III Hydrodynamique

 

 

 

            Après avoir défini les forces aérodynamiques  s’appliquant à un aéroglisseur on va à présent s’intéresser à l’hydrodynamique. L’aéroglisseur a un comportement radicalement différent de celui d’un navire classique. En effet, la coque d’un navire classique est en permanence immergée alors que celle de l’aéroglisseur n’est que très localement et rarement en contact avec l’eau. Les forces hydrodynamiques aussi appelées traînées en sont donc modifiées.

            En fait, celles-ci correspondent à trois moments du déplacement d’un aéroglisseur : déplacement à vitesse réduite, le déjaugeage et la situation de vol. A chaque mode de fonctionnement sont attribuées des traînées spécifiques.

 

            1)Déplacement à vitesse réduite

 

            Dans cette situation, les turbines de l’aéroglisseur sont en marche et insufflent de l’air sous les jupes de l’engin. Une cuvette se forme alors dans l’eau sous l’effet de la pression. Comme l’aéroglisseur est enfoncé dans l’eau les frottements entre la coque et le liquide sont importants : la vitesse de l’engin est donc limité.

 

 

            On peut calculer les dimensions de ce trou ; sa longueur et sa largeur correspondent évidemment à celles de l’aéroglisseur. Et sa profondeur se calcule grâce à la formule suivante :

 

 

 

 

 

 

E : profondeur du trou, s’exprimant en mètre(m)

Pc : pression moyenne du coussin d’air, s’exprimant en Pascal ( Pa )

µ :masse volumique du liquide sur lequel évolue l’aéroglisseur

g = 9,81N/Kg

 

    Cette cuvette se déplace sous l’aéroglisseur lorsque celui-ci est en mouvement : il joue le rôle d’une carène, celle-ci étant la partie immergée de la coque d’un navire classique. Le déplacement de cette cuvette provoque l’apparition d’ondes sous l’engin qui vont dissiper de l’énergie pour former le sillage de l’aéroglisseur : celui-ci se forme à l’arrière  de l’aéroglisseur et se traduit par la formation de vaguelettes. La diffusion de ces ondes sous la coque de l’aéroglisseur porte le nom de traînée d’onde.

 

 

            2)Le déjaugeage

 

 

      Lorsque la vitesse de l’aéroglisseur augmente et atteint un certain stade, la déformation de l’eau n’a plus le temps de se former à cause de la viscosité de l’eau. Cette phase de transition est appelée déjaugeage. Il faut savoir que la vitesse requise pour le déjaugeage n’est pas la même pour tous les aéroglisseurs, ce phénomène étant relié à la forme du coussin d’air. 

 

 

Lors de cette opération la traînée d’onde s’applique toujours au véhicule, celle-ci étant valable jusqu’à la disparition totale du trou.

 

            3)Le vol

 

 

     Dès lors que l’étape du déjaugeage est franchie, l’aéroglisseur va pouvoir planer. En effet les frottements coque/liquide sont très réduits du fait de l’isolement de la structure de l’appareil de la surface survolée, et la vitesse de l’aéroglisseur est alors beaucoup plus élevée. Tout se passe comme s’il volait  au dessus de l’eau : c’est d’ailleurs là que réside le principe de sustentation.

 

 

 

   

 

 

 

 Cependant une traînée hydrodynamique vient en quelque sorte perturber ce vol : elle est appelée traînée de vague et est très difficilement calculable à l’inverse de la traînée d’onde. Elle est provoquée par les chocs d’origine hydrodynamique, principalement les vagues, agissant sur la coque. La vitesse de l’aéroglisseur s’en trouve ralentie. Naturellement, cette traînée disparaît lorsque la mer est calme ou bien lorsque l’engin évolue sur un lac ou une rivière, les vagues y étant pratiquement inexistantes.         

 

Schéma bilan