Le 23/09/2005 à 15h17
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Question d'origine :
Bonjour,
J'aurais voulu savoir si des études avait été menées qui permettent de déterminer le débit et la pression nécéssaire pour soulever un aéroglisseur d'un certain poids.
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 24/09/2005 à 09h36
La base de données des Techniques de l'ingénieur apporte les éléments d'informations que vous cherchez. Elle est consultable en ligne dans les locaux de la Bibliothèque municipale de Lyon.
Soit une charge de poids F à translater sur un coussin d’air ; si S est la surface active du coussin (projection sur le sol de la surface délimitée par le bord de fuite), la pression relative de sustentation dans le coussin ne peut être autre que D P = F /S dès que la hauteur de vol est suffisante pour qu’il n’y ait aucun appui du joint sur le sol, c’est-à-dire dès que la force de translation f est infime devant le poids F . On appellera Cf = f /F le coefficient de glissement du coussin qui ne doit être que de quelques pour mille pour s’assurer de l’intérêt du coussin d’air et de la préservation du joint de confinement. En effet, l’effort de translation est dû, non pas à la viscosité de l’air qui conduit à une force négligeable, mais aux contacts locaux et accidentels qu’il est impossible d’éviter avec les hauteurs de vol envisagées (dixième de millimètre).
Le débit à fournir à cette pression est déterminé par la hauteur de vol à laquelle il faut voler pour éviter l’essentiel des contacts. On voit donc que d’une part, l’état du sol , et d’autre part, la capacité d’adaptation du joint à celui-ci (par déformation liée aux contacts locaux ou par le champ de pression), sont les deux paramètres qui déterminent cette hauteur de vol. La science de l’ingénieur a permis d’imaginer des joints très suiveurs et l’utilisateur doit rechercher le sol qui autorise un débit minimal. En effet, la puissance qu’il consommera est très liée à ce débit.
D’une façon générale, un générateur d’air fournit un débit d’air qui varie selon la pression d’utilisation ; la courbe pression-débit, qui s’appelle la caractéristique du générateur, est toujours à pente négative. Le débit diminuera donc dans un coussin avec une charge croissante ; il y a lieu, dans ce cas, de déterminer le débit pour la charge maximale prévue, quitte à avoir un débit superflu à faible charge. Cependant, lorsque l’on recherche un débit constant, quelle que soit la charge, on doit alors installer en amont du circuit un moyen qui le permette, par exemple un venturi sonique (aux faibles pressions d’alimentation) ou un diaphragme sonique (haute pression d’alimentation telle qu’un réseau d’usine) — se reporter au paragraphe 4.4. .
Remarque
Il n’y a, a priori , aucun intérêt à alimenter un coussin à une pression nettement supérieure à celle de sustentation prévue. En effet, le coussin est en lui-même un clapet de surpression et tout excès de pression, donc d’énergie, est dissipé en pure perte dans le coussin. C’est même non recommandé dans certains cas, car cela peut être la raison d’oscillations désagréables du coussin. Cependant, nous avons vu que la pression d’alimentation du coussin doit être au moins capable d’atteindre la pression maximale prévisible dans le coussin (surcharges dues aux décentrages ou aux sollicitations dynamiques).
Vous pouvez également consulter les sites suivants
Projet de conception et de réalisation d'un aéroglisseur de l'Université de Montréal
Les aéroglisseurs
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