Section 6 OCOM C231.01 – FAIRE FONCTIONNER UNE VOILURE EXPÉRIMENTALE

Les ressources nécessaires à l’enseignement de cette leçon sont énumérées dans la description de leçon qui se trouve dans l’A-CR-CCP-802/PG-002, chapitre 4. Les utilisations particulières de ces ressources sont indiquées tout au long du guide pédagogique, notamment au PE pour lequel elles sont requises.

Réviser le contenu de la leçon pour se familiariser avec la matière avant d’enseigner la leçon.

Créer des transparents ou copier les documents de cours des figures A-1 à A-4 pour chaque groupe.

Réunir des boîtes en carton adaptées pour construire une soufflerie, tel que décrit dans le PE2.

S.O.

L’exposé interactif a été choisi pour le PE1, pour présenter les souffleries et en donner un aperçu.

Une activité en classe a été choisie pour les PE2 à PE4, parce qu’il s’agit d’une façon interactive de stimuler l’esprit et l’intérêt des cadets.

La révision de la présente leçon est tirée de l’OCOM M231.01 (Identifier les quatre forces qui agissent sur un aéronef) et comprend :

À la fin de la présente leçon, le cadet doit avoir aidé à assembler une soufflerie et doit avoir fait fonctionner une voilure expérimentale dans la soufflerie.

Il est important que les cadets fassent fonctionner une voilure expérimentale afin qu’ils puissent expérimenter le changement de portance qui suit un changement d’angle d’attaque.

L’objectif de cette activité est que les cadets assemblent, en travaillant en groupes d’équipes coordonnées, une soufflerie dans le but de faire voler des voilures expérimentales.

Installer une table suffisamment grande pour accueillir la soufflerie et les ventilateurs dans un endroit suffisamment grand pour qu’un maximum de quatre cadets puissent travailler confortablement et avoir accès à une prise de courant pour alimenter les ventilateurs.

Demander aux cadets de construire une soufflerie en collant cinq boîtes ensemble et en laissant toutes les extrémités ouvertes. La soufflerie devrait être suffisamment grande pour que l’on puisse y insérer facilement les deux mains. Pour la chambre de tranquillisation et la section de propulsion, utiliser des boîtes munies de séparateurs utilisés pour expédier des bouteilles de verre. Les séparateurs en carton créeront une structure antirayonnante du type nid d’abeille ou redresseront les courants d’air tourbillonnants créés par le ventilateur électrique.

D Cad 3, 2007 Ottawa, ON, Ministère de la Défense nationale

Figure 2  Parties d’une soufflerie en carton

Les parties d’une soufflerie peuvent être divisées entre les groupes de cadets, mais une fois construites, elles doivent s’insérer solidement les unes dans les autres.

1.Former le collecteur et les sections du diffuseur en découpant les triangles de carton inutile, tel qu’illustré à la figure A-2. Faire des coupes droites et lisses afin qu’il soit possible de rendre le joint étanche à l’air.

2.Découper des « fenêtres » dans la veine d’essai et les couvrir avec des bouts de transparent.

3.Rendre tous les coins et les trous étanches à l’air et veiller à ce que l’intérieur de la soufflerie soit lisse et permette à l’air de circuler sans créer de turbulences. Sceller tous les joints de la boîte à l’aide de ruban de construction.

4.Placer un ventilateur électrique de façon à ce qu’il souffle en direction de la structure antirayonnante du type nid d’abeille formé par le carton de la chambre de tranquillisation. Faire fonctionner le ventilateur à une vitesse qui ne crée pas des turbulences déraisonnables, mais suffisamment rapidement pour pousser un grand volume d’air à travers les séparateurs de bouteilles de verre. Placer un autre ventilateur à la sortie du propulseur, tourné dans la direction opposée à la soufflerie, pour en tirer l’air.

S.O.

La participation des cadets à l’activité servira de confirmation de l’apprentissage de ce PE.

L’objectif de cette activité est que les cadets créent leurs propres profils aérodynamiques à mettre à l’essai dans la soufflerie.

S.O.

