Introduction
L’atmosphère qui nous entoure est caractérisée en chacun de ses points par certains paramètres (pression, température, masse volumique de l’air). Nombreux sont les livres et documents divers traitant des relations entre ces paramètres, et de la façon dont ils dépendent de l’altitude du point considéré. Mais je n’ai pas trouvé d’exposé qui me permette de créer un modèle mathématique d’atmosphère cohérent dont je sois raisonnablement sûr. Pas de problème pour l’atmosphère standard clairement définie par les tables de 1976, et quelques formules. Mais pour l’atmosphère réelle, les spécialistes sont beaucoup moins explicites et se contentent souvent de distiller au fil des pages des formules, des abaques, et des explications qui n’en sont pas.
Qu’on ne sache pas d’où viennent les formules, ce n’est pas grave, juste un peu frustrant. Mais on ne sait même pas si ces formules sont exactes ou approchées. Et dans ce dernier cas, on ne connaît évidemment pas leur domaine de validité.
Sur ce constat, j’ai décidé de me faire une opinion personnelle en partant d’hypothèses raisonnables et aussi conformes que possible aux parties non ambigües des documents en ma possession.
Je ne prétends pas avoir découvert quoi que ce soit. J’espère même que non : mon seul objectif était de construire un modèle cohérent retrouvant au mieux les hypothèses que les spécialistes utilisent mais omettent d’expliciter.
Si je suis certain de la cohérence de mon modèle, je ne le suis pas de son exactitude. Néanmoins il retrouve bien les formules classiques, parfois comme formules exactes, parfois comme formules approchées. Et dans ce dernier cas, toujours applicables à la tranche d’atmosphère située entre le niveau de la mer et le FL 120 où mon avion va évoluer.
Ce qui suit est une présentation de l’atmosphère, en deux versions :
- une présentation synthétique, « version courte » qui présente l’inconvénient de décrire, pour ne pas dire parachuter, le modèle d’atmosphère sans en exposer la logique,
- et pour plus d’explications, une présentation détaillée avec démonstrations des formules et exemples d’applications numériques.
Les deux présentations (synthétique et détaillée) débordent nettement les besoins de l’étude aérodynamique du DR 400 qui n’utilise de l’atmosphère que la masse volumique de l’air ρ. Je les fournis quand même en espérant qu’elles puissent être utile à quelques lecteurs, comme leur rédaction m’a aidé à clarifier mes idées. Par exemple sur le fonctionnement de l’altimètre.
Suite conseillée : la présentation synthétique de l’atmosphère.
