Passage Mach
- Auteur de la discussion MathiaGra
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Tim
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Hello,
Pour comprendre le passage de la vitesse indiquée en knots à la vitesse indiquée en mach, il faut comprendre ce qui se passe au niveau de l'aile.
Pour faire simple:
L'air est accéléré au dessus de l'aile pour créer de la portance. à basse altitude, ce qui va limiter la vitesse d'un aéronef c'est la résistance structurelle. Lorsque tu montes, la densité de l'air diminue et la température baisse. L'avion ne sera plus limité par sa résistance structurelle mais par un nouveau phénomène qui apparaît: les ondes de chocs.
Les ondes de chocs apparaissent dès qu'une molécule d'air, accélérée au dessus de l'aile, atteint le mur du son. Pourquoi cet effet n'apparaît qu'en haute altitude ? Parce que la vitesse du son est proportionnelle à la température (uniquement !), comme elle baisse la vitesse du son aussi.
Lorsqu'une molécule créé une onde de choc, ce n'est pas grave. Lorsqu'elles s'accumulent, alors la portance commence à baisser jusqu'à faire décrocher l'avion (décrochage haute vitesse).
C'est pour cela qu'à partir d'environ FL290, on garde une vitesse Mach.
Voilà pour la base !
Amic
Tim
Pour comprendre le passage de la vitesse indiquée en knots à la vitesse indiquée en mach, il faut comprendre ce qui se passe au niveau de l'aile.
Pour faire simple:
L'air est accéléré au dessus de l'aile pour créer de la portance. à basse altitude, ce qui va limiter la vitesse d'un aéronef c'est la résistance structurelle. Lorsque tu montes, la densité de l'air diminue et la température baisse. L'avion ne sera plus limité par sa résistance structurelle mais par un nouveau phénomène qui apparaît: les ondes de chocs.
Les ondes de chocs apparaissent dès qu'une molécule d'air, accélérée au dessus de l'aile, atteint le mur du son. Pourquoi cet effet n'apparaît qu'en haute altitude ? Parce que la vitesse du son est proportionnelle à la température (uniquement !), comme elle baisse la vitesse du son aussi.
Lorsqu'une molécule créé une onde de choc, ce n'est pas grave. Lorsqu'elles s'accumulent, alors la portance commence à baisser jusqu'à faire décrocher l'avion (décrochage haute vitesse).
C'est pour cela qu'à partir d'environ FL290, on garde une vitesse Mach.
Voilà pour la base !
Amic
Tim
bricedesmaures
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Pour compléter Tim, la vitesse du son (Mach 1) n'est effectivement fonction que de la température: la formule est vitesse du son en m/sec = 20,1 racine carrée de la température exprimée en degré Kelvin.
Le réseau de courbes ci dessous montre bien les évolutions de la vitesse indiquée VC (CAS) , de la vitesse propre (TAS) et du nombre de Mach.
A vitesse indiquée constante (dans l'exemple 300 kts) la vitesse propre TAS augmente avec l'altitude. A une certaine altitude la vitesse TAS devient égale à celle correspondant à la vitesse TAS du nombre de Mach. (Dans l'exemple M 0.80, 465 kts TAS) Cette altitude s'appelle "cross over altitude", 30.500 ft dans l'exemple.
On a donc la même forme de courbe pour les vitesses maximales VMO et MMO, en trait gras sur le schéma.
Le réseau de courbes ci dessous montre bien les évolutions de la vitesse indiquée VC (CAS) , de la vitesse propre (TAS) et du nombre de Mach.
A vitesse indiquée constante (dans l'exemple 300 kts) la vitesse propre TAS augmente avec l'altitude. A une certaine altitude la vitesse TAS devient égale à celle correspondant à la vitesse TAS du nombre de Mach. (Dans l'exemple M 0.80, 465 kts TAS) Cette altitude s'appelle "cross over altitude", 30.500 ft dans l'exemple.
On a donc la même forme de courbe pour les vitesses maximales VMO et MMO, en trait gras sur le schéma.
bricedesmaures
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MathiaGra a dit:
La valeur de l'altitude "cross over" correspond juste au passage de la vitesse CAS à la vitesse en Mach.
