Nous venons de voir que la portance est la force qui permet au planeur de voler mais comment connaître la distance que nous pouvons parcourir ? Pour ça on utilise la notion de finesse.

Qu’est ce que la finesse ? C’est la capacité à planer sur une longue distance en perdant le moins de hauteur possible. La finesse n’a donc pas d’unité. On peut la déterminer par des calculs algébriques ou géométriques. Il est aussi possible de la connaître en regardant dans le manuel de vol. Tout d’abord essayons de calculer la finesse avec la méthode algébrique:

 

 Il existe différents calculs pour trouver la finesse :

• Distance parcourue/Hauteur perdue = f

• Coefficient de portance/Coefficient de trainée = f

• Vitesse horizontale/Vitesse verticale = f

Ces calculs sont biens jolis mais d’où viennent ils ? Supposons qu’il n’y ait pas de vent, quatre forces s’appliqueraient sur le planeur.

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• La portance Fz perpendiculaire à la vitesse de déplacement de l’avion

• La trainée Fx opposée à la vitesse de déplacement de l’avion

• Le poids mg attiré vers le centre de la Terre

• La force motrice (ou traction) qui permet au planeur d’avancer

On remarque que ces forces se compensent et que si on incline le planeur vers le bas, la trainée va augmenter et la traction sera donc plus forte. Cette inclinaison permettra au planeur d’aller plus loin. Mais pour connaître cette finesse on utilise l’angle plané en calculant la tangente de cet angle. Cet angle nous donnera la finesse actuelle du planeur. Prenons un exemple, un planeur est largué à 1 000 mètres (h) et peut parcourir 2 500 mètres (D). Quelle est sa finesse (a) ?

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Soit a, l’angle de plané de la trajectoire du planeur

 

Donc on cherche a, on sait que :

Tan(a) = côté opposé/côté adjacent

Tan(a) = 25000/1000 = 25

Donc la finesse actuelle du planeur est 25, c’est-à-dire que à 1 kilomètre d’altitude le planeur pourra parcourir 25 kilomètres avant d’atteindre le sol.

 

Le deuxième calcul qui permet de trouver la finesse d’un planeur s’applique avec les coefficients de trainée et de portance. Ces coefficients sont généralement indiqués dans le manuel de vol propre au planeur mais il peut se calculer. Malheureusement ce calcul est trop compliqué pour nous et nous ne sommes pas capable de vous l’expliquer.

 

Pour le troisième calcul ont utilise les méthodes algébriques et géométriques. Pour résoudre ce calcul nous avons besoin de la polaire des vitesses. La polaire des vitesses est une courbe représentative de la performance d’un engin mobile en fonction de sa vitesse de déplacement. Elle nous permet de connaître la finesse maximale du planeur c’est-à-dire la vitesse à laquelle le planeur ASK 21 perdra le moins d’altitude possible.

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Le taux de chute du planeur est gradué sur l’axe verticale et sa vitesse sur l‘axe horizontale.

On remarque que la courbe du planeur ASK 21 commence à 70 km.h-1, donc on en conclue que le planeur ne volera pas en dessous de cette vitesse.

On sait que :

f = vitesse horizontale/vitesse verticale

 

Donc grâce aux polaires des vitesses on voit que la droite est tangente à la courbe quand la vitesse horizontale est de 98 km.h-1 et que sa vitesse verticale est de 0,8 m.s-1.

Alors :

 

0,8 x 3,6 = 2,88 km.h-1

Et maintenant j’applique le calcul :

98/2,88 = 34,02

Donc la finesse de ce planeur est de 34.

 

Mais attention la polaire des vitesses d’un planeur peut varier en fonction de sa charge alaire.

Maintenant si nous prenons en compte le vent il suffit de déplacer la courbe en fonction du sens et de l’intensité du vent. Les flèches jaunes indiquent le sens du vent. La courbe rouge représente la polaire de vitesse sans vent. La courbe rose, elle, représente la polaire de vitesse du planeur avec le vent.