Je pense que vous confondez l'angle d'attaque de l'aile avec le pas de l'avion. Les aéronefs se déplaçant à une vitesse lente et proche du décrochage, même s'ils pointent le nez vers le haut, continueront de voyager plus ou moins horizontalement. Leur instrument VSI lira près de zéro. Tandis que si vous prenez un avion qui se déplace rapidement et que vous tirez le nez au même angle, l'avion montera évidemment rapidement.

Pourquoi est-ce important? L'angle d'attaque est défini en fonction du mouvement de l'aile dans le vent relatif. L'orientation de l'aile par rapport au sol n'est en aucun cas impliquée dans la définition. Lorsque l'avion dans son ensemble monte, le vent relatif descend d'en haut. En conséquence, l'angle d'attaque est réduit, par rapport à ce qu'il serait si l'avion ne montait pas.

Juste pour montrer quelques chiffres rapides, supposons que vous ayez pris un avion se déplaçant à 100 nœuds en air calme et a tiré le nez vers le haut pour que vous montiez maintenant à 3000 pi / min (la plupart des avions perdront de la vitesse en faisant cela, mais le calcul est valable jusqu'à ce que l'avion ralentisse). $ 1knot \ approx100FPM $, vous aurez donc maintenant un vecteur ascendant de 30 nœuds. Votre vitesse anémométrique de 100 kt monte maintenant sous un angle. Un peu de trigonométrie:

$$ \ sin (x) = \ frac {30} {100} $$$$ x = 17.46 ° $$

Donc, votre angle d'attaque est de 17,46 degrés plus éloignée du décrochage en montée à 3000 pi / min que si votre avion avait le même tangage mais était en palier.

Cependant, peu d'aéronefs ont la puissance du moteur pour soutenir une montée à ce rythme . L'avion saignera de la vitesse, et à mesure que la vitesse saignera, l'avion ralentira, le taux de montée diminuera, la vitesse de l'avion se rapprochera de l'horizontale et, éventuellement, l'avion décrochera si le tangage est maintenu constant.

C'est drôle que vous mentionniez un Citabria, parce que j'ai fait exactement ce dont vous parlez de cela dans exactement cet avion. Ce n'est pas vraiment important, car cela s'appliquera à n'importe quel avion.

Dans votre question, vous avez dit que vous comprenez que l'angle d'attaque est ce qui cause le décrochage. Mais je ne suis pas sûr que vous compreniez que, étant donné la même aile, c'est toujours le même angle. Je dis que pour cette raison:

vous pouvez obtenir un angle d'attaque élevé, au-delà de ce dont vous auriez besoin pour caler à 60 nœuds,

Le l'angle d'attaque dont vous avez besoin pour décrocher reste le même, quelle que soit la vitesse. Peut-être que les choses sont différentes dans le domaine supersonique, mais c'est assez bien pour Citabrias.

Vous avez raison de dire que si vous rouliez à 100 nœuds et que vous tiriez soudainement sur le manche, vous ralentiriez avant de caler. Mais ce n'est pas ce qui cause le décrochage. Le décrochage est causé par un angle d'attaque élevé, et cela est causé par la position de la profondeur.

La position du manche est le meilleur indicateur du moment où un avion va décrocher, et personne n'en parle beaucoup. Je peux également dire que votre exemple n'est pas exact à 100%, car je l'ai fait. Si vous naviguez à 100 nœuds, puis que vous claquez le manche aussi fort que possible, vous calerez avec une perte de vitesse minimale au préalable. Et si vous le vouliez, vous pourriez avoir une vitesse d'entrée supérieure à 100 nœuds et caler à 100 nœuds. Finalement, vous rencontrez des problèmes structurels causés par le chargement excessif de g.

Le décrochage n'est pas seulement causé par l'angle d'attaque, il est toujours causé par le même angle d'attaque. J'espère que cela répond à votre question.

L'angle d'attaque de décrochage (AoA) n'est pas fixe, mais augmente avec le taux de tangage et - dans une moindre mesure - avec le nombre de Reynolds.

Lorsqu'une aile cale, la couche limite à l'arrière une partie d'une aile s'arrête et inverse même sa direction d'écoulement, provoquant une séparation. Pour le flux d'air extérieur, on dirait que l'aile y est devenue plus épaisse et a un AoA plus petit qu'auparavant, sans séparation. Cela provoque la perte de portance d'une aile bloquée. L '«histoire» de la couche limite locale influence cela - s'il a vu une forte accélération autour du nez du profil aérodynamique, il doit effectuer une décélération abrupte sur le reste de l'aile. Le frottement a déjà réduit l'énergie de cette couche limite, et la forte décélération se termine par une séparation plus en aval.

Si le décrochage AoA est approché rapidement, la couche limite sur l'aile arrière a toujours les caractéristiques qui vont avec la faible AoA qui prévalait lorsque ce paquet d'air circulait autour du nez de l'aile. Par conséquent, il reste plus d'énergie et est moins sujet à la séparation. L'effet est une augmentation de l'AoA de décrochage avec le taux de tangage, à un point où la portance totale de l'aile est de 50% supérieure à celle de l'AoA stationnaire à la même vitesse. Bien sûr, il s'agit d'un décrochage dynamique avec un facteur de charge bien supérieur à 1. Pour plus de détails, je vous renvoie au NACA TN 2525 de 1951. Pas de prix pour deviner quel avion a été utilisé.

