TPE Aeronautique

Bruno Buisson : 

 

Lycée International de Valbonne

Année: 2014-2015
Élève : Bruno Buisson
Groupe: Lucas Le Faucheur, Louis Corne & Bruno Buisson

 

Synthèse Personnelle  :

Sujet: L’aérodynamisme
Disciplines concernées : Maths / Physique
Problématique: Comment la forme de l’aile affecte t-elle les caractéristiques d’un avion ?

 

I°) Pourquoi avoir choisi ce sujet ?

La première séance de TPE nous a appris en quoi consistaient les TPE : objectif, modalités de fonctionnement, carnet de bord, évaluation au bac...

Ensuite une liste de thèmes nous a été proposée : nous avons mené des recherches sur des sujets susceptibles de nous intéresser puis nous avons effectué une sélection.

Pour finir nous avons choisi l'aéronautique :

C'était un sujet qui nous passionnait tous les trois et nous voulions savoir comment fonctionnait vraiment une aile d'avion.

 

II°) La problématique.

Durant les premières séances, nous avons commencé par faire des recherches sur notre sujet. Ces recherches nous ont permis de trouver une problématique et un plan appropriés.

La problématique a finalement été posée ainsi : Comment la forme de l’aile affecte t-elle les caractéristiques d’un avion ? ( portance, aérodynamisme, traînée, …) 

 

Nous avons donc réalisé un plan de travail approprié à cette problématique.

Nous nous sommes ensuite interrogés sur le support : une présentation powerpoint, un site web, une vidéo, ou un dossier ?

Notre premier choix s'était porté sur la vidéo mais finalement la création d'un site internet nous est apparu comme étant la meilleure des solutions.

 

III°) La Démarche

Nous avions donc une problématique, un plan détaillé et un support. Nous avons défini la charge de travail de chacun.

La limite de temps pour réaliser notre TPE était le 20 janvier 2015. Nous avons fait attention à diversifier et à recouper nos sources et données. La réalisation du dossier a nécessité de nombreux outils informatiques : traitement de texte, logiciels de montage vidéos, ainsi que l'usage de la soufflerie du CIV pour y tester les différents modèles d'ailes que nous avions fabriqués.

 

IV) Bilan personnel.

a) Ma participation

 

- Participation au brainstorming initial pour déterminer le sujet ainsi que le plan de travail.

- Partitipation aux experiences à la soufflerie.

 

J'ai rédigé les parties suivantes: 

- Mécanique du vol

- Vocabulaire

- La forme de l'aile en fonction de l'usage

- Ma synthèse personnelle

 

- J'ai acheté les matériaux qui m'ont permis de fabriquer la maquette finale en balsa.

- J'ai créé et mis en page le site internet. 

- J'ai filmé ainsi que fais le montage des vidéos.

 

En plus des deux heures par semaine que nous avions au lycée, nous avons travaillé individuellement et en groupe.

 

  b) Bénéfice retiré

 

J'ai appris de nouvelles façons de travailler, seul et en groupe par la recherche et le partage des informations et la communication d'idées pour réaliser un travail en commun.

Ce TPE m'a permis de comprendre le fonctionnement de l'aile d'un avion que j'avais rapidement entrevu l'année dernière dans mon Brevet d'Initiation Aeronautique.

J'ai dorénavant un regard plus technique, plus scientifique sur le fonctionnement des ailes des aéronefs.

 

  c) Remerciements

 

Je tiens à remercier le lycée International de Valbonne qui nous a permis d'entreprendre ce travail, les professeurs Mr Charvet et Mr Novares ainsi que les documentalistes du CDI et les professeurs du laboratoire de physique qui nous ont aidés tout au long des séances hebdomadaires.

