Densité Altitude

SDP est une altitude-pression théorique, mais les aéronefs évoluent dans une atmosphère non standard et le terme altitude-densité est utilisé pour corréler les performances aérodynamiques dans l'atmosphère non standard. L'altitude-densité est la distance verticale au-dessus du niveau de la mer dans l'atmosphère standard à laquelle se trouve une densité donnée. La densité de l'air a des effets significatifs sur les performances de l'avion car, à mesure que l'air devient moins dense, il réduit :

• Puissance car le moteur absorbe moins d'air 

• Poussée car une hélice est moins efficace dans les airs raréfiés 

• Ascenseur parce que l'air raréfié exerce moins de force sur les profils aérodynamiques 

L'altitude-densité est l'altitude-pression corrigée pour une température non standard. À mesure que la densité de l'air augmente (altitude-densité inférieure), les performances de l'aéronef augmentent; à l'inverse, à mesure que la densité de l'air diminue (altitude-densité plus élevée), les performances de l'aéronef diminuent. Une diminution de la densité de l'air signifie une altitude de densité élevée; une augmentation de la densité de l'air signifie une altitude-densité inférieure. L'altitude-densité est utilisée dans le calcul des performances de l'avion car, dans des conditions atmosphériques standard, l'air à chaque niveau de l'atmosphère a non seulement une densité spécifique, mais son altitude-pression et son altitude-densité identifient le même niveau.

Le calcul de l'altitude-densité implique la prise en compte de la pression (altitude-pression) et de la température. Étant donné que les données de performances des aéronefs à tous les niveaux sont basées sur la densité de l'air dans des conditions de jour standard, ces données de performances s'appliquent à des niveaux de densité de l'air qui peuvent ne pas être identiques aux indications de l'altimètre. Dans des conditions supérieures ou inférieures à la norme, ces niveaux ne peuvent pas être déterminés directement à partir de l'altimètre.

L'altitude-densité est déterminée en trouvant d'abord l'altitude-pression, puis en corrigeant cette altitude pour les variations de température non standard. Étant donné que la densité varie directement avec la pression et inversement avec la température, une altitude-pression donnée peut exister pour une large gamme de températures en permettant à la densité de varier. Cependant, une densité connue se produit pour toute altitude de température et de pression. La densité de l'air a un effet prononcé sur les performances de l'avion et du moteur. Quelle que soit l'altitude réelle de l'avion, il fonctionnera comme s'il fonctionnait à une altitude égale à l'altitude-densité existante. 

La densité de l'air est affectée par les changements d'altitude, de température et d'humidité. L'altitude à haute densité fait référence à l'air mince, tandis que l'altitude à faible densité fait référence à l'air dense. Les conditions qui entraînent une altitude de densité élevée sont des altitudes élevées, des pressions atmosphériques basses, des températures élevées, une humidité élevée ou une combinaison de ces facteurs. Des altitudes plus basses, une pression atmosphérique élevée, des températures basses et une faible humidité indiquent davantage une altitude de faible densité. 

Effet de la pression sur la densité 

L'air étant un gaz, il peut être comprimé ou détendu. Lorsque l'air est comprimé, une plus grande quantité d'air peut occuper un volume donné. A l'inverse, lorsque la pression sur un volume d'air donné diminue, l'air se dilate et occupe un plus grand espace. À une pression inférieure, la colonne d'air d'origine contient une plus petite masse d'air. La densité est diminuée car la densité est directement proportionnelle à la pression. Si la pression est doublée, la densité est doublée ; si la pression est abaissée, la densité est abaissée. Cette affirmation n'est vraie qu'à température constante. 

Effet de la température sur la densité 

L'augmentation de la température d'une substance diminue sa densité. Inversement, diminuer la température augmente la densité. Ainsi, la densité de l'air varie en raison inverse de la température. Cette affirmation n'est vraie qu'à pression constante.

Dans l'atmosphère, la température et la pression diminuent avec l'altitude et ont des effets contradictoires sur la densité. Cependant, une chute assez rapide de la pression à mesure que l'altitude augmente a généralement un effet dominant. Par conséquent, les pilotes peuvent s'attendre à ce que la densité diminue avec l'altitude.

Effet de l'humidité (humidité) sur la densité 

Les paragraphes précédents se réfèrent à un air parfaitement sec. En réalité, il n'est jamais totalement sec. La petite quantité de vapeur d'eau en suspension dans l'atmosphère peut être presque négligeable dans certaines conditions, mais dans d'autres conditions, l'humidité peut devenir un facteur important dans les performances d'un aéronef. La vapeur d'eau est plus légère que l'air; par conséquent, l'air humide est plus léger que l'air sec. Par conséquent, à mesure que la teneur en eau de l'air augmente, l'air devient moins dense, ce qui augmente l'altitude-densité et diminue les performances. Il est le plus léger ou le moins dense lorsque, dans un ensemble de conditions donné, il contient le maximum de vapeur d'eau.  

L'humidité, également appelée humidité relative, fait référence à la quantité de vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère et est exprimée en pourcentage de la quantité maximale de vapeur d'eau que l'air peut contenir. Cette quantité varie avec la température. L'air chaud contient plus de vapeur d'eau, tandis que l'air froid en contient moins. L'air parfaitement sec qui ne contient pas de vapeur d'eau a une humidité relative de zéro pour cent, tandis que l'air saturé, qui ne peut plus contenir de vapeur d'eau, a une humidité relative de 100 pour cent. L'humidité seule n'est généralement pas considérée comme un facteur important dans le calcul de l'altitude-densité et des performances de l'avion, mais c'est un facteur contributif.

Lorsque la température augmente, l'air peut contenir de plus grandes quantités de vapeur d'eau. Lorsque l'on compare deux masses d'air distinctes, la première chaude et humide (les deux qualités tendant à alléger l'air) et la seconde froide et sèche (les deux qualités le rendant plus lourd), la première doit être moins dense que la seconde. La pression, la température et l'humidité ont une grande influence sur les performances de l'avion en raison de leur effet sur la densité. Il n'y a pas de règles empiriques faciles à appliquer, mais l'effet de l'humidité peut être déterminé à l'aide de plusieurs formules en ligne. Dans le premier exemple, la pression est nécessaire à l'altitude pour laquelle l'altitude-densité est recherchée. À l'aide de Figure, sélectionnez la pression barométrique la plus proche de l'altitude associée. À titre d'exemple, la pression à 8 000 pieds est de 22,22 "Hg. À l'aide du site Web de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) (www.srh.noaa.gov/epz/?n=wxcalc_densityaltitude) pour l'altitude-densité, entrez 22,22 pour 8 000 pieds dans la fenêtre de pression de la station. Entrez une température de 80° et un point de rosée de 75°. Le résultat est une altitude-densité de 11 564 pieds. Sans humidité, l'altitude-densité serait inférieure de près de 500 pieds.

Un autre site Web (www.wahiduddin.net/calc/density_altitude.htm) propose une méthode plus simple pour déterminer les effets de l'humidité sur l'altitude-densité sans utiliser de cartes d'interprétation supplémentaires. Dans tous les cas, les effets de l'humidité sur l'altitude-densité incluent une diminution des performances globales dans des conditions d'humidité élevée.