Lorsque pilote incline le manche à droite, l’avion s’incline du côté droit. Pour cela, l’avion détruit la portance de l’aile droite et augmente la portance de l’aile gauche. Afin d’augmenter la portance de l’aile gauche, l’aileron gauche est baissé (de la même manière d’un volet). De manière à diminuer la portance de l’aile droite, l’aileron droit est levé, de façon à briser le profil aérodynamique de l’aile. Les ailerons sont toujours utilisés de façon dissymétrique.

Sur le schéma ci-contre, 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 sustentation d’un aérostat (dans notre cas, une Montgolfier) est basée sur le principe de la poussée d’Archimède.

La poussée d’Archimède est basée sur le principe de la flottabilité. Lorsque qu’un corps d’une certaine densité, est plongé dans un fluide (liquide ou gazeux) d’une densité plus importante, et si le tout est soumis à la gravité, alors ce corps subira une force de poussée ascendante.

Dans notre exemple, la masse volumique de l’air chaud est égale à celle de l’air froid à l’altitude de la montgolfière. Ainsi, la poussée d’Archimède est nulle.

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.

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.

Pour un aéronef en vol stabilisé (croisière), les quatre forces s’annulent :

• Le poids équilibre la portance
• La traction équilibre la traînée

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 ARRIERE : MANIABLE

Le centrage d’un aéronef agit particulièrement sur la stabilité et la maniabilité autour de l’axe de tangage.

Le facteur de charge ne dépend que de l’inclinaison de l’avion. Nous pouvons le calculer par la formule suivante :
𝑛 = 1/cos 𝜃

L’orbite géostationnaire est circulaire dans le plan de l’équateur, et permet à un observateur terrestre de visualiser un satellite de façon immobile. Cette orbite spéciale se situe à 36 000 km.

Cette question est délicate. En effet, un avion triplan est composé de trois paires d’ailes assemblées parallèlement. Le principal avantage de ces rares avions est de réduire l’envergure totale pour accroitre le taux de virages et de roulis (et donc la maniabilité), ce qui peut faire un avantage en combat aérien. Néanmoins, ce système est très contraignant pour de nombreuses raisons tel que :

• Augmentation de la masse de l’appareil.
• Système de commandes plus complexe.
• Traînée générale et trainée induite bien supérieures aux autres appareils (donc perte de vitesse).

La réponse concernant le poids et du systeme de commande ne sont pas fausses, mais ce ne sont pas les inconvénients majeurs. L’augmentation de traînée induite dû à la présence des trois paires d’ailes est la bonne réponse.