CHAPITRE TROISIEME : APPROCHE NUMERIQUE DES PROFILS
D'AILE
III.1. INTRODUCTION
Bien que les avions à grande vitesse modernes fassent
généralement utilisation de section de voilure supercritique
avancées de la NASA, il Ya toujours une demande d'information sur la
NACA, série de sections de profil aérodynamique qui ont
été développées il y a 50 ans.
Les équations de conceptions analytiques pour les
profils aérodynamiques symétriques et cambrés dans le NACA
série à 4 chiffres, 5 chiffres et 6 chiffres ont
été mises en place.
Les désignations traditionnelles de profil
aérodynamique NACA sont des codes abrégés
représentant les éléments essentiels (tels que le rapport
épaisseur-corde, le coefficient de portance de conception de carrossage)
contrôlant la forme du profil généré dans un type de
profil aérodynamique donné. Ainsi, par exemple : la voilure de la
série NACA 4 chiffres est spécifiée par un code à 4
chiffres de la forme pmxx, ou p et n représentent les positions
réservées à la spécification de la cambrure et xx
permet la spécification du rapport épaisseur-corde en
pourcentage. C'est-à-
dire `'pm12» désigne un profil à 4 chiffres de
12% d'épaisseur (?? = 0.12).
??
III.2. OBJECTIF DE L'EXPERIMENTATION
Parmi les quelques domaines d'application où les
ordinateurs peuvent apporter un réel progrès pédagogique,
les simulations d'expériences nous semblent depuis toujours constituer
l'une des démarches les plus profitables.
Il existe de nombreuses manières de simuler une
expérimentation scientifique, et le risque est grand de
présenter, dans une simulation mal conçue, une image de la
réalité trop simpliste, déformée, ou même
carrément fausse. Il faudra donc choisir méticuleusement les
données et les modèles intervenant dans la simulation.
61 NASA Technical Memorandum 4741 : cumputer program
to obtain ordinates for NACA Airfoils
50
62 Mémoire MAPETO
De notre point de vue, un bon programme de simulation
expérimentale à but pédagogique doit réunir les
caractéristiques suivantes :
? En premier lieu, il ne doit pas remplacer
l'expérimentation concrète, si celle-ci est réalisable. Le
contact avec l'être vivant, l'utilisation d'instruments et de techniques,
la prise de conscience de la complexité naturelle qu'apportent les
manipulations expérimentales réelles, sont irremplaçables.
On simulera donc plutôt des expériences qui sont trop longues,
trop coûteuses, trop délicates, trop dangereuses, etc. pour
pouvoir être menées concrètement en classe. La simulation
d'une expérience concrètement réalisable peut cependant
trouver sa place en complément de travaux pratiques réels, si
cette simulation permet d'éviter la répétition
d'opérations de routine fastidieuses.
? Le programme de simulation doit être simple à
utiliser, mais son objet doit être relativement complexe : il faut que le
système soumis à expérimentation résiste
suffisamment à une analyse superficielle, pour que l'utilisateur soit
véritablement forcé de mener une recherche, qu'il soit
poussé à se poser des questions, à effectuer des essais.
L'étudiant doit comprendre d'emblée que l'on attend de lui un
travail d'une certaine importance.
? Il doit placer l'utilisateur dans une situation de travail
aussi proche que possible des conditions expérimentales réelles,
exploitant à cet effet les possibilités graphiques
étendues que présentent les ordinateurs modernes. Le rôle
de l'image est primordial. L'utilisateur doit pouvoir poser des actes
semblables à ceux qu'il accomplirait dans un véritable
laboratoire. Il doit voir les instruments scientifiques ainsi que l'objet
d'expérience. Il doit pouvoir manipuler. Les résultats d'une
expérience doivent lui être montrés, et non
décrits.
C'est l'expérimentateur qui doit observer et
interpréter des résultats.
? L'expérience simulée doit l'être avec
suffisamment de détails et de réalisme, pour ne pas masquer la
complexité du réel, dont on n'explore en fait qu'un
modèle. L'utilisateur doit pouvoir garder à l'esprit qu'une
expérience scientifique consiste toujours à faire
51
abstraction d'une multitude de paramètres pour
étudier le rôle d'un seul ou de quelques-uns d'entre eux
seulement. Même dans une simulation, il faut que l'expérimentateur
soit confronté au problème du repérage des
paramètres significatifs. Cela suppose donc qu'un nombre suffisant de
ces paramètres soient accessibles, laissant à l'utilisateur la
liberté de choisir une stratégie expérimentale, de faire
des erreurs, et de réfléchir.
| 
