Question:
Pourquoi la vitesse des avions de ligne commerciaux fluctue-t-elle, parfois jusqu'à 1060 km / h ou aussi bas que 800 km / h?
user541686
2016-06-12 10:00:24 UTC
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J'ai remarqué que les avions de ligne (long-courriers) parfois voyagent jusqu'à 1000 km / h (je crois que j'ai même vu 1040 km / h), mais généralement ils volent plus près à 800 km / h, pour la majeure partie du trajet. Cela me semble étrange.

Je comprendrais cela si cela était dû à la vitesse du vent; cependant, généralement ceux qui voyagent lentement semblent le faire pendant la plupart sinon la totalité du voyage, quelle que soit la direction du voyage (par exemple, même s'ils montent au pôle nord et redescendent, et si la direction du filet est ouest ou est). Je trouve qu'il est presque impossible d'expliquer cela en utilisant la vitesse du vent.

De même, étant donné que la vitesse du son est d'environ 1060 km / h à 12 km au-dessus du niveau de la mer, je trouve tout aussi peu convaincant de raisonner qu'ils ont besoin aller à moins de mach 0.8 en raison de la vitesse du son. Je comprendrais s'ils se limitaient à (disons) mach 0,95 (évidemment vous ne voulez pas faire mach 0.99 en raison de la variabilité etc.), mais je vois régulièrement des vitesses de pointe qui sont autour de mach 0.8 pour les vols intercontinentaux, et je ne comprends pas pourquoi.

Alors, quelle est la vraie raison?

AFAIK le 747 est toujours l'avion de ligne le plus rapide en service à 0,85 Mach. Même à 0,8 M, certaines parties de l'avion subissent un flux supersonique.
BTW, où voyez-vous ces vitesses?
@TomMcW: Oh intéressant. Je les vois sur les moniteurs de la cabine.
@ymb1 Toutes les différentes vitesses et nombres de Mach peuvent devenir vraiment déroutants. Je n'ai toujours pas compris à quoi sert la vitesse calibrée.
Les avions volent à environ 800 km / h pour la même raison que vous conduisez à environ 80 mph sur l'autoroute .. c'est ce pour quoi ils sont conçus.
@J.Hougaard: Attendez, qui dit que je roule à 80 km / h sur l'autoroute !? = P
Vous voyez régulièrement M.8 parce que c'est la valeur de croisière pour de nombreux avions de ligne (c'est une «vitesse» liée à l'air). Vous voyez une vitesse variable affichée au public car il s'agit d'une vitesse liée au sol qui dépend des vents. Alors que le nombre de Mach est utilisé pour piloter l'avion, le temps de trajet dépend uniquement de la vitesse sol. M.8 et non M.95 car dans le [* segment transonic *] (https://en.wikipedia.org/wiki/Transonic) (M.85 à M1.2) il y a un mélange de flux subsoniques et supersoniques nécessitant différentes conceptions pour être efficaces (ailes de type delta par exemple) Ce coût supplémentaire n'est pas commercialement viable.
Related question: http://aviation.stackexchange.com/questions/11936/are-we-at-peak-speed-efficiency-for-jet-airliners-at-mach-0-85
Ce ** n'est pas un double ** de la question marquée. Cette question est de savoir quelle est la vitesse maximale, mais celle-ci est de savoir pourquoi elle est parfois indiquée aussi haut que 1060 km / h et parfois aussi bas que 800 km / h, ce que l'on ne touche même pas.
@JanHudec si la question est vraiment "de savoir pourquoi il est parfois indiqué aussi haut que 1060 km / h et parfois aussi bas que 800 km / h" Je pense qu'il faut des ajustements, pour comment je le lis, il s'agit de "pourquoi ils se limitent à 0,8 Mach "
@Federico, pourquoi ils se limitent à 0,8 Mach fait partie de la question, mais clairement la variation en fait également partie et doit être expliquée pour y répondre, même avec la formulation actuelle. Le duplicata suggéré ne fait pas cela.
Cinq réponses:
aeroalias
2016-06-12 10:37:59 UTC
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Il y a trois vitesses différentes qui sont pertinentes ici:

  • Vitesse sol - Il s'agit probablement de la vitesse indiquée au passager. Pour eux, c'est le plus pertinent car il détermine le temps nécessaire pour le voyage

  • Vitesse - C'est la vitesse pertinente pour l'équipage de conduite et est utilisée pour le vol.

