Atmosphère terrestre : 78% Azote 21% Oxygène 1 % gaz rares.
L'ATMOSPHÈRE
Définition
L'atmosphère
Couche d'air entourant le globe terrestre. C'est la force de gravitation qui la maintient sur la surface.
Différentes couches atmosphère :
- la troposphère,
- la stratosphère,
- la mésosphère,
- la thermosphère.
Définition
La troposphère
C'est la couche immédiatement au contact du sol terrestre.
Épaisseur : 7 km aux pôles, 18 km à l'équateur, 13 km en moyenne (11 km étant pris comme
référence).
Température : dégressive de 6,5°C par 1000m jusqu'à - 56°C à la limite de couche
(tropopause).
Paramètre d'état de l'atmosphère :
- la pression atmosphérique : très évolutive selon l'endroit et l'altitude où elle est relevée.
- La température : peut évoluer sur une grande amplitude selon l'endroit et les conditions de la mesure
- L'humidité : Indicatrice de la teneur en eau de l'atmosphère. Cette hygrométrie varie fortement selon l'endroit et les conditions de la mesure.
- La vitesse du vent : indicateur de l'agitation de la masse d'air de l'atmosphère.
L'ATMOSPHÈRE STANDARD INTERNATIONALE I.S.A
Définition
I.S.A.
Choisie afin de travailler sur des bases identiques de façon permanente et commune.
L'O.A.C.I (Organisation de l'Aviation Civile Internationale) a défini des lois de variation de pression et de température afin de caractériser l'atmosphère standard.
L'altimètre permet de donner l'altitude d'un aéronef. Cet indicateur étant basé sur une valeur de pression atmosphérique, on doit s'assurer que tous les avions utilisent bien le même référentiel afin de s'assurer du bon étagement de ceux-ci quelque soit leur terrain de départ.
Paramètres standard au niveau de la mer :
- la latitude 45° Nord,
- l'altitude 0 mètre correspond au niveau moyen des mers,
- la pression atmosphérique est égale à 1013,25 hPa, soit 101325 Pa,
- la masse volumique de l'air ρ0 est égale à 1,225 kg.m-3 ,
- la température est égale à 15 °C soit 273,15 + 15 = 288,15 K,
- décroissance de température de 0,65 °C tous les 100 m, soit 1,9812 °C/1000 ft.
NOTIONS ET ÉQUATIONS DE BASES APPLICABLES À L'AÉRODYNAMIQUE
La vitesse d'écoulement de l'air est relative au repère considéré. Selon où on se place, cet écoulement n'aura pas la même vitesse.
Définition
Vitesse du vent (VW)
C'est la vitesse des particules d'air par rapport au sol.
Vitesse sol (VS)
Vitesse aérodynamique (VA)
C'est la vitesse de l'avion par rapport aux particules d'air qui l'entourent. Elle est considérée
comme la vitesse vraie.
Selon le sens du vent, différents cas peuvent se présenter :
VENT DE FACE
VENT DE DOS
Résumé
La vitesse aérodynamique est mesurée par la différence de pression totale et de pression statique grâce au tube de Pitot. Elle est lue au moyen d'un anémomètre.
La loi de Bernoulli s'écrit sous la forme :
Où :
- ρ est la masse volumique d'un fluide en kg.m-3,
- V est la vitesse d'un fluide en m.s-1 ,
- g est la gravité terrestre 9.81 m.s-2 ,
- h est la différence de hauteur en m,
- Ps est la pression statique en Pa.
- Pt est la pression totale en Pa
Définition
Le tube de venturi
Si un liquide s'écoule dans une canalisation, comme il est incompressible, son débit (volume transitant à travers une surface par unité de temps) est constant.
La masse d'air est incompressible, on a donc, : quand la section diminue dans le tube alors la vitesse augmente.
- Si la vitesse augmente, la pression dynamique augmente (Pd).
- Si Pd augmente, la pression statique chute (Ps). il se génère alors une dépression au col du venturi.
Définition
La sonde pitot
L'indication de la vitesse aérodynamique est réalisée par la détection de la pression dynamique (Pd = Pt – Ps) au moyen d'un anémomètre (ou badin) connecté à une antenne anémométrique ( la sonde de Pitot).
Le nombre de mach
C'est le rapport entre la vitesse aérodynamique et la célérité du son.
M=V/a
avec :
- V, la vitesse aérodynamique (vitesse propre), en m.s-1 ,
- a, la célérité du son dans l'air, en m.s-1 ,
- M, le nombre de Mach. C'est une grandeur sans unité.
Te est la température extérieure en K.
