Portance A318, A319, A320, A321 identiques ... et poids différents ... ?

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fonsdel
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# 14 février 2011 19:59
Bonjour

Je ne sais pas si devais mettre ce message dans "Construction" ou "Pilotage".

Voila, j'étais vendredi sur un vol AF, à bord d'un A321. Cette ligne est régulièrement exploitée par des A319, A320 ou A321 par Air France. D'où la question qui a surgit dans mon esprit.

1°) Cette famille d'avion est construite sur une base commune, notamment les ailes qui sont strictement identiques. J'ai vérifé : envergure, surface des ailes, tout est identique. Donc sur chacun de ses appareils, à vitesse identique, et angle d'attaque identique la portance doit être strictement la même.
Vrai ?

2°) Mais la charge utile de ces avions en exploitation est différente (Rien que pour les passagers embarqués on passe du simple au double, entre un A318 et un A321).

3°) La vitesse de croisière annoncée est la même pour tout ces appareils.

Comment des avions ayant une vitesse de croisière identique, des ailes identiques, mais des masses différentes peuvent se comporter de la même manière ?

La seule explication que je vois : L'angle d'attaque d'un A318 en vol de croisière est plus faible que celle d'un A321 volant aussi en croisière. De cette manière à vitesse identique l'A321 "dégage" plus de portance qu'un A318 ce qui compense sa masse plus grande.

Est ce la bonne explication ? Y t il d'autres paramètres que j'ai raté ?

Merci d'avance.

(Dernière édition le 14 février 2011 20:18)

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Krakotte
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57 messages postés

# 15 février 2011 00:52
Ta théorie de l'angle d'attaque se tient, à même vitesse et même voilure et en négligeant les frottements du fuselage plus long ou plus court, seul le Cz peut équilibrer l'équation. Cz étant fonction de l'angle d'attaque, faire varier l'angle est pas déconnant.

Pour continuer ton raisonnement et parler du tangage :
Les variations entre les avions d'un point de vue masse et puissance moteur sont cohérentes pour compenser de la même manière le Cx
En me basant sur http://en.wikipedia.org/wiki/Airbus_A320#A320 et sur l'analyse des data des A318, A319, A320, A321 on voit que l'augmentation des passagers implique un allongement du fuselage. La masse à vide augmente de fait et elle augmente quasi-proportionnellement à l'allongement du fuselage, rien d'anormal en soi.
Si on intègre aussi les PAX avec MZFW
A319 : 33,84 m x densité fuselage + masse voilure = 58,5 tonnes
A320 : 37,57 m x densité fuselage + masse voilure = 62,5 tonnes
densité fuselage = 1 tonnes/m
Masse voilure = 22,2 tonnes
Masse fuselage A318 = 32,3 tonnes
Masse fuselage A319 = 36,3 tonnes
Masse fuselage A320 = 40,3 tonnes
Masse fuselage A321 = 51,6 tonnes
Ces quelques mètres de plus sont significatifs sur le centrage et dc la stabilité, de fait ils ont positionné des bouts de tronçons en avant et en arrière du fuselage.
Ca se voit bien sur ce schéma
Image
Tout ça pour dire qu'en faisant ça, ils ont pu caler l'angle d'incidence de croisière de chaque avion pour éviter aux pilotes de caler le trim différemment selon la machine ou avoir à appuyer en permanence sur le manche... et ainsi avoir un comportement similaire qlq soit la machine.

L'aile a été optimisée pour l'A320, colonne vertébrale de cette famille (voir le nombre de commandes pour s'en convaincre, 2500, l'A319 : 1200, A321 : 600 et 318 : 74)
Bref disons que l'A318 est une erreur de la nature tongue
Et surtout que l'A320 est au milieu donc que cela ne doit pas engendrer pas de grosses variations d'angles entre les 3 modèles, les pilotes sont surement formés en premier sur A320 puis sur A319/A321 ainsi ils ne perçoivent qu'une petite variation d'angle qui peut faire penser à avoir un comportement proche. Peut-être que des gens d'abord formés sur A319 n'auront pas le même discours, la variation d'angle entre le 319 et le 321 étant plus prononcé que qlq'un ayant été formé sur 320.

Pour le roulis, ayant les mêmes ailes et mêmes ailerons, ça doit être à peu près pareil.

