelle à la pression dynamique et à langle de attaque. À une vitesse plus lente, laile vole à un angle dattaque plus élevé, cest ainsi que le nez de lavion pointe toujours vers le haut lorsquil approche de latterrissage. Laile est capable de fournir plus de portance jusquà angle dattaque critique au-dessus duquel elle cale.

³ Les giravions (hélicoptères) créent lair en faisant tourner leurs ailes à la place et nont donc pas besoin de vitesse davancement. En fait, ils calent lorsquils volent trop vite lorsque la lame qui recule ne se déplace plus vers larrière assez rapidement.

⁴ Ce sont des valeurs pour dispositifs de grande portance (volets et lamelles) déployés. Lorsquils sont rentrés, la vitesse de décrochage est plus élevée. La vitesse de décrochage dépend également de laire relative de laile de lavion particulier. exemple A318, A319, A320 et A321-200 ont tous la même aile et donc la même vitesse de décrochage au même poids, mais ils ont une taille différente et donc des poids typiques différents. Il existe une différence similaire entre les B737-700, B737-800 et B737-900.

Commentaires

  • Très bien! Jaime la réponse simple avec les notes de bas de page pour indiquer que vous vous avez couvert toutes vos bases.
  • Un décrochage gagné ‘ entraîne nécessairement une assiette à piquer (et bien sûr, une récupération Il faut généralement commencer par le pilote qui incline lavion vers le bas en plus dajouter de la puissance pour la vitesse, puis de remonter). Prenons AF447 comme un exemple bien connu; Koyovis ‘ réponse à Sur Air France 447, quelle aurait été laltitude la plus basse pour amorcer la récupération après le développement du décrochage? cite le rapport denquête sur laccident comme spécifiant une chute verticale de 10912 ft / min et une assiette à cabrer de 16,2 degrés comme dernières valeurs enregistrées par le FDR.
  • @MichaelKj ö rling, eh bien, le décrochage créera toujours un grand moment de tangage. Le pilote peut cependant avoir juste assez dautorité dascenseur et maintenir lavion en panne. Sur des avions stables avec des commandes normales, la grande force nécessaire pour maintenir le cabré peut être considérée comme un signe révélateur de la décroissance de la vitesse, mais certains pilotes ont quand même réussi à décrocher leurs avions de cette façon, sans se rendre compte de ce qui se passait (I ‘ jai lu au moins deux de ces accidents, mais ‘ ne vous en souvenez pas assez pour les trouver maintenant). Sur lAF447, la loi alternative dAirbus a aggravé les choses en sajustant automatiquement tout en cabrant à mesure que la vitesse diminuait.

Réponse

La vitesse minimale à laquelle lavion peut voler (croisière) est appelée décrochage vitesse . À cette vitesse, la portance est égale à la masse de lavion.

La portance L est donnée par,

$ L = \ frac {1} {2} C_ {L} \ rho SV ^ {2} $,

où,

$ C_ {L} $ est le coefficient de portance, $ \ rho $ est la densité à cette altitude et $ S $ est la zone du plan de laile. Pendant le vol en palier non accéléré, la portance est égale au poids.

$ L = W = \ frac {1} {2} C_ {L} \ rho SV ^ {2} $

Ceci donne la vitesse de décrochage comme,

$ V_ {s} = \ sqrt {\ frac {2 W} {\ rho C_ {L_ {max}} S}} $

Il sagit de la vitesse minimale à laquelle lavion peut voler. Notez que cela dépend de trois choses: le poids de lavion, la densité de lair et le $ C_ {L_ {max}} $ de la section de laile.

Lors de latterrissage, deux choses se produisent: le la masse est moindre (par rapport à la masse au décollage) et les volets sont déployés, ce qui augmente le $ C_ {L_ {max}} $, ce qui réduit à son tour la vitesse minimale requise pour le vol. Cest la raison pour laquelle vous « ressentez une réduction de vitesse.

Flaps du Boeing 777
Source: assets.decodedscience.com

Boeing 747-200 Lift
Source: Vitesse de décrochage, Prof. Dr. Mustafa Cavcar

En général, les avions volent bien au-dessus de la vitesse de décrochage. la marge (entre la vitesse de vol et la vitesse de décrochage) est maintenue, votre vitesse de vol diminuera lorsque la vitesse de décrochage sera réduite.

Réponse

On peut soutenir quun aéronef peut naviguer à nimporte quelle vitesse tant quil ne décroche pas. Cependant, parfois, lATC avertit un équipage de conduite et lui dit de maintenir une certaine vitesse en raison du trafic ou dautres facteurs. Gardez à lesprit que le décrochage non basé sur la vitesse autant que sur lAOA (angle dattaque). Langle dattaque est langle entre lair et laile (au cas où vous ne le sauriez pas). Le décrochage est lorsque le flux dair dépasse r une aile devient cassée et turbulente ou se sépare de laile. Jusquà un certain point, un angle dattaque plus élevé accordera plus de portance (cest le point des volets). Cependant, cela peut être dangereux car il peut aussi provoquer un décrochage.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8d/StallFormation.svg/350px-StallFormation.svg.png

Limage ci-dessus montre ce que jessaye dire. Ainsi, tant que langle dattaque critique nest pas atteint, un aéronef peut techniquement voler à nimporte quelle vitesse à latterrissage (bien que lATC demande souvent aux avions de maintenir une vitesse relativement élevée ou faible pour que le trafic se déroule sans heurts). Le livre « Stick and Rudder » contient une énorme section sur lAOA, entre autres choses.

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