Si tu vieux mieux comprendre, fais une montée à 300 kts CAS et regarde l'altitude où la vitesse passe en Mach. Fais ensuite une montée à 250 kts et regarde la nouvelle "cross over altitude"
Et ce n'est pas le pilote automatique qui gère ce changement de vitesse. Ca marche aussi sans pilote automatique.
Edit pendant la mi-temps, ce réseau de courbes est valable pour tous les avions.
Tim
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MathiaGra a dit:
En fait, l'altitude à laquelle il change na pas vraiment dimportance. Rien ne tempêche de voler une IAS au FL330 si tu en as besoin.
Mais tout comme on vole en niveau de vol et non en altitude, à partir d'un moment, on vole en mach et non en IAS.
Les vitesses max etc sont également en mach pour les raisons citées au dessus
Amic
Tim
Tim
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Petit exercice pour voir si vous avez compris la mécanique :
à quelle altitude devez-vous voler pour avoir la plus grande vitesse ? Et je dis bien vitesse exprès, car c'est à vous de me dire laquelle (IAS, CAS, TAS, ...)
Voici aussi une représentation intéressante entre le décrochage basse vitesse et le décrochage haute vitesse. C'est ce qu'on appelle le coffin corner :
Amic
Tim
à quelle altitude devez-vous voler pour avoir la plus grande vitesse ? Et je dis bien vitesse exprès, car c'est à vous de me dire laquelle (IAS, CAS, TAS, ...)
Voici aussi une représentation intéressante entre le décrochage basse vitesse et le décrochage haute vitesse. C'est ce qu'on appelle le coffin corner :
Amic
Tim
HB-EBC
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Bon je me lance :Tim a dit:Petit exercice pour voir si vous avez compris la mécanique:
àquelle altitude devez-vous voler pour avoir la plus grande vitesse ? Et je dis bien vitesse exprès, car c'est à vous de me dire laquelle (IAS, CAS, TAS, ...)
Voici aussi une représentation intéressante entre le décrochage basse vitesse et le décrochage haute vitesse. C'est ce qu'on appelle le coffin corner:
Amic
Tim
Pour lIAS elle est constante que lon programme dans le FMC (250 sous 10000 et environ 285/290 au dessus jusqu'à la crossover altitude où là c'est la vitesse mach qui prend le relais pour ne pas dépasser la limite mach de l'avion).
Pour la TAS plus on monte plus elle sera élevée (attention a ne pas dépasser la limite mach de l'avion dou le passage en mach a la crossover altitude).
La CAS est une constante, donc quelques soit l'altitude elle ne varie pas.
La GS varie en fonction de la TAS et des vents.
Donc si lon ne prend pas en compte les vents, on aura la plus grande vitesse au niveau de la crossover altitude
Tim
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Hello,
Je rectifie un peu tes explications:
- IAS (Indicated Air Speed): c'est la vitesse indiquée par linstrument (source tube pitot)
- CAS (Calibrated Air Speed): c'est la vitesse corrigée de lIAS pour des fautes de mesures. (Elle est souvent oubliée, et associée à IAS)
- TAS (True Air Speed): c'est la vitesse corrigée de lIAS pour la température et la densité.
- GS (Ground speed): c'est la vitesse sol qui utilise la TAS et le vent. En réalité, la GS va être donné par le GPS ou la centrale à innertie et en comparant la TAS, le GS, le HDG et le TRK va donner le vent.
Ton premier graphique est très bien et donne la réponse à la question. Mais tu ne formules pas de réponse précise (je suis chiant je sais )
Le second est correct, mais il donne l'évolution des autres vitesses par rapport à une vitesse MACH. Sans légende, il peut prêter à confusion. La TAS augmente "indéfiniment", c'est justement parce que tu maintiens un MACH constant que la TAS diminue avec l'altitude.
Donc pour répondre à la question, c'est à la crossover altitude que lon aura la plus grande vitesse, c'est à dire 340 kts IAS et une TAS maximale. Donc imaginer que vous souhaitez relier A à B en un minimum de temps, il faut mieux descendre à env FL280-FL290 et accélérer. On oublie alors le cost index et tout le tralala. On affiche 340 et on met pleins pot.
Evidemment cet exemple ne prend pas en compte le vent qui pourrait être plus fort et défavorable. De plus, maintenir 340kts est peu confortable car il n'y a aucune marge. Au moindre changement de vent, vous allez avoir le claker. C'est un exemple uniquement pour la réflexion.
