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Étiquette : Millitaire

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    Faisons de la physique à Toulon où je suis pour les JNAPME…(4)

    Faisons de la #physique à Toulon où je suis pour les
    #JNAPMEP – Mini-série
    Nous visitons encore la rade où est actuellement accosté le porte-avions Charles de Gaulle qui est le plus grand bateau militaire d’Europe ! 260m de long.
    Mais un porte-conteneurs CMA CGM est bien plus long : 400m.

    C’est en même temps le plus petit des porte-avions du monde.

    Voici le stock de munitions au ras de l’eau → séparé en ‘igloos’. #mer_monte
    L’arche est une forme solide pour résister à une pénétration de l’extérieur mais fragile de l’intérieur: si une explosion a lieu dedans, le souffle est dirigé vers le haut, préservant les igloos voisins.

    Quant à sa station essence, c’est cette colline qui la contient.⛽️

    Enfin en bonus, ce L9015 Dixmude, qui peut couler en partie (en remplissant des ballasts, il descend de quelques mètres), ouvrir sa porte et créer ainsi un port flottant, les bateaux accostant à l’intérieur.
    C’est le modèle Mistral de l’affaire: construits à #SaintNazaire vendus à la #Russie #Egypte
    APMEP – Association des professeurs de mathématiques
    Marine Nationale Ville de Toulon

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    Faisons de la physique à Toulon où je suis pour les JNAPME…(3)

    Faisons de la #physique à Toulon où je suis pour les #JNAPMEP Mini-série
    A quoi peut servir ce gros bateau de la marine vieux et rouillé dans la rade de Toulon !?
    🧵⬇️

    Réponse : il fait office de brise-lames 🌊 ! Les plongeurs qui s’entraînent à côté peuvent ainsi évoluer sans se faire secouer par les vagues 🤿.

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    Faisons de la physique à Toulon où je suis pour les JNAPME…

    Faisons de la #physique à Toulon où je suis pour les #JNAPMEP
    Mini-série – Nous visitons la rade protégée par ce fort du 17è s #Paradoxe
    🧠⁉️pourquoi cette fortification est si basse avec des meurtrière au ras de l’eau pour des canons qui doivent viser les bateaux ?⛵️
    2⃣raisons🧵⬇️
    On s’attend à une fortification en hauteur pour voir loin, viser loin. Donc cette construction au raz de l’eau semble paradoxale!
    1⃣Si le fort a une faible hauteur, il craint moins les canons adverses
    Un homme allongé au sol est plus dur à toucher qu’un homme debout n’est-ce-pas?
    2⃣Les canons sont faits pour tirer de lourds boulets (~5kg) et faire des ricochets sur l’eau, modélisés par Lyderic Bocquet
    Ainsi tirer en ligne droite est plus facile, et ça touche les bateaux à coque en bois sur la ligne de flottaison, l’idéal plutôt que de toucher les mats⛵️🔫
    Et ça utilise moins d’énergie⚡️, donc moins de poudre à canon, donc mieux pour la planète🌍
    Mais pourquoi les boulets de canon rebondissent-ils avec des ricochets, modélisés ?
    Quelle force renvoie le boulet vers le haut et le fait rebondir ?
    Quand un flux d’air arrive sur un mur qui l’arrête, il communique au mur son énergie cinétique ½mv². Cette force rapportée à une unité de surface et de volume du fluide donne la pression dynamique: ½ρSv²
    Lorsque le boulet frappe l’eau, cette force vers le haut le renvoie en l’air.
    APMEP – Association des professeurs de mathématiques

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    Que nous apprend la physique sur le rôle de ces avions

    Que nous apprend la #physique sur le rôle de ces avions vus au 14 juillet à Paris❓Spoil: les Bombardier Dash 8-400MR🇨🇦 et Beechcraft 300 Super King Air 350ER🇺🇸 sont parfaits pour la surveillance, mais pas de la même manière. #aero
    🧵⬇️Épisode 8

