sbtn a écrit:
Pour répondre aux questions posées sur le largage à haute altitude, dans certains posts précédents et notamment sur les problèmes d’ouverture du parachute, il ne faut pas raisonner en termes de densité de l’air, mais en termes de d’énergie à dissiper.
En fait du point de vue aérodynamique, l’ouverture du parachute se fait à peu prés de la même manière quelle que soit l’altitude. Certes, plus on monte, moins l’air est dense, mais la vitesse du parachutiste dans l’air est plus élevée.
Interviennent ici les notions de Vitesse indiquée et de vitesse vraie.
Un avion va toujours larguer à la même vitesse indiquée, qu’il soit à 4000,12000 ou 24000 pieds.
C’est la vitesse que lit le pilote sur son anémomètre et qui détermine le comportement aérodynamique de l’avion. Elle est mesurée grâce à un instrument appellé tube de Pitot qui mesure une pression dynamique. Pour le profane, disons que ce tube « avale » des molécules d’air et donc un certain nombre de ces molécules correspond à une certaine vitesse. Plus on monte, moins l’air est dense et donc pour indiquer une même vitesse le tube devra « avaler » plus de molécules, donc aller plus vite . L’anémomètre étant calibré au niveau de la mer et à la température standard, plus on monte et plus l’écart entre la vitesse indiquée sur l’anémomètre (Vi ou IAS en anglais) et la vitesse réelle de l’avion par rapport à la masse d’air (vitesse vraie ou TAS) est grand.
Un avion militaire de type C160 ou C130 largue a 130 Kias ( Vitesse indiquée en Nœuds)soit 65 m/s. Ceci correspond à une vitesse vraie de 155 Kn (Nœuds) ou 76 m/s à 12000 pieds, 190 kn (85 m/s) à 24000 pieds et 230 Kn (115m/s) à 36000 pieds.
Or l’énergie d’un corps varie avec le carré de la vitesse E=1/2mv2, donc l’énergie à dissiper sera donc la différence d’énergie entre le para en chute et le para sous sa voile ouverte stabilisée (de l’ordre de 12 m/s indiquée). Cela donne en gros si on prend une masse du para de 160 kg (Para militaire équipé avec sa charge ) une énergie à dissiper de l’ordre de 400 000 joules à 4000 pieds (Hauteur d’ouverture normale ), de 550 000 j à 24000 Pi et de plus de 1 000 000 à 36000 pi. D’où une bonne beigne.
Donc il y a vraiment une grosse différence techniquement entre un largage à 8000 m (24000 pi) et 12000m (36000 pi). La complexité des problèmes rencontrés augmentant de façon exponentielle.
Ces problèmes sont :
-Le froid (Températures de l’ordre de -56°c à 12000 m contre -30° à 8000m)
-L’hypoxie (temps de conscience utile de l’ordre de 10 s à 12000 contre plus d’une minute à 8000m )
-L’aéroembolisme (Passage à l’état gazeux de l’azote contenu dans les tissus humains du à la diminution de la pression. Ce phénomène étant contré par la dénitrogénation qui consiste à faire respirer de l’oxygène pur aux personnels qui y sont confronté pendant une période assez longue en fonction de la hauteur du saut, ce qui élimine en partie l’azote du corps. Si mes souvenirs sont bons , à peu prés une heure pour 8000m contre plus de 2 à 12000 m. Si des médecins aéro me lisent ils pourraient donner des chiffres plus précis.)
Donc, ces 4000 m de plus apportent plus de problèmes que de rendement , c’est pourquoi les hauteurs de largage des chuteurs opérationnels quelque soient les pays tournent plus autour de 24000 pieds (pour ceux qui sont capables de le faire). En aéronautique tout est toujours affaire de compromis.
C’est intéressant, mais juste en aparté, concernant le terme « avale » pour le tube Pitot !
En effet « avale » peu amener à comprendre qu’il y a une circulation d’air dans ce tube ce qui n’est pas le cas, car il ne mesure qu’une pression engendrée par le déplacement dans la masse d’air.
Il ne circule donc pas de molécule dans ce circuit de détection qui est sans issue pour les molécules d’air, ce n'est simplement que la pression qui s'exerce sur capsule barométrique de l'instrument.
On peut comprendre qu’il soit nécessaire de respecter une vitesse vraie en altitude équivalente à celle observée à basse altitude en sorte que les effets aérodynamiques autour du chûteur soient sensiblement les mêmes (vitesse relative de l’écoulement du fluide autour du sac de parachute)
Ceci pour l'extracteur qui, éjecté opère la sortie du sac et le déploiement de la voile !
Le seul problème que j’identifie, mais c’est certainement pris en compte, c’est pour un saut à partir d’un hélicoptère qui par définition n’accélère pas de la même manière q’un avion avec la décroissance standard de la densité atmosphérique.
En gros, sa vitesse vraie est assez mauvaise à haute altitude ce qui fait alors, que le chûteur sera confronté à un faible énergie d’écoulement à la sortie.
Dans ce cas il est peut être préférable d’attendre plus longtemps pour ouvrir, histoire de laisser s’installer une meilleure vitesse d’écoulement aérodynamique ?
Disons qu'a 20000 ou 24000 pieds, un hélicoptère n'accélère pas beaucoup comparativement à un avion...