Pourquoi les monoplans l' ont-il remporté sur les biplans ?

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Ghord
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Inscrit le 03/12/2008
1 message posté

# 9 décembre 2008 16:56
Bonjour à tous !!
Nous sommes un groupe de trois élèves de première S et les TPE (Travaux Pratiques Encadrés) nous ont conduits à nous poser la problématique suivante :

Pourquoi les monoplans l' ont-il emporté sur les biplans ?

Nous comptons sur vos connaissances et votre générosité pour nous aider et nous donner quelques pistes.

Merci à tous !!

(Message édité par Ghord le 09/12/2008 16h56)

(Message édité par Ghord le 09/12/2008 16h57)
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eolien
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Inscrit le 30/01/2008
6 989 messages postés

# 9 décembre 2008 17:22
Bonjour Ghord,
La question est intéressante et va surement lancer run débat.
Je vous donne une piste : cantilever !

Avant de laisser la place à Nago, spécialiste en sites idoines ... grin

Bonne quête,
Eolien777

_________________
La dialectique est l'art d'atteindre la vérité au moyen de la discussion des opinions.
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Stefan
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Inscrit le 06/01/2008
946 messages postés

# 9 décembre 2008 17:39
Je dirai que c'est à cause de la trainée moi.
Je vois que c'est pas le premier site sur lequel vous postez la question wink
Bienvenue sur le forum, bonne soirée.


(Message édité par Stefair le 09/12/2008 17h42)
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nago
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Inscrit le 07/01/2007
5 500 messages postés

# 9 décembre 2008 19:27
Sans les liens idoines, il y a simplement lieu de se poser une question toute simple.

Elle est:

Cantilever (en anglais) = Porte-à-faux (en français)
Par déduction, une voilure cantilever (pas une aile) est une voilure sans haubans.
Avant la possibilité de fixer la voilure à la carlingue de façon adéquat, une voilure supérieure faisait office de support de la voilure principale. (Celle qui avait les parties mobiles)
Donc, généralement, l'aile supérieure, n'était qu'un support de l'aile inférieure qui y était rattachée par des haubans.
Des machines avaient un pylône faisant office d'attache des haubans supportant la voilure.

Jeunes gens, si pour vous en sortir en travaux pratiques il faut que nous vous aidions, mettez-vous dans la tête que le jour ou vous serez en face d'un employeur, nous ne serons pas à vos côtés.

Alors? Au boulot par vous-mêmes.

C'est par la curiosité que vous apprendrez.

Bonne suite les gamins...

(Message édité par nago le 09/12/2008 19h28)
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StephaneAero
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Inscrit le 20/06/2008
49 messages postés

# 9 décembre 2008 21:01
On peut dire aussi que pour une surface donnée, l'aile simple est plus efficace.

Pourquoi ? Parce que les deux ailes ont une influence l'une sur l'autre qui tend à diminuer la portance globale (une partie de la dépression de l'une est mangée par la surpression de l'autre).

Comme on cherche à optimiser le facteur portance/trainée...

Marrant, j'ai lu ça, ya pas 3 jours, dans un vieux bouquin de 1937 "Manuel du breveté mécanicien - Théorie de l'avion", autorisé par le Ministère de la Guerre ! grin

Si je me trouve le temps, je vous fais un scan.
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nago
Membre

Inscrit le 07/01/2007
5 500 messages postés

# 9 décembre 2008 21:38
Salut StephaneAero,

D'accord avec toi. Donc, il fallait trouver la solution de faire une voilure a accrochage ferme et résistant sur la cellule.

Porte à faux

Et sur des structures en bois, il fallait le faire...

Que le génie de la mécanique soit avec nos jeunes amis smile

(Message édité par nago le 09/12/2008 21h51)
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whitespirit
Membre

Inscrit le 22/11/2005
9 messages postés

# 21 décembre 2008 15:31
Bjr,

Comme voie d'exploration, je verrais bien l'amélioration des matériaux devenus plus résistants. Avec pour conséquence la possibilité de diminuer la voilure (deux ailes basses sans aile(s) haute(s)). Supprimer l'aile haute permet de supprimer la traînée engendrée par celle-ci. Et comme une seule aile basse permet alors d'obtenir la même portance qu'avant avec une aile haute...

La qualité des matériaux (résistance accrue des ailes mais aussi du restant de la structure avion), la conception nouvelle (une aile basse ou médiane), la charge alaire (rapport poids/surface), les performances meilleures (portance/traînée et vitesses avions), l'amélioration des connaissances aérodynamiques permettant de diminuer l'épaisseur des ailes, d'adopter la flèche, le dièdre, voire le delta, etc...

C'est la recherche dans le domaine militaire qui a amené l'aviation civile a être plus performante (y-compris concernant la motorisation).

Ahhh... le passage du mur du son !

Vastes sujets à développer, jeunes gens. Un livre y-suffirait à peine...

Mais courage, fouinez dans les bibliothèques aéro, vous y-trouverez les livres vous permettant de développer vos connaissances et de rédiger votre "(syn)thèse".

@+
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TanteJu
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Inscrit le 03/01/2007
449 messages postés

# 3 janvier 2009 07:59
pourquoi dans un premier temps les biplans ont-ils été préférés aux monoplans avant que ce soit l'inverse.