    🦅 On observe sur la 1ère photo des ailes longues et fines (grand allongement, comme un planeur ou un albatros)
    👉 Objectif : réduire la traînée induite → meilleure efficacité en croisière 🌬️
    👉 Finesse élevée → voler longtemps sur de grandes zones ⌛️
    ➡️ Donc quel rôle a cet avion ?
    —
    Pour la surveillance 👁️ et la coordination📣, la vitesse supersonique n’est pas importante.
    👉 L’important : autonomie et stabilité, et un grand espace de travail confortable pour les opérateurs👩‍💻👨‍💻🧑‍🤝‍🧑🍔🍜🎮📠📻🎙️🎚️🎛️⌨️💻🪑🛌🛋️ (consoles, radars, écrans) pendant plusieurs heures.

    👉Sur la 2ème photo: les hélices sont devant les ailes (pas en dessous ni au-dessus)→flux d’air accéléré sur l’aile d’environ 50km/h
    ➡️Résultat:même à faible vitesse, l’avion génère suffisamment de portance pour décoller sur de courtes pistes avec 50 km/h de moins (dès 100–130 km/h)
    Intérêt❓
    —
    Suivre des cibles mobiles sans les dépasser Améliorer la précision des capteurs (radars, caméras, senseurs optiques)
    Augmenter le temps de présence sur zone (loitering time)
    Idéal pour patrouiller en zones côtières ou archipels, détection navires et sous‑marins à basse altitude.
    —
    👉 Mais ici, les ailes courtes et trapues ont une traînée induite plus importante avec pour conséquence 🌬️
    ➡️ une consommation plus élevée ⛽️ → missions courtes ⏱️, tactiques, manœuvrables
    —
    👉La physique nous apprend le rôle de surveillance des avions et en explique le design😎
    ➡️Ailes longues/fines→efficacité et endurance ⏲️ (=Dash 8)
    ➡️Ailes courtes/trapues+hélices avant→décollage court🏝️(îlots), vol lent🐢, missions tactiques (=Beech 350ER)
    A suivre: Voltige
    Épidode précédent: https://lnkd.in/eU5YqGjc

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    Episode 7: Que nous apprend la #physique sur ces jets #Dassault

    Episode 7: Que nous apprend la #physique sur les jets #Dassault: du #Falcon 50 au Falcon 7X vus au 14 juillet à Paris🇫🇷
    ➡️Pourquoi 3⃣ moteurs collés au fuselage❓
    Une histoire de moteurs⚙️,de fiabilité🎲,de réglementation🧑‍⚖️et d’aérodynamisme🌬️

    🔧Falcon 50 (1976)
    📷On voit 3⃣ moteurs ci-dessus. Pourquoi 3?
    👉Il y a 50 ans, les moteurs n’étaient pas aussi fiables🎲.
    Pour traverser l’Atlantique🌊, on imposait 3⃣ moteurs (au cas où un tombe en panne).💔
    —
    🌬️Position des moteurs
    Pourquoi les moteurs sont généralement sous les ailes❓
    👉Coller les moteurs au fuselage = air freiné par la couche limite☹️
    👉Sous les ailes = air plus “propre”, meilleure efficacité😃
    Il faut renforcer l’aile🛠️, mais le gain aérodynamique est net.🌬️📈


    👷‍♀️Dassault reprend son Falcon 20 bimoteur qui avait donc2⃣moteurs collés et lui en ajoute donc un 3⃣ème.
    👉Conséquences des moteurs collés au fuselage❓
    ➡️Ils allègent les ailes 🪶donc moins de trainée, mais plus de vibrations 〰️👋et de bruit dans l’habitacle.🔊