  • Vitesse anémométrique locale - Ceci détermine la vitesse maximale des avions de ligne (subsoniques). La raison en est que la vitesse anémométrique locale au-dessus des ailes est plus élevée que le débit non perturbé, résultat de l'accélération de l'air au-dessus de l'aile. En conséquence, la vitesse anémométrique locale au-dessus de l'aile peut dépasser un peu Mach 1 avant que la vitesse anémométrique de l'avion de ligne ne s'en approche.

Le résultat d'un tel écoulement supersonique local serait une augmentation rapide de la traînée au nombre de Mach de divergence de traînée (qui est supérieur au nombre de Mach critique).

Drag Divergencce

Image tirée de notes of Advanced Aerodynamics par le professeur HM Atassi de l'Université de Notre Dame

Afin d'éviter la pénalité de traînée, les avions de ligne volent à des vitesses inférieures au nombre de Mach de divergence de traînée. La raison en est que la vitesse réduite n'est pas le nombre de Mach en flux libre - c'est le nombre de Mach local, qui doit être maintenu en dessous du nombre de Mach de divergence de traînée.

+1 donc je suppose que le point important ici est que même un avion de ligne à Mach 0,8 a probablement un flux d'air * quelque part * près de Mach 1 ... est-ce exact? (juste vérifier, car c'est plus que ce à quoi je m'attendais intuitivement)
-1
ymb1
2016-06-12 10:19:29 UTC
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Les informations affichées aux passagers via le système de divertissement indiquent souvent la vitesse sol de l'avion plutôt que la vitesse anémométrique.

Le vent affecte la vitesse sol, vous avez raison.

Il y a peu de choses à régler en premier.

  • Les pilotes n'utilisent pas la vitesse sol pour voler, mais utilisent la vitesse indiquée.
  • Le nombre de Mach n'est pas dérivé de la vitesse au sol, car il dépend de la température de l'air, mais plutôt de la vitesse vraie. Remarquez que nous avons déjà deux types de vitesse. Il y en a d'autres encore.
  • Le type d'avion (par exemple 737 contre 777) détermine la "vitesse maximale". Tous les avions de ligne ne sont pas identiques. Ces deux types vont de Mach 0,77 à Mach 0,85, environ.

En moins de mots que Wikipédia que j'ai lié:

  1. La vitesse indiquée indique le piloter la vitesse aérodynamiquement pertinente à utiliser pour le vol.

  2. La vitesse vraie est la vitesse réelle par rapport à l'atmosphère environnante.

  3. De la vitesse vraie, ajoutez ou soustrayez le vent arrière ou le vent de face, et vous obtenez la vitesse sol à partir de cela. Le vent typique subi par l'avion de ligne subsonique régulier est rapide (+100 km / h). Le composant vent de face varie en fonction de la direction de l'avion et de la direction du vent.

  4. Enfin, le nombre de Mach est fonction de la température et vitesse vraie (attention, pas vitesse sol). Plus vous êtes haut, plus il fait froid. Également très important, le nombre de Mach est un rapport, jamais une vitesse . Étant donné que la vitesse du son varie à mesure que l’atmosphère change de densité et de température à différentes altitudes.

Voici une belle histoire, à 1200 km / h Vol subsonique .

Résumé:

Les pilotes n'utilisent pas la vitesse sol (pour voler), le nombre mach n'est pas une vitesse.

