Cette question est plutôt relative à de la navigation. Un ballon se déplace dans le vent, il n’a aucun moyen de naviguer par ses propres moyens (à l’inverse d’un dirigeable). Ainsi, il parcourra 10Nm par heure (10kt = 10 Nm/h). Soit 15 Nm.

Pour rappel, 1Nm = 1,852 km/h (soit environ 2 km). Ainsi : 2 × 15 𝑁𝑚 = 30𝑘𝑚

Concernant la direction, le vent est déjà mesuré avec une certaine altitude (200m) ce qui laisse penser qu’on
peut utiliser l’information de vent comme stable et fiable. Enfin, c’est un vent du Nord, donc il vient du Nord et
va vers le Sud.

La bonne réponse est donc au Sud, à environ 30 km.

Le facteur de charge est défini comme le rapport portance en évolution / poids. La portance en évolution est la portance multipliée par le facteur de charge, le poids de l’aéronef reste constant en manœuvre. Un facteur de charge standard est égal à 1. Si l’on vulgarise, cela signifie que nous pesons 1 fois notre poids, soit notre poids normal. En facteur de charge égal à 2, nous pesons 2 fois notre masse à cause des évolutions de l’appareil. En facteur de charge nul (0 G), nous subissons une sensation d’apesanteur, nous ne pesons plus notre poids.

La vitesse de décrochage augmente en fonction du facteur de charge par la formule suivante :
𝑉Décrochage(n) = √𝑛 × 𝑉Décrochage(1)
(𝑛 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑒𝑢𝑟 𝑑𝑒 𝑐ℎ𝑎𝑟𝑔𝑒)

Pour résoudre cette question, il est indispensable de connaître par cœur l’expression liant le facteur de charge et l’inclinaison de l’appareil.

𝑛 = 1/cos(𝜃)
Avec 𝜃 = inclinaison.

n = 1/cos(𝜃) = 2
𝜃 = cos-1(1/2) = 60°

Dans un virage à 60°, un appareil subit 2G d’accélération.

Un empennage « canard » est peu commun. C’est une gouverne de profondeur qui se situe sur l’avant de l’appareil (alors que conventionnellement, cette gouverne se situe à l’arrière à l’empennage horizontal). Ci-dessous, une photo de l’avion de chasse Français « Rafale », disposant d’un empennage « canard ».

Le vent relatif est parallèle et de sens opposé à la trajectoire de l’avion. C’est un flux d’air créé par le déplacement de l’avion, sa direction dépend donc de la trajectoire de l’avion.

La trajectoire et la vitesse n’ont aucune incidence sur la position du centre de gravité, qui dépend uniquement de la masse et la répartition de la masse de l’appareil.

Étant donné que ce dernier consomme du carburant en vol, l’avion s’allège au fur et à mesure du vol et son centre de gravité évolue.

L’objectif des aérofreins et de freiner l’appareil et de diminuer la portance de ce dernier (à l’atterrissage par exemple). Augmenter la traînée revient à augmenter le Cx de l’appareil, et diminuer la portance revient à diminuer le Cz de l’appareil.

Lorsqu’un avion est centré avant, on accroit la stabilité au détriment de la maniabilité.
Lorsqu’un avion est centré arrière, on accroit la maniabilité au détriment de la stabilité

• CENTRAGE AVANT : STABLE
• CENTRAGE ARRIÈRE : MANIABLE

Un centrage arrière baisse légèrement la vitesse d’approche. Un avion centré avant sera plus stable aux turbulences et arrivera plus vite. Le centrage d’un aéronef agit particulièrement sur la stabilité et la maniabilité autour de l’axe de tangage.

Sur le schéma ci-dessous, nous lisons les 3 axes :

• Axe longitudinal = Axe de Roulis : le pilote actionne le manche qui commande les ailerons pour incliner l’avion (droite et gauche)
• Axe transversal = Axe de Tangage : le pilote actionne le manche qui commande la gouverne de profondeur pour cabrer ou piquer l’avion (vers le haut/bas)
• Axe vertical = Axe de Lacet : le pilote actionne le palonnier qui commande la direction pour « faire déraper » l’avion

La variation de l’assiette se fait donc autour de l’axe de tangage.

Un parachutiste en position horizontale créera une importante traînée ralentissant son accélération jusqu’à une certaine stabilisation. Il atteindra alors une vitesse limite (qui se stabilisera) relativement tôt. Si ce dernier n’ouvre pas son parachute, la chute restera néanmoins fatale.