    🛩️Le Falcon 7X neuf de 2005 a conservé3⃣moteurs, alors que les règles permettaient déjà un bimoteur, Alors pourquoi en avoir voulu 3❓
    👉Habitude des clients du Falcon 50, qui associaient “long-courrier” à 3 moteurs👭👫🧑‍🤝‍🧑
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    📏Comparaison Falcon 50 vs Falcon 7X :
    – Passagers : ~10 🧑‍🤝‍🧑🧳→ ~20 👫🧑‍🤝‍🧑🧳💼
    – Autonomie : ~5500 km → 11000 km🗺️
    – Ailes beaucoup plus fines (sans avoir à porter de lourds moteurs) et donc peu de trainée🌬️🪶😀

    ✈️Enfin, le Falcon 10 (dérivé du Falcon 20).
    Petit jet bimoteur, proche du design originel, pour des vols plus courts.🧚‍♀️👔💄💋🪭
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    📷En observant la silhouette et la position des moteurs on comprend:
    -la fiabilité croissante des turboréacteurs🎲
    -l’impact de la couche limite sur l’aérodynamisme🌬️
    -le rôle de la réglementation🧑‍⚖️
    -les habitudes clients👭
    👉Tout ça, grâce à la physique😎
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    Prochain épisode: Bombardiers
    Episode précédent: L’empennage
    https://lnkd.in/e79zKi6f

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    Que nous apprend la physique sur ces avions ?

    Que nous apprend la #physique sur les #avions qu’on observe le 14 juillet 2025 à Paris🇫🇷
    Ils ont différentes positions pour les #hélices et pour l’ #empennage pourquoi❓
    Regardons tout ça ensemble🧵⬇️
    #aero (Episode 6)


    Avion simple moteur à hélice à l’avant et empennage bas (=ailettes horizontales sur la queue). Exemple ici avec le Socata TBM 700
    L’empennage est loin du moteur. L’air derrière l’hélice est relativement stable → pas besoin de lever l’empennage.
    👉Mais si l’avion a deux hélices, une de chaque côté Le flux turbulent derrière les hélices serait juste devant l’empennage!
    ⚠️Surtout très asymétrique si un moteur est en panne.


    📷L’empennage est placé en haut (type T) pour ne pas recevoir cet air perturbé. Ici l’Embraer EMB121
    💡La position de l’empennage n’est donc pas esthétique : elle suit le flux d’air derrière les hélices🌬️ ➡️Hélices multiples ou latérales → queue haute
    ➡️Hélice unique avant → queue basse
    👉La physique dicte la silhouette des avions😎
    🚫Mais pas toujours! voir prochain épisode

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    Episode 5: 🤖 🛩️ ce que la physique nous révèle du Drone Reaper 🇺🇲

    Episode 5: 🤖 🛩️ Voici le General Atomics MQ-9 Reaper 🇺🇲
    Que nous en dit la #physique ? #Aero
    Drone militaire vu au défilé du 14 juillet 2025 à Paris 🇫🇷
    Mais pourquoi son moteur est à l’arrière et non à l’avant ❓


    👉 L’hélice à l’arrière minimise les interférences du flux d’air sur la surface du fuselage 🌬️
    ➡️ Donc la principale valeur du drone est dans ses capteurs infrarouges+radars.
    ⚠️ Le moteur devant perturberait l’air en amont des capteurs dégradant précision et fiabilité des mesures.
    ✈️ Sur les gros avions, la logique change : le moteur est à l’avant. Pourquoi ?
    👉Les moteurs plus puissants nécessitent un refroidissement efficace. ⚡ 🌬️ ♨️
    L’air frais entrant à l’avant assure un refroidissement naturel optimal. ❄️ 😅
    💡 Moteur pousseur arrière est donc adapté aux faibles vitesses. 🦥 🐢
    👉Ce que confirme la forme des ailes fines et longues comme un planeur.
    ➡️On a donc un drone lent bon pour l’observation. 👁️ 👂 📡
    👉C’est ce que nous apprend l’étude de sa physique 😎
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    Prochain épisode: La physique et les empennages
    Lien vers l’épisode précédent sur la physique des chasseurs: https://lnkd.in/ez5zZf-u

