Mécanique du vol

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La mécanique du vol est l'étude du mouvement d'un véhicule en environnement aérien ou spatial.

[modifier] Introduction

Tout objet dans un environnement fluide est soumis à un certain nombre de forces qui déterminent son mouvement global dans le fluide. Les différentes forces pouvant être mises en jeu sont :

les efforts aérodynamiques (voir Aérodynamique)
le poids
la poussée des moteurs (hélice, turboréacteur, etc. voir Propulsion des aéronefs).

Ces forces sont étudiées dans leur discipline correspondante et représentent des entrées pour la mécanique du vol.

[modifier] Repères et angles

Chaque discipline a ses propres conventions qui ne sont malheureusement pas toujours compatibles entre elles. Nous distinguerons ici :

le repère absolu $\big(G,x_0,y_0,z_0\big)$ ( $x 0$ est orienté nord, $y 0$ ouest et $z 0$ verticalement)
le repère $\big(G,x,y,z\big)$ lié à l'avion ( $x$ est orienté vers l'avant, $y 0$ vers l'aile gauche)
le repère $\big(G,x_a,y_a,z_a\big)$ lié au déplacement de l'avion dans l'air ( $x a$ supporte le vecteur vitesse)

A partir de quoi nous définissons (dans l'ordre) :

Dans le plan $π x = (x 0, y 0)$ (vue de dessus) :

le cap $Ψ$ de l'avion défini sont orientation par rapport au nord : $\Psi=\hat{(x_0,x)}$
le dérapage $β$ défini l'orientation de l'avion par rapport à sa direction : $\beta=\hat{(x_a,x)}$

Dans le plan $π x = (x 0, z 0)$ (vue latérale) :

l'incidence $α$ entre l'axe de l'avion et l'axe de déplacement : $\alpha=\hat{(x_a,x)}$
la pente $γ$ entre l'axe de déplacement et l'horizontale : $\gamma=\hat{(x_0,x_a)}$