Amic
Tim
Je rectifie un peu tes explications:
- IAS (Indicated Air Speed): c'est la vitesse indiquée par linstrument (source tube pitot)
- CAS (Calibrated Air Speed): c'est la vitesse corrigée de lIAS pour des fautes de mesures. (Elle est souvent oubliée, et associée à IAS)
- TAS (True Air Speed): c'est la vitesse corrigée de lIAS pour la température et la densité.
- GS (Ground speed): c'est la vitesse sol qui utilise la TAS et le vent. En réalité, la GS va être donné par le GPS ou la centrale à innertie et en comparant la TAS, le GS, le HDG et le TRK va donner le vent.
Ton premier graphique est très bien et donne la réponse à la question. Mais tu ne formules pas de réponse précise (je suis chiant je sais )
Le second est correct, mais il donne l'évolution des autres vitesses par rapport à une vitesse MACH. Sans légende, il peut prêter à confusion. La TAS augmente "indéfiniment", c'est justement parce que tu maintiens un MACH constant que la TAS diminue avec l'altitude.
Donc pour répondre à la question, c'est à la crossover altitude que lon aura la plus grande vitesse, c'est à dire 340 kts IAS et une TAS maximale. Donc imaginer que vous souhaitez relier A à B en un minimum de temps, il faut mieux descendre à env FL280-FL290 et accélérer. On oublie alors le cost index et tout le tralala. On affiche 340 et on met pleins pot.
Evidemment cet exemple ne prend pas en compte le vent qui pourrait être plus fort et défavorable. De plus, maintenir 340kts est peu confortable car il n'y a aucune marge. Au moindre changement de vent, vous allez avoir le claker. C'est un exemple uniquement pour la réflexion.
Amic
Tim
bricedesmaures
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Playrec a dit:
Pas seulement. C'est aussi l'alarme vitesse indiquée (CAS). On appelle cette alarmes les claquettes car c'est le bruit généré par cette alarme.
En termes techniques qu'on trouve dans les manuels, c'est l'alarme VMO/MMO
bricedesmaures
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Sur les longs vols avec des vents qui varient sensiblement, il est intéressant de voir si un vol plus bas = vitesse propre TAS plus forte comme expliqué par Tim peut être intéressant en fonction du gain ou diminution de vitesse sol.
Par exemple, un vent arrière plus fort vers le FL280 peut compenser l'effet d'une descente.
D'où l'intérêt de bien renseigner les vents croisière dans le FMS et de faire des modif dans le FMS (sans les exécuter !) juste pour faire plusieurs calculs et décider de la suite du vol.
Par exemple, un vent arrière plus fort vers le FL280 peut compenser l'effet d'une descente.
D'où l'intérêt de bien renseigner les vents croisière dans le FMS et de faire des modif dans le FMS (sans les exécuter !) juste pour faire plusieurs calculs et décider de la suite du vol.
JackZ
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Merci pour cette vidéo intéressante.
Le plus simple pour ce genre de question est d’utiliser le graphe CAS/TAS/MACH avec 3 doigts de la main dressés verticalement (mettons la main gauche): CAS:majeur, TAS:l’index , MACH le pouce
1-Quand le pouce est dressé verticalement (Montée à Mach constant), on voit que CAS et TA à diminuent avec l’altitude.
2- a l’inverse quand c’est l’index (Montée a TAS constante), on voit que CAS diminue avec l’altitude, MACH augmente avec l’altitude
3- quand c’est le Majeur qui est vertical, (montée a CAS (IAS) constante), la TAS et le MACH augmentent avec l’altitude.
Jacques
Le plus simple pour ce genre de question est d’utiliser le graphe CAS/TAS/MACH avec 3 doigts de la main dressés verticalement (mettons la main gauche): CAS:majeur, TAS:l’index , MACH le pouce
1-Quand le pouce est dressé verticalement (Montée à Mach constant), on voit que CAS et TA à diminuent avec l’altitude.
2- a l’inverse quand c’est l’index (Montée a TAS constante), on voit que CAS diminue avec l’altitude, MACH augmente avec l’altitude
3- quand c’est le Majeur qui est vertical, (montée a CAS (IAS) constante), la TAS et le MACH augmentent avec l’altitude.
Jacques