Quelques exemples d'avions différents: la croisière publiée du 777 est de 0,84 M avec un MMO (vitesse certifiée la plus élevée) de 0,87 M. A320 et 737-800 ont un MMO de 0,82M
Je viens de prendre quelques exemples sur le Web pour illustrer votre point
+1 mais l'information est en quelque sorte tangentielle et ne répond pas directement à ma question.
Vous avez écrit "les pilotes utilisent la vitesse pour voler". C'est vrai pour la partie «utiliser les commandes» du vol. Je dirais qu'un pilote de jet professionnel passe plus de temps à penser au carburant qu'à utiliser les commandes, et pour la gestion du carburant, la vitesse pertinente est la vitesse sol.
Pour autant que je sache, ce «seul» peut être ébouriffant. Il y a des années, il y avait ce blog "FL390" d'un pilote d'USAir aux commandes d'A319 / 20/21, et c'était un sujet constant à quel point le carburant et le vent étaient dans son esprit alors qu'il évitait les tempêtes partout sur le continent.
Vous devez inclure le fait qu'un vent de 100 km / h n'est pas particulièrement inhabituel à l'altitude de croisière et près de 400 km / h ont été observés dans le [jet stream] (https://en.wikipedia.org/wiki/Jet_stream), donc le vent peut en effet expliquer la majeure partie de la variation.
Martin Argerami
2016-06-12 12:35:36 UTC
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Tout est question de vent. Si vous consultez les horaires, vous verrez que, par exemple, les vols USA-Europe sont beaucoup plus courts (environ une heure, par exemple) que l'Europe -USA. Cela est dû au jetstream. Je l'ai trouvé encore plus important dans l'hémisphère sud, lors d'un vol Australie-Nouvelle-Zélande (et retour) ou Santiago-Buenos Aires.

Comme mentionné dans les autres réponses, aucun jet commercial ne se rapproche de mach 1. La vitesse sol qui vous est affichée peut être proche de la vitesse du son (elle pourrait même être plus élevée , si le vent était assez fort), mais la vitesse réelle de l’avion (sa vitesse par rapport à la masse d’air) est bien inférieure à cela (autour de mach 0.8 pour les gros jets, et moins pour beaucoup petits avions commerciaux).

David Richerby
2016-06-12 14:45:53 UTC
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De même, étant donné que la vitesse du son est d'environ 1060 km / h à 12 km au-dessus du niveau de la mer, je trouve tout aussi peu convaincant de penser qu'ils doivent aller à moins de mach 0.8 en raison de la vitesse du son . Je comprendrais s'ils se limitaient à (disons) mach 0,95 (évidemment vous ne voulez pas faire mach 0.99 en raison de la variabilité, etc.), mais je vois régulièrement des vitesses de pointe qui sont autour de mach 0.8 pour les vols intercontinentaux, et Je ne comprends pas pourquoi.

Ce qui compte, c'est la vitesse de l'air qui passe dans l'avion. Comme les autres réponses l'ont expliqué, les chiffres que vous voyez dans la cabine sont généralement la vitesse au sol, plutôt que la vitesse dans les airs, donc une grande composante de la différence est de savoir si l'avion a un vent de face ou un vent arrière, ce qui peut facilement ajouter ou soustrayez 100 km / h à l'altitude de croisière.

L'autre chose que vous devez regarder n'est pas seulement la vitesse de l'avion dans les airs, mais la vitesse du flux d'air au-dessus de l'avion. En quoi ces choses sont-elles différentes? Le fait est que, lorsqu'un avion traverse une masse d'air, l'air doit s'écarter du chemin du gros objet métallique. Cela signifie que l'air passant au-dessus de l'avion se déplacera un peu plus vite que la vitesse de l'avion par rapport à l'air. Ainsi, même un avion se déplaçant un peu en dessous de Mach 1 peut être traversé par de l'air supersonique. La raison pour laquelle vous ne volez pas à Mach 0.99 n'est pas parce qu'une rafale de vent de face pourrait vous faire perdre la vitesse du son, mais parce que vous subissez déjà un flux d'air supersonique 100% du temps, à cette vitesse.

Thomas E
2016-06-12 20:50:06 UTC
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Il y a d'autres facteurs que les gens ont déjà mentionnés.

Sur les jets modernes, l'ordinateur de vol peut être programmé pour plus d'efficacité pendant la route.

L'une des raisons pour lesquelles mach 0.6-0.8 est utilisé est qu'il est suffisamment rapide sans brûler beaucoup plus de carburant. Le 777, si je me souviens bien, utilise environ 30% de carburant en plus à pleine charge pour accélérer à 0,87 mach (modifié) qu'à 0,7 mach à environ 11,5 km. C'est beaucoup de carburant pour vous faire gagner moins de 20% de temps. Ce carburant supplémentaire entraînerait des billets plus chers, dans une industrie qui tente de maintenir les prix des billets au minimum pour rivaliser.

Je ne pense pas que la dernière partie de votre réponse ait un sens.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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