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[Sommaire :: Publications :: De l'inexistence du temps à la plume d'oiseau :: Cette page]

Répartition des forces aérodynamiques

La vitesse est le seul facteur pour se mouvoir dans l’air.
La vitesse est produite par la propulsion des primaires.
Il suffit d’entretenir la vitesse pour voler.
La géométrie des plumes minimise la traîné.
En vol de croisière un léger battement suffit à la contrer.

Le rythme et l’amplitude du battement dépendent du but de l’oiseau.
Un rythme rapide à faible amplitude est fait sans effort.
Comme un cycliste pédalant à un petit braquet.
Une grande amplitude comme au décollage demande l’effort maximum.
C’est la seule raison d’être des importants muscles pectoraux.
Acquérir uniquement la vitesse de vol.

La zone de portance est répartie sur les plumes tertiaires et secondaires.

Diagramme du spectre aérodynamique durant un vol contre un vent de face très fort, supérieur à la vitesse de croisière.

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La portion alaire portant les tertiaires et les secondaires peut se plier dans le plan vertical. (M)
Les portions extérieures, les rémiges, de part et d’autre du « M » ont un angle d'attaque négatif, et tirent l’aile vers le bas et l’avant. (La sinusoïde du spectre.)
Cette géométrie, en M aplati, (V inversé pour chaque aile) forme deux tunnels sous les ailes, une sorte de Venturi accélérant l'air intrados en créant une plus forte dépression extrados sur plus de surface.
Ce surplus de portance équilibre la force de déportance des rémiges et la force de translation de celles-ci.
L’oiseau remonte un vent plus rapide que sa propre vitesse de croisière max.
Fabuleux.

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Les tertiaires fixées sur l’humérus sont courtes et rigides, elles sont implantées à une forte incidence positive par rapport aux secondaires de manière à les appuyer fortement.

Les secondaires de la zone de portance, fixées sur le cubitus, sont un peu plus longues et calibrées en flexibilité.

La flexibilité de la texture des plumes est variable, le durcissement est obtenu par un procédé chimique, qui colore en noir les parties concernées.
Les bouts effilés des plumes sont plus durs pour éviter le flutter et les préserver de l‘usure.

Les surfaces extrados sont noires chez les voiliers rapides, profil laminaire, (albatros, goéland marin, la plupart des oiseaux évoluant dans un air froid).
Les surfaces noires absorbent la chaleur.
Les surfaces plus chaudes que l’air ambiant créent une dépression.
La chaleur assouplit les hampes, facilitant la variation (déformation) du profil.

Spécialement aux grands angles d’attaque et à une faible intensité du vent relatif, chaque bout de plume des secondaires de cette zone est progressivement aspiré, soulevé, la couche limite "ondule" empêchant ou retardant le décrochement des filets d’air.
Ce soulèvement est très peu visible.

Certaines plumes intrados, dans la concavité, font de même, créant un tourbillon-retour poussant l’aile vers l’avant.

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Écoulement de la couche limite en fonction de la variation du profil, pendant le battement. La variation géométrique de l’aile en battement déplace en persienne toutes les plumes. Les hampes des plumes sont faites pour faire varier le profil pendant le battement. Le rôle aérodynamique de chaque plume est de garder la couche limite collée à la surface extrados pour une meilleure Portance et pour diminuer la Traînée.

La variation du profil à l’avancée, c.a.d. épaisseur relative, passe du profil laminaire au profil épais en accélération de vitesse de la couche limite.(Portance). La variation du profil en mouvement arrière passe du profil épais au profil laminaire. Ce déplacement fait que la couche limite a une vitesse nulle par rapport au profil.(Traînée).

En même temps les bords de fuite se regroupent et oscillent avec les vortex. Le coefficient(?). La traînée évolue et ne peut être mesurée.

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Par contre dans des battements violents, lors d’une brutale abaissée, une large partie des extrémités des plumes situées au tiers arrière de la partie portance, se soulève plus franchement pour créer de la traînée.
Lors du battement à l'atterrissage par exemple et pour contrôler une vitesse trop élevée.

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Tourbillons lors d’une brutale abaissée.

Les rectrices, plumes de la queue, servent pour contrôler le vol.
Pour conjuguer un battement d’aile, corriger les embardées ou pour virer lentement.

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Elles s’étalent en augmentant la surface pour le vol aux faibles vitesses.
Elles se déploient en s’abaissant, faisant office de volet hypersustentateur au décollage ou à l’atterrissage.
Peu déployées, elles se baissent comme aérofrein pour ralentir.
Dans cette phase du vol les ailes sont levées et la surface réduite.
Ailes levées, repliées, le centre de gravité est arrière, la surface des plumes queue baissée, équilibre le couple cabreur.



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A la limite, l’oiseau pourrait se passer des rectrices.
Les oiseaux aquatiques à empennage réduit utilisent leurs pattes palmées en guise d’élevon, d’aérofrein et de profondeur. (Couple piqueur).

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Le rôle des plumes est aussi de modeler l’aspect général en fonction des situations.



mis à jour le : 09.05.12 par webmestre