 

 

 

 

 

 

 

 

Lycée International de Valbonne

Année: 2014-2015
Élève : Lucas  Le Faucheur

Groupe: Lucas Le Faucheur, Louis Corne & Bruno Buisson

 

 

Synthèse personnel :

 

I°) Pourquoi avoir choisi ce sujet ? :

 

Nous avons choisi ce sujet car l’aéronautique nous intéresse tous. Personnellement je prends relativement souvent l’avion, mais je ne m’étais encore jamais posé la question de ce qui permet précisément aux avions de voler. J’avais quelques connaissances, mais très peu comparé à ce que je sais maintenant. De plus quand j’ai parlé à mon entourage de ce projet tout le monde à trouvé cela intéressant. Dans ce thème, il y a beaucoup à fournir. C’est un sujet qui est vaste, nous avons donc dû limiter notre problématique. Mais le sujet peut être traiter sans trop de complexité, et il est concret. C’est à dire que des expériences sont facilement realisables, et nous pouvons visualiser ce que nous apprenons et développons. Nous pourrons aussi voir nos connaissances en action à chaque fois que nous prendrons l’avion. Et pour finir Bruno avait de nombreuses connaissances dans le domaine de l’aéronautique, dont un livre de B.I.A.

 

II°) La problématique :

 

Nous avons eu beaucoup de mal à choisir précisément notre problématique. Nous avons commencé simplement par « comment un avion vole t’il?». Mais cela était considéré comme un exposé et non un TPE, car ça ne répondait pas à une problématique précise. De plus, c’était trop vaste, et la partie sur le moteur était compliquée et ne nous intéressait pas. C’était aussi un sujet large et donc trop volumineux à traiter dans le cadre d’un TPE. Or un TPE doit répondre parfaitement à la problématique posée. Nous avons donc affiné notre problématique en fonction de ce qui nous intéressait le plus et du travail que l’on avait déjà accompli sur un sujet, en l’occurrence : la portance. Nous sommes donc arrivés à la problématique suivante : « Comment la forme de l’aile affecte elle les caractéristiques d’un avion ? ».

 

III°) La démarche :

 

Pour la démarche, nous avons décidé de créer un plan dés qu’on a eu notre problématique finale. Nous avons principalement séparé notre rapport en 2 parties : une partie concernant les mathématiques (que nous avons depuis renommée « mécanique du vol ») et une partie physique (renommée « profil de l’aile »), pour être sûrs que notre TPE couvre les 2 aspects. Nous avons d’abord testé des modèles en papier pour essayer de comprendre les principes essentiels. Nous avons aussi regardé sur internet, et dans des livres empruntés au CDI pour approfondir nos connaissances. Puis une fois que le sujet était bien compris, nous sommes allé a la soufflerie pour faire des tests plus précis.

 

IV°) Bilan personnel :

 

Ma participation :

 

Durant les séances de TPE, je me suis d’abord occupé, comme Bruno et Louis, de chercher un maximum d’informations que ce soit sur internet ou dans des livres… Puis au fur et à mesure je me suis occupé de collecter toutes les informations pertinentes sur mon ordinateur que j’ai emmené à chaque séance de travail. Je notais chaque phrase ou idée qui me semblait importante. Je me suis ensuite chargé de réécrire tout le texte qui apparait à présent sur le site. J'ai écris l'introduction, la mécanique du vol, l'expérience, le profil de l'aile et ma synthèse personnelle. Durant les heures de TPE, j’ai aussi cherché avec mon groupe de nouvelles informations, mais j’ai surtout été utile pour l’organisation, le plan…

Puis durant les séances à la soufflerie j'ai eu l’idée de partir d’une aile de section rectangulaire et de l’améliorer progressivement jusqu’à trouver un modèle d’aile idéale, car nous nous demandions comment présenter notre expérience et mettre en avant les observations en soufflerie.

J’ai été présent aux deux séances à la soufflerie, où j’ai aidé à réfléchir et construire notre aile idéale. Puis je me suis aussi occupé de chercher sur internet comment créer des courbes qui correspondent a différentes formes d’ailes avec des paramètres sur Regressi, Géogébra et sur la calculatrice. J’ai aussi rédigé le journal de bord, ou je prenais des notes chaque jour au fur et à mesure puis je les ré-éditais chez moi.

