Précédemment nous avons étudié la théorie relative au vol d’un avion en papier, puis grâce à nos expérimentations personnelles nous avons pu mettre en relation la théorie et la pratique.
Maintenant nous allons tenter de répondre clairement à notre problématique.
Comment optimiser le vol d’un avion en papier ?
Tout d’abord quelques précisions sur le sens « optimiser ».
Il peut en effet y avoir différents sens à ce mot, trois options:
-soit on souhaite que l’avion vole le plus longtemps possible.
-soit on préfère le faire voler le plus loin possible.
-soit on opte pour la réalisation de figures acrobatiques et on vise donc le plus grand nombre de figures au cours d’un vol possible.
Lors de notre étude nous nous sommes plutôt concentrés sur la plus longue distance parcourue, ce qui nous a amené à dire que l’avion effilé était le plus performant. Si nos expériences nous permettent donc essentiellement de lier théorie et pratique sur la notion de distance il nous est tout de même possible d’appuyer quelques notions quant à l’optimisation du temps de vol et aux voltiges.
Les acrobaties…
Nous avons pu constater tout au long de l’évolution de nos prototypes de lanceurs et lors du choix de nos avions « de référence » que selon l’angle d’attaque de l’avion ce dernier avait tendance à tourner sur lui même ou à voler de façon inconstante (c’est à dire pas en ligne droite).
En effet comme nous l’avons vu dans l’article sur les fluides d’air un angle d’attaque trop grand entraine le décrochage des ailes. L’angle limite, où la portance est maximale, est de 15deg. Si l’avion est lancé d’une certaine façon, qui n’est pas celle de notre lanceur, la perte de portance va permettre à l’avion de réaliser un certain nombre d’acrobaties.
Pour l’optimisation des acrobaties il serait donc préférable en vue de ces faits, de choisir un profil d’avion permettant une perte de portance, puis la récupération de celle-ci.
Donc des bords inclinés, pliés, un profil accrochant l’air et créant des flux du type tourbillonnaires par exemple.
Le temps de vol…
Le temps de vol n’était pas le facteur que nous avons souhaité mesurer mais comme pour les acrobaties, suite à notre progression et à certaines expérimentations nous pouvons tout de même apporter quelques pistes de réponses.
Pour qu’un avion vole éternellement il faut que la force de portance soit constante et tout aussi éternelle.
Or ceci est impossible à cause des différents courants d’air en interaction avec l’avion. Cependant il est possible d’augmenter considérablement la force de portance en s’appuyant sur la différence de température entre le fluide d’air circulant au niveau de l’extrados et celui circulant au niveau de l’intrados. Il est nécessaire que le fluide d’en haut soit plus froid que celui d’en bas. Ainsi la force exercée par le fluide chaud (en bas) étant supérieure à celle du fluide froid (en haut), la force visant à soulever l’avion sera légèrement plus grande et l’avion volera plus longtemps (aussi longtemps que la différence entre les fluides sera suffisante).
Nous avons constater aussi, lors de la réalisation de nos expériences, que l’humidité réduisait considérablement les performances des avions. Il est donc préférable de privilégier des lieux secs.
La distance…
En ce qui concerne la distance nous sommes désormais parfaitement capables de joindre la théorie à la pratique afin de déterminer le profil le plus adapté à un vol le plus long possible.
Comme nous avons pu le remarquer l’avion effilé est de loin le plus performant de tous les avions. Une fois cette constatation faite il nous restait à déterminer pourquoi ce profil est celui qui correspond le mieux, ce que nous avons fait à la fin de l’article sur les expériences et allons rappeler rapidement ici…
La mécaniques des fluides fait que plus la surface des ailes pouvant créer une opposition avec l’écoulement laminaire de l’air est grande, moins l’avion va loin. L’avion effilé, fin, simplifié, avec un profil adapté au glissement dans l’air, est donc logiquement idéal.
Qui plus est cet avion est très pointu: il pénètre vite dans l’air et conserve ainsi un vol rapide lui permettant d’aller loin.
La meilleure façon de permettre à un avion d’aller loin est donc de privilégier un profil fin avec peu de pliages, c’est à dire un profil épuré.
Conclusion…
Comment optimiser le vol d’un avion en papier ?
Et bien en choisissant un profil adapté aux performances recherchées: un temps de vol long, une grande distance de vol, ou encore le plus grand nombre d’acrobaties.
De plus il faudra prendre en compte l’angle d’attaque conseillé pour chacune de ces performances (15° dans le cas d’une grande distance.).
Enfin il est préférable de choisir un endroit protégé du vent si l’on veut pouvoir prévoir les vols de nos avions, et un endroit sec pour éviter que les avions soient endommagés ou alourdis ce qui ne permettrait pas de bons résultats.
Avion en papier 