Étude de la stabilité longitudinale d’un avion et applications sur sept modèles

Abstract

Résumé Ce mémoire propose une étude théorique et numérique de la stabilité longitudinale d’un avion. Nous avons établi les équations fondamentales du mouvement pour un avion supposé rigide en utilisant les lois de la conservation de la mécanique. Elles sont écrites dans le référentiel terrestre considéré comme fixe puis transformé dans le repère lié a l’avion et explicite dans le repère de stabilité. Nous avons énuméré également les critères de stabilité pour discuter les caractéristiques importante de la stabilité statique et la commande d’un avion en état de vol stabilisé. Cette partie est caractérisée par la mise en œuvre d’un programme en langage Matlab permettant de tracer la courbe du coefficient de moment de l’avion en fonction de l’incidence pour évaluer la stabilité statique. En plus, on a traité la stabilité dynamique des avions a travers les équations du mouvement des petites perturbations en utilisant la transformé de Laplace. Il a été montré que l’avion présente des modes caractéristiques telque le phygoide et courte période (oscillation en incidence) .De même, les qualités de pilotage en terme des caractéristiques de la réponse a été aussi abordé. En fin, notre application est faite sur sept modèles d’avions réels ou les résultats obtenus par nos programmes (Fortran et Matlab) sont comparés à un logiciel commercial AAA (Advanced Aircraft Analysis)

Abstract This memory proposes a theoretical and numerical study of the longitudinal stability of an aircraft. We established the fundamental equations of the movement for a rigid aircraft by using the laws of the mechanic conservation. They are written in the terrestrial reference frame considered as fixed, then transformed in the reference related to the aircraft and explicit in the reference of stability. We also enumerated the criteria of stability to discuss the important characteristics t of the static stability and the control of an aircraft in stabilizing in flight status. This part is characterized by the implementation of a program in Matlab language making it possible to plot the curve of the coefficient of moment of the aircraft according to the attack’s angle to evaluate static stability. Moreover, one treated the dynamic stability of the aircraft through the equations of the movement of the small disturbances while using transformed of Laplace. It was shown that the aircraft presents modes characteristic thus the phugoïde and short period (incidence oscillation). In the same way, piloting qualities in term of the characteristics of the answer were also treated. Finally, our application is made on seven models of real aircraft where the results obtained by our programs (FORTRAN and Matlab) are compared with a commercial software AAA (Advanced Aircraft Analysis)