Anonyme
Anonyme a posé la question dans Sciences et mathématiquesPhysique · il y a 2 mois

Savez-vous pourquoi les avions volent ?

Mise à jour:

On m'avait dit que c'était parce que l'aile était plate en dessous et bombée en dessus ce qui créait une dépression... Mais les ailes des avions les plus efficaces sont symétriques et ils peuvent voler sur le dos... Quant aux avions en papier, ils sont carrément plats... L'explication est donc ailleurs...

Mise à jour 2:

L'explication est bien plus complexe et combine plusieurs principes...

( Newton, Bernouilli, Coanda, Venturi, Navier Strokes...)

Mise à jour 3:

@Oyubir : L'explication donnée (par exemple par Jamy & Fred) de l'aile bombée au dessus est incomplète... Cela n'explique pas les ailes symétriques et le vol dos. Je donnais des noms pour recherche... Je sais qu'il y a débat sur Internet mais ce n'est pas du tout mon problème. J'ai juste découvert avec stupeur que l'explication de l'aile bombée était fausse car on peut voler avec des ailes symétriques. Encore une idée reçue qui tombe...

Mise à jour 4:

Efficacité : Pour vous c'est ne pas pouvoir voler sur le dos qui est efficace ?

13 réponses

Évaluation
  • oyubir
    Lv 6
    il y a 2 mois
    Meilleure réponse

    Vous mélangez plusieurs choses ici.

    D'une part, non, les avions les plus efficaces ne peuvent pas voler sur le dos. Au contraire, ce sont les moins efficaces qui peuvent le faire (les militaires, qui se fichent totalement de leur empreinte carbone, comme vous vous en doutez, et qui peuvent donc utiliser une poussée suffisante pour les porter. Ils peuvent même voler à la verticale en gagnant de la vitesse)

    Quand aux avions en papier, ils ne sont pas propulsés. Leur but est juste de tomber le moins vite possible. Ils ont de la portance au début de leur vol, s'ils sont bien conçus. Mais une bonne partie de leur apparence de portance est la même que celle qui fait qu'une feuille A4 ne tombe pas aussi vite qu'un marteau quand elle tombe des mains.

    Mais surtout les plusieurs principes que vous voulez combiner, ne se combinent pas tous.

    C'est comme si vous disiez que l'orbite d'une planète s'explique par une combinaison de lois de Kepler, de gravité Newtonienne et de relativité générale. Ce serait faux. Les trois peuvent être utilisés. Mais ce sont 3 modèles incompatibles (dans le sens où vous n'utilisez pas les 3 à la fois pour le même calcul), et non contradictoires (c'est au contraire parce qu'ils ne se contredisent pas qu'ils sont incompatibles : parce qu'il ne faut pas intégrer avec un modèle un phénomène déjà pris en compte avec un autre modèle, et le compter ainsi deux fois)

    Newton (conservation de la quantité de mouvement) explique Bernouilli et Venturi.

    Navier-Stokes, est l'équivalent de la relativité générale dans mon analogie : si vous utilisez Navier-Stokes, alors vous n'utilisez rien d'autre ; c'est un modèle fin qui permet de constater Bernouilli, Venturi, Coanda. Comprendre que si vous utilisez un simulateur basé sur Navier-Stokes, alors ce simulateur permettra de constater que la vitesse est plus élevée et la pression plus basse en haut (Bernouilli / Venturi ; deux façons concurrentes de dire cela), que les lignes de courant ont tendance à suivre le profil (Coanda), sans avoir besoin de connaitre et d'accepter ces phénomènes.

    Vous auriez même pu utiliser une modélisation particulaire (type SPH) à votre liste.

    L'idée (souvent diffusée sur internet) que "personne ne sait exactement pourquoi les avions volent" est juste fausse. Elle s'appuie sur la concurrence de ces modèles pour laisser entendre qu'on n'est pas sur duquel est le bon.