Si les cadets utilisent des matériaux localement disponibles comme du bois de balsa ou des couteaux, entre autres, pour construire les voilures expérimentales au lieu des profils aérodynamiques créés avec une chemise à dossier, veiller à ce que les mesures de sécurité soient respectées. Une supervision attentive évite une mauvaise utilisation des matériaux ou une pratique de mesures non sécuritaires.

La participation des cadets à l’activité servira de confirmation de l’apprentissage de ce PE.

L’objectif de cette activité est que les cadets suspendent des voilures expérimentales dans la soufflerie en fonction, et modifier l’angle d’attaque de l’aile en observant les changements de portance.

Placer la soufflerie créée au PE2 dans un endroit qui permet d’accueillir des groupes d’au maximum quatre cadets et qui leur permet de travailler confortablement, avec un accès à une prise de courant pour alimenter les ventilateurs.

1.Demander aux cadets de faire de minuscules trous dans le toit et le sol de la veine d’essai de la soufflerie, à l’endroit où sera installé le bord de fuite de la voilure expérimentale.

2.Faire de minuscules trous dans les murs des fenêtres, à l’endroit où sera installé le bord d’attaque de la voilure expérimentale.

3.Faire passer du fil dentaire entre les deux murs des fenêtres de la veine d’essai, en passant à l’intérieur de la voilure expérimentale mise à l’essai, au bord d’attaque de l’aile. Cela permet de suspendre la voilure expérimentale au centre de la veine d’essai où il est possible de la contrôler et de la voir.

4.Faire passer du fil dentaire entre le toit et le sol de la veine d’essai, en attachant la ficelle au bord de fuite de la voilure expérimentale au moyen d’agrafes. Cela permettra de modifier l’angle d’attaque en tirant le fil dentaire vers le bas, sous la veine d’essai, pour augmenter l’angle d’attaque, ou de tirer le fil dentaire vers le haut, sur la veine d’essai, pour diminuer l’angle d’attaque.

5.Demander à deux cadets de tenir les extrémités de la ficelle horizontale et à deux cadets de tenir la ficelle verticale avant d’allumer le ventilateur.

6.Demander aux cadets qui tiennent la ficelle verticale d’augmenter l’angle d’attaque. Les cadets qui tiennent la ficelle horizontale remarqueront que la portance augmente.

7.Demander aux cadets d’échanger leurs positions.

8.Répéter avec chaque groupe de cadets.

Pendant que les cadets attendent leur tour pour essayer la soufflerie, leur demander d’améliorer leur voilure expérimentale ou de créer différentes formes à mettre à l’essai.

S’assurer que le ventilateur est muni d’un panneau de protection autour des pales et éteindre le ventilateur lorsque aucune voilure n’est mise à l’essai. S’assurer que le ventilateur ne se trouve pas à un endroit où un cadet pourrait le toucher accidentellement pendant l’activité.

La participation des cadets à l’activité servira de confirmation de l’apprentissage de ce PE.

La participation des cadets aux activités servira de confirmation de l’apprentissage de cette leçon.

S.O.

S.O.

Une soufflerie est un moyen peu coûteux de tester un profil aérodynamique et de le comparer à d’autres conceptions, sans être exposé aux dangers d’un vol d’essai.

Si l’emplacement le permet, garder la soufflerie en vue de l’utiliser une autre fois, au lieu de la démonter. Si un planeur fabriqué pendant la leçon C231.02 (Faire voler un planeur en papier de marque Colditz) est disponible, les cadets peuvent le suspendre dans la veine d’essai et d’y faire des expériences sur la gouverne.

C3-091 (ISBN 1-55652-477-3) Carson, M.K. (2003). The Wright Brothers for Kids: How They Invented the Airplane. Chicago, IL, Chicago Review Press.

C3-093 NASA. (1996). NASA’s Observatorium Teacher’s Guide. Extrait le 12 février 2007 du site http://observe.arc.nasa.gov/nasa/aero/tunnel/tunnel_parts.html

C3-116 A-CR-CCP-263/PT-001/(ISBN 0-9680390-5-7) MacDonald, A. F. et Peppler, I. L. (2000). Entre ciel et terre : Édition du millénaire. Ottawa, ON, Aviation Publishers Co. Limited.