D'un autre côté, la portance baisse beaucoup plus que dans un décrochage statique (= lenteur). Un comportement de décrochage docile peut maintenant devenir brusque! Une autre conséquence de ce dépassement de portance est la possibilité d'une boucle d'hystérésis, en particulier dans les aubes d'hélicoptère, d'hélice et de turbine où des changements forts et cycliques de l'AoA sont possibles. C'est ce qu'on appelle le flottement de levage et provoque des contraintes mécaniques et des vibrations élevées. Voir "Fluid Dynamic Lift" de Sighard Hörner, pages 4-24 et 25 pour en savoir plus.

L'effet du nombre de Reynolds est moins prononcé, mais donne toujours une augmentation du décrochage c $ _ {l max} $ de 15 à 25% entre $ Re = 10 ^ 6 $ et $ Re = 5 \ cdot 10 ^ 6 $ . Les détails dépendent du profil aérodynamique particulier. Abbott-Doenhoff ou le catalogue Wortmann ont beaucoup de données à ce sujet.

Mais si j'ai raison, vous ne bloquez pas tout de suite

Vous allez bloquer tout de suite . Cependant, vous n’allez pas piquer immédiatement.

Immédiatement lorsque vous dépassez 2,67 G ¹ , l’avion commencera à bouger et à reculer un peu en tirant plus sur le joug n'entraîne plus une augmentation de la portance et le taux de tangage et l'accélération cesseront d'augmenter. Mais le pitch n'arrêtera pas d'augmenter. Les ailes génèrent encore une portance, un peu moins qu'avant le décrochage. Vous continuerez donc à grimper jusqu'à ce que vous manquiez d'énergie cinétique (ce que vous ferez plus vite que d'habitude car la traînée est augmentée en décrochage) et décélérerez en dessous de la vitesse à laquelle les ailes calées ne peuvent pas produire assez de portance pour équilibrer le poids. À ce stade, votre vitesse sera toujours supérieure aux 60 nœuds, car à 60 nœuds, les ailes peuvent équilibrer le poids lorsqu'elles ne sont pas calées, mais dans ce cas elles sont déjà calées.

^{1 sup> _{Prenant 100 kts de croisière et 60 kts vs . La recherche sur Internet ne me donne que 44 nœuds pour vs et cela signifierait 5,17G pour un décrochage à 100 nœuds alors que la limite certifiée est 5G, vous ne devriez donc pas le faire à 100 nœuds, jusqu'à 98 seulement.}}

Imaginez que vous lancez un avion avec le bas des ailes tourné vers l'avant à 500 nœuds. L'avion va très vite, mais soyez assuré qu'il est bloqué. Il pourrait récupérer très, très facilement car il a tellement d'énergie cinétique et une énorme quantité de flux d'air, mais il ne produit pas de portance comme il le devrait.

Pour comprendre cela, j'aime penser à un jet avec postcombustion pointé presque verticalement. Il n'est pas calé, l'angle d'attaque est proche de 0, car le vent relatif descend presque tout droit en raison de toute la poussée. Mais "tout droit" se passe toujours en douceur sur les ailes, pas de décrochage.

De la même manière, un Cessna 172 à une vitesse sol de 10 nœuds, au niveau de l'horizon, va décroître beaucoup plus vite que les 10 nœuds de vitesse sol, donc le vent relatif frappe le bas de l'aile . Juste une autre façon de décrire un angle d'attaque élevé.

Cela n'a de sens que dans ma tête, mais cela fonctionne pour moi.

Il est malheureux que davantage d’avions ne disposent pas d’indicateurs AOA. Dans les avions de la marine, en particulier les avions de transport, c'est une référence principale d'une importance cruciale.

J'étais instructeur de vol dans la marine et j'ai enseigné le programme de vol hors contrôle. Littéralement une centaine d'heures à «voler» un avion en panne. Bien que le comportement lors de la génération de fréquences de tangage très élevées, de sorte que vous «souffliez» dans l'AOA de décrochage, puisse être étrange, en général, tous les comportements associés au décrochage (buffet, perte de portance) se produisaient exactement au même AOA. Nous le démontrerions à des vitesses allant de 250 nœuds (traction 6G) à 50 nœuds (montée verticale). Nous le contrôlerions au-delà du décrochage, perdant 15 000 pieds tout en démontrant quel contrôle sur l'avion vous aviez après le décrochage. Démontrer le pilotage de l'aéronef à la verticale à une vitesse bien inférieure à ce que serait la vitesse de décrochage en ligne droite et en palier, mais l'avion volait toujours puisque la charge G était nulle. Nous le calerions à l'envers en haut d'une boucle.

Toujours le même AOA.

Vous ne caleriez pas nécessairement si vous appliquiez une élévation brusque à, disons, 100 nœuds en raison de l'inertie suffisante pour garantir que le flux d'air par rapport à la ligne de corde (AoA) ne dépasse pas l'angle critique.