    En réalité, ça fait belle lurette que les avions sont conçus avec des simulateurs (à base de Navier-Stokes ou même de modèles particulaires, où autres modèles ne faisant pas l'hypothèse d'imcompressibilité - c'est une question d'arbitrage entre la puissance de calcul qu'on a et la précision qu'on veut). Les effets Bernouilli, Venturi, Coanda, ne sont que des noms de choses qu'on peut constater en regardant ces simulateurs (et qu'on sait, à la grosse maille expliquer de façon logique, d'où le fait qu'on donne un nom)

    Ce n'est pas que les gens sont en désaccord sur la raison pour laquelle les avions volent. Ou que cette raison est particulièrement complexe et nécessite plusieurs explications.

    Les gens sont en désaccord sur la description "macro" grossière (et forcément fausse) qui résume le mieux le phénomène. A la rigueur, ils sont parfois en désaccord sur la meilleure méthode "au doigt mouillé" (combinaison de bernouilli, venturi, coanda, morrison, ...) la meilleure à utiliser pour prédire si un avion va voler, avant d'avoir allumé l'ordinateur pour faire du NS. 

    Bref, oui, je sais pourquoi les avions volent. Mais ça ne se verbalise pas de façon simple, non pas parce que c'est très compliqué, mais parce que c'est la résultante de phénomènes à petite échelle (bien plus petite que l'échelle d'un avion), qui, pour être expliqués verbalement à l'échelle d'un avion, oblige à utiliser des résumés de la résultante de ces phénomènes forcément grossiers (Bernouilli, Venturi, Coanda, ...). Tout cela est un faux débat né sur internet.

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    • oyubir
      Lv 6
      il y a 2 moisSignaler

      Mais évidemment on peut toujours trouver des contre exemples où ce n'est pas le profil (et donc Coanda) qui explique la portance. Par exemple l'iCar101, c'est ni Coanda, ni la pente d'une aile symétrique, mais Magnus (encore un effet macro, conséquence des mêmes phénomènes micro que les autres)

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  • il y a 2 mois

    Oui, et toi ?

    J'en doute puisque tu mélanges pêle-mêle Bernouilli, Venturi et Coanda…

    Les deux derniers ne sont que des applications ou cas particulier du premier qui exprime simplement sur une ligne de courant, la CONSERVATION DE L'ÉNERGIE échange la densité d'énergie cinétique avec la pression et vice-versa.

    Cependant cela participe à environ 2/3 de la sustentation. 1/3 provient de l'inclinaison de l'aile qui dévie le flux d'air incident et le pousse vers le bas, résultant en un maintien en l'air par la troisième loi de Newton.

    Quant à des avions aux ailes symétriques, et soi-disant plus efficace, j'aimerais bien voir ça.

    Attention à ne pas confondre avec des inversions du principe du levier avec le plan de queue pour contrer un effet secondaire de l'effet Coanda, quand on utilise des ailes delta, donc ne permettant pas l'utilisation de ce plan. L'aile est alors porteuse devant puis à l'arrière la portance est inversée pour obtenir le levier. Pour faire simple il suffit de comprendre ce qui se passe avec les avions à ailes à géométrie variable entre la géométrie classique et son rapprochement de l'aile delta.

    Voir sur http://science-sans-frontiere.org → « Si on volait »

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  • il y a 2 mois

    T'as plus qu'à postuler chez Airbus.

    C'est un strike assuré, avec ton Strokes ! (... on s'en fout, on les emmerde, les Stokes et autres rosbeefs, avec leur BREXIT pas porteur du tout...)

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  • yoyoru
    Lv 7
    il y a 2 mois

    Pour rattraper les bouts du nez que les facteurs se sont cassés en gravissant les escaliers en papier de la drôle de maison en carton du petit homme..,

    Mon histoire est terminée, Pirouette, cacahuète… 

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  • il y a 2 mois

    Parce qu'ils  sont mal élevés .

    .

    • Drew
      Lv 7
      il y a 2 moisSignaler

      (+1) Tu me l'as retiré d'la bouche ! (lol) 

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  • il y a 2 mois

    Parce qu'ils sont faits pour ça et que les garder au sol ce n'est pas rentable du tout, surtout au prix qu'ils sont !

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  • il y a 2 mois

    pour s'emparer de notre argent

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  • Pierre
    Lv 7
    il y a 2 mois

    Pour se déplacer. La question ne serait-elle pas plutôt "comment" ?

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  • Anonyme
    il y a 2 mois

    parce que les bateaux nagent

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  • il y a 2 mois

    Parce que les cons ne peuvent pas voler...

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