Pour le comportement en lacet, l'A318 n'a rien a voir avec les 3 autres.
Le fuselage est plus court donc la distance centre de gravité et la dérive est réduite.
Donc pour garder de l'efficacité sur la dérive, la dérive a été modifiée sur l'A318, elle est énorme (certains diront "pas belle") par rapport aux 3 autres de la famille....principe du bras de levier quoi... ça se retrouve dans la hauteur du 318, 1,2m de plus que les autres.
Les pilotes disent qu'il a un comportement radicalement différent par rapport aux 3 autres qui sont plus homogènes.

Airbus a peut-être aussi travaillé pour que les mouvements de manche donne le même résultat mais que l'action au niveau de la servocommande soit différente (notamment pour le plan horizontal et la dérive). Ca joue aussi pour simplifier l'apprentissage des pilotes.

Ca serait sympa d'avoir l'avis de pilote pour savoir si ces spéculations sont la réalité.

Krakotte
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eolien
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6 989 messages postés

# 15 février 2011 09:17
Bonjour Fonsdel et Krakotte,

J'étais, dans une vie antérieure, CDB sur A320/AF mais je ne connais pas les autres petits de la nichée...
Tout se que vous dites est très cohérent et intéressant.

Krakotte a écrit :Tout ça pour dire qu'en faisant ça, ils ont pu caler l'angle d'incidence de croisière de chaque avion pour éviter aux pilotes de caler le trim différemment selon la machine ou avoir à appuyer en permanence sur le manche... et ainsi avoir un comportement similaire qlq soit la machine.
Sur tous les Airbus séries A320, 330, 340, 380, le Trim est automatique, sous PA le Side Stick ne bouge pas, et en manuel ce sont les calculateurs (ELAC, SEC, FAC) qui sont l'interface entre l'action du pilote et le déplacement d'une commande de vol.
Je veux dire qu'à un déplacement identique du Side Stick, il peut y avoir, par des réglages différents, un déplacement plus ou moins important de la commande de vol associée, selon le type d'avion. Ce n'est qu'une supposition.
Mais une chose est sûre, tout est transparent pour le pilote.

A ce que vous dites je rajouterai :
• Il suffit d'une très faible variation d'incidence pour générer de la portance, surtout aux grandes vitesses
• Il y a l'incidence, mais il y a aussi le calage de l'aile sur l'avion. Est-il le même ?

Bonne journée,
Eolien

(Dernière édition le 15 février 2011 09:19)


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fonsdel
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5 messages postés

# 15 février 2011 11:38
Merci pour tout ces développements fort intéressants. Je n'avais pas pensé au problème de la dérive par rapport à la longueur du fuselage.

Il me reste donc à faire 4 vols différents sur chacun de ces appareils.

1°) De demander gentillement au pilote une altitude de vol, et une vitesse air précise (paramètres fixes de mon expérience).

2°) Sortir un rapporteur, un niveau à bulle, et un fil à plomb pour mesure l'angle de l'avion.

Ca c'est un excellent scénario pour Fred et Jamy !! Oui bon, j'ai 28 ans, mais des références universelles :-)
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Krakotte
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57 messages postés

# 15 février 2011 21:13
Ah cool merci eolien, vraiment pas con cette idée de piloter de la même façon mais que ce soit le bouzin électronique qui dépatouille tout ça ....ça serait bordélique sur les voitures, une Ferrari qui se comporte comme une Fiat lol smile

J'avais pensé à l'idée du calage de l'aile/fuselage mais je l'avais exclu car cela impliquait que la liaison fuselage/voilure soit modifiée, industriellement parlant, ça me paraissait être bordelique (masse inutile pour garder un trusquinage suffisant pour l'assemblage et un bâti inclinable pour l'aile), et techniquement cela impliquerait de rejustifier la liaison fuselage/voilure avec des 4 chargements qui changent d'orientation et d'intensité (ce qui est plus chiant que justifier seulement le changement de l'intensité des charges), j'trouvais alors plus simple de jouer sur les commandes de vol

fonsdel pour les essais en vol, il faudra te mettre sur le même siège pour avoir le même ressenti...j'espère que t'as pas pris une place qui n'existe pas sur A318 tongue
A mon avis, pour ressentir le plus les différences, soit tu te mets en 1ere classe, soit au fond à coté du radiateur tongue

Fred & Jamy lol, Vivement que Marcel conduise un 93t (l'A321 tongue)..et Sabine en hôtesse ^^

Krakotte
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