 

Bénéfices retirés :

 

Les bénéfices de ce TPE pour moi on été multiples et j’ai appris de nombreuses choses. Je sais a présent comment vole un avion. Je sais aussi pourquoi l’aile dispose d’un tel profil comment les forces apparaissent dans un avion et se combinent pour faire avancer, monter, descendre et tourner l’avion … Je sais aussi réaliser des courbes du quatrième degré à partir de paramètres fixés… De plus j’ai appris à organiser (et même définir) un projet , et à s’orienter principalement tout seul en autonomie, comparé aux exposés que l’on faisait précédemment, où tout était guidé et encadré, et où on ne pouvait pas faire de hors sujet. Et pour finir, j’ai compris comment doit fonctionner un travail de groupe.

 

 

 

Louis Corne :

 

 

Synthèse personnelle

Sujet : L'Aéronautique
Problématique : Comment la forme de l'aile affecte-t elle les caractéristiques aérodynamiques

d'un avion

 

I - Introduction
 

1) Nous avons choisi le thème de l’aéronautique, avec comme sujet d’étude l’aérodynamisme de l'aile parfaite.

2) Notre problématique étant : Comment la forme de l'aile affecte-t-elle les caractéristiques aérodynamiques d'un avion ? Notre premier enjeu était de trouver l'aile parfaite et de la tester avant de commencer toute manipulation sur les caractéristiques aérodynamiques de celle-ci.

 

II -  Travail de votre groupe tout au long des TPE

 

1) Nous avons choisi ce sujet suite à plusieurs discussions que nous avions déjà évoquées dès l'année dernière et grâce à plusieurs connaissances que nous avions déjà acquises sur l'aéronautique. La problématique n'est, elle, venue que cette année après nous être rendu compte que l’aéronautique était un terrain très vague. C'est pourquoi, la problématique (de l'aile) que nous avons choisi est la plus judicieuse à mon goût. Enfin, notre production finale est une réussite pour moi, car nous avons réussi à réunir la plupart de nos idées sur un même sujet au sein d'un site internet (idée assez originale, je pense).
2) Les différentes étapes par lesquelles nous sommes passés pour répondre à la problématique ont été parfois longues et déroutantes, par exemple nous avons abandonné l'idée de faire une vidéo pour notre production finale en privilégiant l'idée du site internet. De plus, pour nous aider, nous avons utilisé la soufflerie du CIV qui fut d'une grande aide pour nos expériences.

 

III - Votre bilan de ces TPE
 

1) Tout d'abord, la recherche de la problématique, la réalisation des expériences, l'élaboration du plan ont vraiment fait l'objet d'un travail commun. Ensuite, en raison d'un manque de temps nous avons dû répartir nos rôles en trois parties. Moi, j'ai fait quelques recherches au CDI afin de trouver des livres pouvant nous aider sur le sujet (cités en bibliographie). Aussi, je me suis occupé des différents calculs qui nous ont permis d'obtenir la courbe « idéale » et enfin, je me suis consacré à la partie finalisation du projet (cohérence, correction du texte) avant publication .

J'ai aussi assisté aux deux séances passées à la soufflerie au cours desquelles j'ai participé aux manipulations : placement des maquettes et recherche de la meilleure combinaison pour aboutir au résultat souhaité. De plus, pendant la phase de rédaction, j'ai aussi essayé de trouver comment expliquer ou amener différemment le sujet, comment être sûr de rendre un travail complet tel qu'il est attendu en TPE. Enfin, les différentes prises de notes spontanées que j'ai pu faire lors de nos différentes séances de travail, aideront Lucas à écrire et compléter notre carnet de bord final.

2) Sur le plan méthodologique et sur le plan de mon avenir je ne peux nier que travailler en équipe a renforcé mon envie de m'orienter vers un emploi qui privilégiera le travail en équipe. Même si, bien évidemment, il y a eu des hauts et des bas ce fut une expérience extraordinaire.

 

IV - Remerciements

Je tiens tout d’abord à remercier nos professeurs qui nous ont suivis pendant toute la durée de notre préparation du TPE : Mr Charvet et Mr Novaresse ainsi que le personnel du CDI et du laboratoire de physique pour leur disponibilité.

Enfin, je voudrais remercier mes deux camarades : Bruno et Lucas, pour tout ce qui a été accompli. Ce fut un plaisir de travailler avec vous : ces séances de travail ont été l'occasion de partager de bons moments tout en travaillant sur un sujet qui nous plaisait. C'est pourquoi, nous avons su gérer notre temps et avancer sans pression négative.