MOOC-Avion : Comment vole un avion ?

Cela fait à peine plus d’un siècle que les avions volent, et le vol défie souvent l’intuition de l’animal terrestre que sont les humains. Comment vole un avion et comment éviter qu’il échappe au contrôle du pilote ? Jusqu’où peut-il s’élever dans le ciel ? Autant de questions auxquelles ce MOOC s’efforcera de répondre avec passion, simplicité et rigueur scientifique, en s’appuyant sur des explications visuelles, des mises en situation réalistes, des simulations et en se limitant au formalisme mathématique accessible à un élève de terminale scientifique.

À la fin de ce cours, vous saurez :

• Définir et utiliser à bon escient les grandeurs de la mécanique du vol (incidence, pente, assiette, etc.)
• Comprendre comment un avion vole et décrire les forces qui s’exercent sur lui à l’équilibre et lors de manœuvres en vol
• Décrire et modéliser l’origine des forces aérodynamiques sur une aile
• Décrire l’atmosphère standard et expliquer l’effet de l’altitude sur les caractéristiques de vol d’un avion
• Expliquer l’origine des limites du domaine de vol d’un avion
• Dimensionner grossièrement les surfaces portantes d’un avion et la puissance de son moteur
• Évaluer la distance de décollage et sa pente de montée notamment en cas de panne d’un des moteurs

Disciplines abordées

• Mécanique du vol (mécanique des solides)
• Aérodynamique

Format : Durée totale : 4 semaines avec un volume de travail estimé à 3h/semaine (tout compris, cours + travail personnel).

Les principaux grains pédagogiques seront constitués de professeurs filmés, de transparents animés, de mises en situation réelle avec les infrastructures d’expérimentation de l’ISAE-SUAERO tels que l'avion TB20 ou la soufflerie aérodynamique et de mises en situation virtuelle grâce à notre simulateur de vol
Pour les exercices et les TP, le MOOC-Avion utilisera des exercices composés sur la plateforme Géogébra [4] spécialement développés pour concrétiser les concepts abordés et mettre en pratiques les équations.

Plan du cours : Structure d’une séance : 2 à 3 séquences, constituées de différents grains pédagogiques :

• Apports théoriques et pratiques : vidéo de 10 à 15 mn, textes, images, graphiques animés, etc.
• Évaluations : 1 QCM d’évaluation des acquis en fin de séquence, TP, cas pratique, etc.
• Interaction : asynchrone par les forums de discussion d'apprenants.

Prérequis : MOOC orienté grand public avec un niveau baccalauréat scientifique. Le niveau d’exigence scientifique est important pour appréhender l’intégralité des concepts exposés. Il sera néanmoins proposé, à chaque fois que cela est possible, des niveaux de lecture différents permettant à tous les profils de suivre le cours. Etant donné le niveau défini, des prérequis seront nécessaires dont :

• La notion de force et de moment (rotation autour d’un axe)
• Le principe fondamental de la dynamique
• L’énergie mécanique
• La notion de dérivée

Évaluation et Certification : Un badge numérique attestant du succès au MOOC-Avion, délivré par France Université Numérique et l'ISAE-SUPAERO, pourra être attribué en fonction des résultats obtenus aux six quiz proposés.

Fin du cours : 16 octobre 2024