2.2.2.5. Masse maximale au décollage
W payload
La masse de l'avion au décollage est donnée par la
relation suivante :
(2.23)
Avec :
la masse à vide opérationnelle (inclus la masse
structurelle, l'équipage et les éléments
opérationnels).
la masse d'emport de carburant.
la charge utile de l'avion.
L'équation (2.23) peut être réécrite
sous la forme de rapports de poids comme suit :
34
(2.24)
Par ailleurs, la fraction de masse entre l'atterrissage et le
décollage est donnée par la relation suivante (Raymer, 2006) :
W TO
=
W W
OE + payload
1 - 1 + ( 1 -
? W W f f
LA TO )( 1 )
+ + ?
? ess trap ?
WLA i + 1
=? W
W W
TO i = 0 i
(2.25)
L'équation (2.25) peut être réécrite
comme il suit :
(2.26)
La combinaison des équations (2.24) et (2.26) donne :
Le rapport entre les poids à l'atterrissage et au
décollage s'obtient par la relation suivante :
n
(2.28)
Dans cette relation, les indices 0 et n correspondent
respectivement au début de la phase de
décollage et à la fin de la phase d'atterrissage.
Le rapport de poids entre chaque phase
est donné par le tableau 2.2
précédemment présenté. En particulier, le rapport
des poids en croisière et pendant l'attente sont donnés par les
équations de Breguet et d'endurance. L'expression de l'équation
de Breguet pour la distance maximale parcourue à vitesse de
croisière est donnée comme suit (Raymer, 2006) :
V ? L ? ?
W ?
cr i
R = ? ? ? ?
TSFC D
? ? ? ?
cr i + 1
R
l11
W
Où :
[nm] est la distance parcourue.
|
(2.29)
|
|
35
[kt] est la vitesse de l'avion en croisière.
[lb/hr/lb] est le taux de consommation spécifique des
moteurs.
est la finesse de l'avion en croisière.
Pour un jet, la finesse en croisière représente
86,6% de la finesse maximale (Raymer, 2006).
( )max
L D ? ?
ln W i
= ? ?
TSFC ? ?
W i + 1
Wfuel WTO ~ WOE
~ W payload
(2.30)
Ainsi, le rapport des poids pendant la croisière peut
être déduit comme suit :
W ? _ . ?
E TSFC
i + 1 max
exp ?
W l ? ( )
L D
i ? ?
max
(2.31)
L'endurance pour un avion de type jet est donnée par la
relation ci-après (Raymer, 2006) :
= l
Emax
W LA = W ZF + W
réserve
|
|
(2.32)
|
|
L'équation (2.31) permet de déduire le rapport des
poids pendant la phase d'endurance.
Masse maximale de carburant
La connaissance de la masse maximale au décollage de
l'avion permet de déduire la capacité maximale d'emport de
carburant.
(2.34)
Masse maximale de l'avion à
l'atterrissage
Avec l'hypothèse que l'avion atterrit avec un niveau de
carburant correspondant à la réserve, le poids à
l'atterrissage est donné par la relation suivante :
W ZF = WOE + Wpayload
(2.35)
Où :
est le poids de l'avion à sec, c'est-à-dire sans
carburant.
La trainée d'onde étant négligeable
(l'avion vole en dessous de Mach 0,8), le coefficient de trainée CD
s'exprime comme suit :
36
est le poids de la réserve de carburant.
Pour un avion de ligne, Torenbeek estime que le poids maximal
admissible pour atterrir est 10% supérieur au poids maximal de l'avion
à sec (Torenbeek, 2013).
(2.36)
Où :
est le poids maximal de l'avion à zéro
carburant.
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