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    Episode 4: 🛫Chasseurs vus au 14 juillet🇫🇷: Mirage 2000 vs Rafale

    Episode 4: 🛫Chasseurs vus au 14 juillet🇫🇷: Mirage 2000 vs Rafale🪖
    Que nous apprend la #physique sur leurs différences de design et de performance❓
    Paradoxe: Avec2⃣moteurs plus puissants au lieu de1⃣, il va moins vite😮 Pourquoi ?
    #aero
    Photo1: Mirage 2000


    Photo2: Rafale
    👀de loin, Rafale & Mirage 2000 se ressemblent.
    Mais le Rafale possède de petites ailes canards sous le cockpit.
    👉Centre de portance en avant du centre de gravité→instable par conception.
    C’est un peu comme si il était à l’envers, près à se retourner à tout moment.
    —
    ⚡️Comment contrôler un avion instable ?
    👉Grâce aux commandes de vol électriques et aux capteurs qui ajustent en continu l’orientation des surfaces mobiles (canards, élevons…). #boucle de rétroaction
    ➡️Avantage : meilleure manœuvrabilité, virages serrés et rapides.
    —
    ✈️Le Mirage 2000 est optimisé pour voler droit et très vite: Mach 2,2
    💥Pour gérer les ondes de choc supersoniques, ses entrées d’air ont un cône mobile (visible sur photo1) qui ralentit et canalise l’air vers le moteur.🌬️🔺
    Le Rafale ne va qu’à Mach 1,8→pas besoin de cône proéminent.


    🔧Sous la queue on voit :
    Mirage 2000→1⃣moteur -Poussée 95 kN
    Rafale→2⃣moteurs→(plus sûr en cas de panne)- Poussée totale : 150 kN
    ⚡️Malgré plus de poussée, le Rafale va moins vite, pourquoi❓🤔


    🌡️A cause du mur thermique :
    l’air devant l’avion s’échauffe📈à grande vitesse→risque pour la structure🫕
    Formule pour la température au point de stagnation (l’air s’arrête en vitesse relative en rencontrant l’avion✋✈️):
    T0 ≈ T∞.(1+0,2.M²)
    où T∞=temp.ambiante, M=nombre de Mach
    —
    L’air rencontre l’avion à vitesse V.
    Au point de stagnation(devant l’avion), la vitesse est nulle🛑→l’énergie cinétique se transforme en énergie interne→la température augmente🌡️📈:
    T0=T∞+½V².cp
    où ½V²=énergie cinétique par kg d’air, cp = capacité thermique à pression constante.
    —
    Démonstration pour un écoulement isentropique d’air compressible:
    Le nombre de Mach est M=V/a, avec a=√(γ.R.T∞) (vitesse du son)
    →V²=M².a²=M².γ.R.T∞
    Donc: T0=T∞+(M².γ.R.T∞)/(2.cp)
    Pour un gaz parfait: cp=γ.R/(γ–1) avec γ≈1,4 pour l’air.
    T0≈T∞.(1+0,2.M²)✅
    —
    📐Résumé physique :
    – Rafale ne supporte pas les trop hautes températures, fait pour la maniabilité.♍
    – Mirage 2000: stable → optimisé pour vitesse⏩
    👉La physique permet de lire les différentes performances d’un chasseur😎
    (8/8)
    Prochain épisode: La physique apprise d’un drone🤖

  • Episode3 ✈️Que nous apprend la #physique sur cet Airbus A400…

    Episode3
    ✈️Que nous apprend la #physique sur cet Airbus A400M vu au défilé #14juillet à Paris?📷

