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POLAIRE : Exploitation

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[Introduction] [Action, réaction] [Forces aérodynamiques] [Spectre aérodynamique] [R.F.A.] [Angles caractéristiques] [Plage d'incidences] [Figures fondamentales] [Polaire des vitesses] [Polaire : Exemples de tracé] [Polaire : Exploitation]

 

Connaître la polaire des vitesses de sa voile, c'est comme nous l'avons vu très intéressant pour en optimiser l'usage en air calme. Mais la plupart du temps, ce qui est intéressant en vol, c'est de pouvoir optimiser non la finesse/air, mais la finesse/sol qui peut être très différente par conditions de vent ou de convection.

De plus, à moins de tracer soi-même la polaire correspondant à chaque situation de charge alaire sous sa propre voile, il est impératif de savoir comment elle varie en fonction de celle-ci.

Variation de poids :

On a vu précédemment que la R.F.A. est d’intensité égale et de sens opposée au poids total en vol. L'augmentation de celui-ci entraînera donc une augmentation de la R.F.A. : portance et traînée augmentent, toutes les deux dans la même proportion.

La vitesse horizontale et verticale augmentera donc de manière proportionnelle à la racine carrée de l'augmentation de poids (voir pourquoi en étudiant les formules de la portance et de la traînée). Leur rapport restant constant, la finesse/air ne change pas. Par contre, il est intéressant de noter les éléments suivants :

  • La vitesse maxi augmente si le poids augmente,
  • Le taux de chute mini diminue si le poids diminue.

Certains pilotes se servent d'ailleurs de ces caractéristiques pour se lester plus ou moins en fonction des conditions.

Quant à la polaire des vitesses/air, son allure générale ne change pas mais elle glisse le long de la pente de finesse maxi :

  • vers le bas et la droite s'il y a augmentation de poids,
  • vers le haut et la gauche s'il y a diminution de poids .

Variation de vent horizontal :

Lorsqu'on vole dans un vent horizontal, la finesse/sol diffère de la finesse/air de la manière suivante :

Par vent de face :

  • La Vh de la polaire/sol est égale à la polaire/air diminuée de la valeur du vent.
  • Les finesses/sol sont donc inférieures aux finesses/air.

Par vent arrière :

  • La Vh de la polaire/sol est égale à la polaire/air augmentée de la valeur du vent.
  • Les finesses/sol sont donc supérieures aux finesses/air.

Il est important de le savoir et de l'utiliser à bon escient si l'on veut réaliser une distance maxi !

De plus, il est intéressant de noter que les finesses/sol maxi ne s'obtiennent pas à la même vitesse/air.

Variation de vent vertical :

Lorsqu'on vole dans un vent vertical, la finesse/sol diffère de la finesse/air de la manière suivante :

En descendance :

  • La Vv de la polaire/sol est égale à la polaire/air diminuée de la valeur du vent.
  • Les finesses/sol sont donc inférieures aux finesses/air.

En ascendance :

  • La Vv de la polaire/sol est égale à la polaire/air augmentée de la valeur du vent.
  • Les finesses/sol sont donc supérieures aux finesses/air.

On constate que les ascendances et descendances ont une très grande importance pour la finesse/sol.

En résumé on peut noter les faits suivants :

Par vent de face ou en descendance :

  • La finesse/sol se dégrade, le meilleur résultat est obtenu en se rapprochant de la vitesse maxi.

Par vent arrière ou en ascendance :

  • La finesse/sol s'améliore, le meilleur résultat est obtenu en se rapprochant du taux de chute mini.

Détermination de la meilleure finesse sol :

Pour une aile donnée, dont on a tracé la polaire, il est possible de déterminer la meilleure finesse sol en traçant la tangente à la courbe à partir de l’origine. Cette ligne est la trajectoire. Le point de contact entre la polaire et la trajectoire détermine le régime de vol (vitesse) à adopter.

Tracé de la trajectoire

Dans des conditions aérologiques calmes, l’origine de la droite est au point 0. La finesse / sol est identique à la finesse / air. Pour tenir compte de la situation à étudier, il faut déplacer le point d’origine de la droite représentant la trajectoire :

  • Vers la gauche pour un vent arrière
  • Vers la droite pour un vent de face
  • Vers le bas pour une ascendance
  • Vers le haut pour une descendance.

  VD : Vitesse de décrochage

VM : Bras hauts, vitesse maximum

Régime de vol à adopter pour obtenir la meilleure finesse / sol

F1 : Finesse air

F2 : Finesse / sol avec vent arrière de 4 m/s ou ascendance de 0,7 m/s

F3 : Finesse / sol avec vent de face de 4 m/s ou descendance de 1,5 m/s

  T1 : Trajectoire air ou sol en aérologie calme

T2 : Trajectoire sol avec vent arrière de 4 m/s

T3 : Trajectoire sol avec vent de face de 4 m/s

Une même trajectoire peut correspondre à plusieurs situations, par exemple la trajectoire T2 correspond :

  • Soit à un vent arrière de 4 m/s (intersection avec l’axe des vitesses horizontales)
  • Soit à une ascendance de 0,7 m/s (intersection avec l’axe des taux de chute)
  • Soit à un vent de face de 3 m/s et une ascendance de 1 m/s

Pour s’échapper le plus vite possible des descendances en perdant le moins d’altitude possible, tracer la tangente à la polaire en partant de la valeur de la " dégueulante " sur l’axe des taux de chute.

Pour profiter au mieux des ascendances, il n’y a rien à tracer : il faut adopter le taux de chute minimum mais on se rapproche trop du décrochage, le bon compromis est entre le taux de chute minimum et la finesse / air maximum.

 

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