Nous avons:
- θ assiette est l'angle formé entre l'axe du fuselage et l'horizontale ;
- la pente est l'angle formé entre l'horizontale et l'axe des vitesses ;
- α l'incidence est l'angle formé entre l'axe longitudinal de l'avion et la direction du vent relatif (axe des vitesses).
Les hypothèses seront les mêmes que pour le vol en montée:
- le vol est symétrique.
- le centre de poussée et le centre de gravité sont confondus.
- le vecteur vitesse est constant.
- l'angle de calage de la voilure est = 0 ( α avion = α profil).
- L'incidence α est négligeable devant la pente d'où Ø =
Comme en vol horizontal, trois grandes forces s'exercent sur un aéronef en montée:
- Le poids
- La traction
- La résultante aérodynamique
Le mouvement étant rectiligne uniforme : +
+
=
Ces trois grandes forces se décomposent suivant deux axes:
- L'axe de sustentation z z' toujours perpendiculaire au vecteur vitesse.
- L'axe de propulsion x x' toujours parallèle au vecteur vitesse.
Nous avons:
Équation de sustentation : mg cos = Rz
Équation de propulsion : Tu + mg sin = Rx
Équation de la finesse: Cz = ƒ (Cx)
En descente rectiligne uniforme la composante mg sin vient s'ajouter à la traction Tu pour compenser la traînée.
Si la traction est nulle, cas du planeur nous aurons:
Équation de sustentation :
mg cos = Rz
Equation de propulsion : mg sin = Rx
En multipliant par V nous pouvons transformer l'équation de puissance en:
Tu . V + mg . V sin = Rx .V
- Rx .V représente la puissance nécessaire au vol horizontal à la vitesse V .
- Tu .V représente la puissance nécessaire pour descendre
- mg . V sin est la puissance qu'il faut retirer au vol horizontal si l'on veut descendre à la même vitesse.
Ce qui donne :
ΔW étant le manque de puissance.
Si Tu = 0, Wu = 0 (cas du planeur)
La vitesse de vol V peut se décomposer en une vitesse horizontale et une vitesse verticale Vz
Or comme en montée les Vz ont une valeur faible par rapport à la vitesse propre, on peut donc considérer que :
Une pente de 5% est égale à une pente de 0,05 radian.
Et le calcul simplifié est :
Lorsque Tu diminue:
- La vitesse de Vz mini augmente.
- La vitesse de mini (pente) reste constante
- La Vz mini augmente, et mini augmente.
Si tous les moteurs sont arrêtés:
- La descente s'effectuera à l'angle de la finesse max .
- La vitesse de Vz mini correspondra à l'incidence de :
Pour les avions turboréacteurs Wu = Tu. V diminue avec l'altitude. Mais les pilotes peuvent choisir Tu en fonction de Z.
Si le choix se porte sur une descente à Tu constant, les courbes W . V se déduiront par une homothétie de centre 0 de rapport :
Dans ce cas lorsque Z diminue:
- Vz mini diminue.
- mini diminue.
- Les vitesses diminuent.
Note : L'incidence de mini reste la même : angle d'incidence de la finesse max .
Mais les pilotes pourront également choisir d'ajuster la poussée au fur et à mesure de la descente par conserver une Vz constante.
Nous savons que la Vz est proportionnelle à . Donc à incidence constante, la Vz diminue lorsque le masse mg diminue et la vitesse de descente sera plus faible.
La descente à pente mini est indépendante de la masse et correspond à l'angle d'incidence de la finesse max .
Si deux planeurs identiques (mêmes performances) de masses différentes démarrant leur descente au même point, à la même altitude et descendant à la même incidence, le plus lourd se posera le premier, mais le point d'atterrissage sera au même endroit.
Influence du vent sur la descente franchissable maximale.
- La pente minimale est plus forte que par vent effectif nul. L'incidence pour tenir cette pente est plus faible, mais la vitesse est plus forte.
- La Vz reste inchangée.
- La pente minimale est plus faible que par vent effectif nul. L'incidence pour tenir cette pente est plus grande, mais la vitesse est plus faible.
- La Vz reste inchangée.
En descente moteurs complètement réduits à la même incidence :
- La Vz mini reste constante pour un faible braquage puis augmente pour des forts braquages.
- La Pente mini augmente avec le braquage.
- La vitesse sera plus faible avec les volets braqués.