    D’habitude toutes les hélices tournent dans le même sens
    👉même pièces=économie
    Mais cette version militaire requiert le max de per
    Dans quelles sens tournent les hélices?🔁
    🎥En filmant, on voit les hélices tourner en sens inverse deux par deux
    →cela demande des pièces symétriques supplémentaires plus couteux
    👉Mais avec des hélices contrarotatives, on annule le couple et on augmente le rendement
    ➡️meilleures performances aérodynamiques & stabilité
    ⚠️Attention : le sens réel n’est pas toujours évident à l’œil🤪
    L’A400M ne peut pas inverser le sens de rotation ni reculer en vol !
    ⚠️effet stroboscopique
    👉On déduit le sens exact de la forme des pales.
    ↩️↪️↩️↪️
    Chaque hélice possède bien8⃣pales
    ➡️forte puissance à absorber
    [Voir photos en commentaire de ce post]
    📷Des avions similaires mais plus petits que j’ai aussi photographiés ce 14 juillet:
    🇺🇸Lockheed C-130J6⃣pales
    👉Moins lourd, ils vole moins haut et moins loin
    🇪🇸CASA CN-2354⃣
    👉Encore moins lourd, ils vole moins haut et moins loin
    ➡️mais capables d’opérer sur pistes plus courtes
    📷Observons le camouflage:
    Voici deux A400M identiques→couleur grise imposée par l’OTAN🌐🪖
    Seule distinction: la cocarde nationale à l’arrière du fuselage:
    🇫🇷bleu-blanc-rouge
    🇪🇸rouge-jaune-rouge
    🇪🇺
    👁‍🗨Observez aussi le drapeau « à l’envers » sur la queue de la 1ère photo📷🟥⬜️🟦. Il est le symétrique comme si on le voyait en transparence sur un tissu flottant au vent.🌬️⏮️⏭️
    👉L’analyse des hélices et des couleurs montre comment la physique nous apprend sur le rôle des avions😎
    Remarque: au sol, l’A400M peut reculer
    ⚠️mais il n’a pas de caméra de recule🤳
    👉Attention aux accidents
    youtu.be/lDRwOdYUCSk (video de Pierre-Henri « ATÉ » CHUET)
    Prochain épisode: Ce que nous dit la #physique de chasseurs

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    ⛽️Le #paradoxe du ravitailleur✈️

    ⛽️Le #paradoxe du ravitailleur✈️ avec le #Boeing #C135 vu au défilé du 14/07/2025 à Paris🇫🇷
    ⚖️#dilemme : S’il prend peu de carburant→il n’a rien à livrer. S’il en prend beaucoup→il est trop lourd→il consomme tout et n’a rien à livrer⁉️
    #physique #maths
    (Episode 2)

    On voit le tuyau à l’arrière pour livrer l’essence📷
    ➡️Mais combien de carburant peut-il donc vraiment livrer❓
    👉On cherche à maximiser les quantités de carburant:
    Q_livré = Q_initial – Q_consommé
    ✈️La consommation dépend de la traînée D. Or cette traînée induite est liée à la portance L:
    👉La portance compense le poids (≈ Q_initial).
    ➡️Pour une aile donnée : D ∝ L². Pourquoi au carré ?
    🌬️Conservation de la quantité de mouvement L
    L’aile dévie une masse d’air m vers le bas avec une vitesse v.
    L ≈ m v
    La puissance transmise : P ≈ ½ m v² = ½ L² / m
    👉Cette puissance correspond au travail de la traînée induite : P = D v
    ➡️Donc formule de Prandtl: D ∝ L² / (m v)
    📊Bilan physique
    Q_livré = Q_initial – Q_consommé ≈ Q_initial – k × (Q_initial)²
    C’est une équation du second degré 👉 parabole concave vers le bas :
    ➡️Il existe un maximum, donc une charge optimale à emporter.

