Aeronet

Bonjour à toutes et tous,

Par simple curiosité, j´essaie de m’imaginer ce que réserve les fururs générations d’avions de ligne en termes de performance, avec comme objectif principal la réduction la consommation.

On sait qu’Il existe un lien entre altitude et densité de l’air.
De fait, la consommation baisse et la vitesse augmente lorsqu’on monte en altitude; la limite étant la capacité de l’appareil à monter et se maintenir à un haut niveau de vol malgré la perte de puissance des moteurs.

Ma question est donc simple: sait-on quantifier la gain en termes de vitesse / consommation en fonction de l’altitude.
> Typiquement, admettons qu’on arrive à développer un A350 (au hasard) de nouvelle génération qui vole à 50 000ft plutôt que 40 000ft, peut-on estimer le gain de vitesse / consommation?

Je ne cherche pas la valeur exacte bien sûr, juste un ordre de grandeur. 5%? 10%?

Si vous avez vu passer des infos là-dessus je suis preneur

A +

Salut,
Ce n'est peut-être pas si simple que ça, néanmoins quelques éléments :
Un bimoteur est conçu pour décoller sur un seul moteur en cas de panne (à partir de V1). Il est donc très largement surmotorisé. Cela permet de monter en altitude plus efficacement.
Les bimoteurs sont également plus économes que les quadri. Cela va dans le sens d'une plus grande facilité à monter.

Néanmoins tu as quelques petits problèmes à monter toujours plus :
La pression de l'air diminuant, tu diminues également la portance.
Je te conseille ce site pour tous tes calculs :
https://hochwarth.com/misc/AviationCalculator.html
FL390 : 216K, 196hPa
FL510 : même température, mais 110hPa seulement.
Un avion vole à Mach constant : le plus rapide possible fonction de la conso.
L'équation de la portance en mach vaut : L = 0.7 P S M² Cz (P = pression statique)
Si tu perds en pression statique, tu dois augmenter Cz ou S en conséquence. Sachant que l'incidence de décrochage diminue fortement avec le Mach, et de toutes façons tu voulais rester à une incidence optimale. Conclusion : voler plus haut = plus grandes ailes. Voir à quoi ressemble le U2 par exemple.
De plus, tu dois augmenter l'effort en pressurisation de la cabine.

Pour cette raison, il y a un défi certain sur les matériaux pour pouvoir monter.

Enfin, ne pas oublier que ton aile optimisée pour ce point de fonctionnement doit être valable également au sol.
Application : un F7X qui peut monter au FL490 a 70m², 32t au décollage. Un A320 qui peut monter raisonnablement au FL390 a 122m², 77 tonnes. 0.45 vs 0.63 tonnes/m². Soit une différence de 40%, c'est notable. Si on voulait faire monter un avion court et moyen courrier au FL510, on devrait probablement augmenter la taille de son aile, ce qui aurait un fort impact sur la masse, sur l'envergure (possibilités aéroport, et voilà que le 777X se retrouve avec des saumons escamotables), pour potentiellement ne pas être rentabilisé à chaque vol par suffisamment de temps en croisière.

Ca c'était pour les difficultés rencontrées.
Maintenant, quels sont les bénéfices ?

La portance c'est 0.7 P S M² Cz. La portance c'est le poids donc tu es bloqué ici. La trainée c'est 0.7 P S M² Cx. Tu peux donc calculer la trainée fonction du poids et du rapport Cz/Cx qui s'appelle la finesse. Ce rapport est fonction directe de l'incidence, et son optimum reste sensiblement constant fonction de l'altitude (il peut varier avec le mach, ce qui limite la vitesse max optimale des avions de ligne)

Résultat : ce qui justifie de monter c'est le gain en vitesse avec l'altitude (décalage de la courbe de trainée vers la droite), et la baisse de température.
Néanmoins, ces deux choses trouvent leur limite quand le décalage de la courbe de trainée atteint les vitesses maximales possibles fonction des profils d'aile qu'on a : M0.85 environ, peut-être 0.9 sur les meilleurs profils en aviation d'affaires (au delà, des effets de mach augmentent la trainée). Et la température stoppe sa chute, en atmosphère standard, au FL360 (ça varie en réalité).
Finalement il y a peu de bénéfices à monter toujours plus, et je serais étonné que les avions de ligne futurs montent sensiblement plus haut que le FL450.

Hello,

Merci pour ton retour bien détaillé

Si je résume ton propos, quasi aucun intérêt à monter plus haut que FL360 pour des gros porteurs car leurs ailes ne sont pas faites pour.
Mais dans ce cas, pourquoi les pilotes cherchent-ils à monter dès que l’avion s’allège? Moins de traffic? Vents arrières plus favorables ? Complo des reptiliens?

En suivant cette logique,pourquoi les jets d’affaires vont-ils jusqu’à des FL500?
Sur un trajet identique, un falcon 7X (par exemple) ira-t-il (beaucoup) plus vite qu’un B777?