Que recherche t-on?
Quelles sont les technologies disponibles

Par exemple les chasseurs du début des années 30 sont presque tous biplans. La génération suivante est monoplan (exception Fiat CR42)
biplan : meilleure maniabilité et distance d'atterrisage plus courte (vitesse moindre)

le passage au monoplan mais pas n'importe lequel monoplan aile basse car nettement plus rapide a pour but d'augmenter fortement la vitesse en palier.
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FAF31
Membre

Avatar de FAF31

Inscrit le 21/12/2008
174 messages postés

# 3 janvier 2009 17:57
Les biplans sont classé en deux catégories:
-les biplans à deux ailes de longueur égale.
-Les biplans ayant un aile dont la longueur est égale à la moitié de l'autre aile: sesquiplan.

Les avantages principaux du biplan sont:
- comme l'a dit Nago, le fait qu'un plan sert de support à l'autre plan. Les matériaux et connaissances de l'époque ne permettant pas de maintenir une seule aile. Leur voilure était composé d'une aile supérieure à laquelle était rattachée les deux demi ailes inférieures.
-Leurs distances d'atterrissage et décollage plus courtes
-Avoir deux plans permet de réduire l'envergure par deux pour un même surface alaire.
-les sesquiplans permettent d'avoir presque les même qualités aérodynamiques que le biplan normal tout en améliorant le champ de vision vers le bas et de réduire la masse.

Inconvénient majeur:
-Traînée beaucoup plus importante que sur un monoplan due à la multiplication par deux du nombre de tourbillons marginaux en bout d'ailes.

_________________
Une brute qui marche va plus loin que deux intellectuels qui restent assis!
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Plxdesi
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Inscrit le 17/05/2009
19 messages postés

# 21 mai 2009 18:36
Le passage du biplan au monoplan, c'est la conséquence de la demande de vitesse aux débuts de l'aviation.
Au début, les moteurs étaient lourds et peu puissants; la vitesse étant faible, il fallait à la fois une grande voilure (surface portante) et une masse réduite (et donc une voilure légère, soumise à de faibles contraintes). La configuration biplan permettait de réduire l'envergure et, grâce au haubannage, de réduire les moments de flexion et d'avoir une bonne rigidité en torsion malgré des ailes à profils minces.
Quand des moteurs plus puissants sont apparus (années 30), on a pu réduire la surface portante, supprimer le haubannage, réduire la traînée et voler plus vite. Dans le même temps on a augmenté la capacité de portance des ailes (le Cz max) avec des systèmes hypersustetateurs (volets simples puis volets à fente) pour réduire au maximum la surface des ailes.
Les premiers monoplans avaient des ailes insuffisemment rigides en torsion, ce qui amenait des accidents par flutter (vibrations entretenues ou divergentes). Les constructeurs ne comprenaient pas ce qui se passait et renforçaient les longerons, ce qui ne servait à rien. Les biplans, plus rigides en torsion, résistaient mieux aux grandes vitesses; ils restaient préférés par les militaires (conservateurs).
A la fin des ingénieurs ont compris qu'il fallait augmenter la rigidité en torsion (profils épais, structure caisson) et équilibrer les masses mobiles( les ailerons) qui étaient des excitateurs de vibration. Du plomb dans les ailes ! beaucoup des constructeurs s'y opposaient farouchement (le poids, c'est l'ennemi !).
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TanteJu
Membre

Inscrit le 03/01/2007
449 messages postés

# 22 mai 2009 05:55
Il ne faut pas oublier que des les débuts de l'aviation le biplan est présent par exemple
Le Blériot IX,, l'avion le plus rapide d'avant 14 le monoplan Deperdussin , l'allemand Taube etc.
La vitesse n'est pas la seule composante recherchée mais aussi la maniabilité; la facilité d'observation du sol.
L'un des gros problèmes des avions jusqu'en 1939 est souvent la trop faible surface des empennages (tant verticaux qu'horizontaux)
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TanteJu
Membre

Inscrit le 03/01/2007
449 messages postés

# 22 mai 2009 05:55
Il ne faut pas oublier que des les débuts de l'aviation le biplan est présent par exemple
Le Blériot IX,, l'avion le plus rapide d'avant 14 le monoplan Deperdussin , l'allemand Taube etc.
La vitesse n'est pas la seule composante recherchée mais aussi la maniabilité; la facilité d'observation du sol.
L'un des gros problèmes des avions jusqu'en 1939 est souvent la trop faible surface des empennages (tant verticaux qu'horizontaux)
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Plxdesi
Membre

Inscrit le 17/05/2009
19 messages postés

# 22 mai 2009 10:25
"La vitesse n'est pas la seule composante recherchée mais aussi la maniabilité; la facilité d'observation du sol."
La facilité d'observation du sol conduit au monoplan (à aile haute), mais pas la maniabilité. A vitesse minimale identique (sans volets), un biplan a moins d'envergure qu'un monoplan; il a moins d'inertie en roulis, il est plus maniable. Plus maniable encore : le triplan...
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eolien
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Inscrit le 30/01/2008
6 989 messages postés

# 22 mai 2009 19:20
" Plus maniable encore : le triplan... "

Ah... si VonRichthoffen (les deux !...) pouvait commenter ce commentaire...

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nago
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Inscrit le 07/01/2007
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# 22 mai 2009 22:00
eolien777 a écrit :" Plus maniable encore : le triplan... "

Ah... si VonRichthoffen (les deux !...) pouvait commenter ce commentaire...
...avec l'aide de Darwing...
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