    🇺🇸C135 (ancien) : 90 tonnes de carburant, tuyau souple → le chasseur doit viser le panier.
    vs
    🇫🇷A330 MRTT (moderne) : 111 tonnes de carburant, perche rigide relevée et automatique (visible 📷)→ débit doublé, 3 tonnes/min.
    💡On a compris le paradoxe du ravitailleur en calculant l’optimum.
    ⌛️Un #Rafale prend 5 tonnes en 3 min → ≈ 2 h de vol sur 2000 km.
    🌏Un A330 MRTT entier → assez pour lui faire faire « le tour de la Terre ».
    👉Tout ça, grâce à la #physique et aux #maths 😎
    Prochain épisode: La physique avec l’A300M du 14 juillet.
    Lien vers le précédent épisode: https://lnkd.in/e2hRAjHu
    Ministère des Armées Armée de l’air et de l’espace Loïse Launay Pierre-Henri « ATÉ » CHUET Le Rubicon Bernard Duthil Patrouille de France Pierre Gaudillière Willy Chongchareun

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    1 ✈️ Que nous apprend la physique du défilé aérien du 14 juillet

    1 ✈️ Que nous apprend la physique du défilé aérien du 14 juillet 2025 à Paris 🇫🇷
    (Mini-série en 10 épisodes).
    Le Boeing E3 Sentry AWACS a survolé la capitale. Avec son radar tournant
    , jusqu’à quelle distance « voit » il 📏 👁️ ?
    ⚠️ résultats contre-intuitifs inclus


    2 🧮 Portée géométrique
    Un avion à 10 km d’altitude « voit » jusqu’à l’horizon.
    👉 appliquer Pythagore au triangle (Rayon_terre
    + altitude H). (R+H)² – R² = D² donc Distance ≈ √(2 × R × H)
    ➡️ horizon radar ≈ 350 km


    3 🧮 Les ondes voyagent pas en ligne droite: elles se courbent vers le sol car gradient d’indice de l’air(Réfraction Snell-Descartes)
    👉 Plus on monte,plus l’air est rare,froid,sec → l’indice diminue. En pratique,c’est comme si la Terre avait un rayon 4/3 plus grand.
    ➡️ Portée460 km
    4 🎈—- ✈️
    Si la cible est aussi à 10 km d’altitude,
    👉On double la portée
    ➡️ près de 900 km
    5 ⚡ Puissance radar:
    Puissance reçue ∝ Puissance émise / R⁴ car
    👉Aller : onde répartie sur une sphère → 1/R²
    👉Retour : même chose → encore 1/R²
    ➡️ Au total : 1/R² × 1/R² = 1/R⁴
    [et non pas 1/(2R)²]
    6 🇺🇸 Le Grumman E-2 Hawkeye
    Son équivalent plus compact, basé sur porte-avions ( 📷 on voit crochet suspendu à l’arrière
    pour atterrir sur porte-avions 🛬 🚢 )
    👉Même principe physique mais moins haut, donc portée réduite.
    ➡️Altitude ≈ 8 km → horizon radar ≈ 300 km
    7 💡 Conclusion
    En partant de la silhouette d’un avion, on a déterminé son rôle et calculé son champ de vision avec Pythagore, adapté avec Snell-Descartes, et analysé sa puissance.
    👉Tout ça, grâce à la physique 😎

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    14 juillet, défilé aérien(suite)

    #fetenationale pour ce 14 juillet, un petit thread d’une trentaine d’aéronefs différents passés aujourd’hui au dessus de
    #Paris, quels avions pouvez-vous reconnaître ? et dans quelle configuration ?
    #avions #aviateurs
    #Defiledu14juillet
    Pierre-Henri « ATÉ » CHUET Le Rubicon Bernard Duthil Patrouille de France Armée de l’air et de l’espace Pierre Gaudillière
    2/3

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    14 juillet – Défilé aérien

    #fetenationale pour ce 14 juillet, un petit thread d’une trentaine d’avions différents passés aujourd’hui au dessus de #Paris, quels avions pouvez-vous reconnaître ? et dans quelle configuration ?
    #avions #Defiledu14juillet

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