Carrénages

Pour ceux que ça intéresse, voici la petite histoire du mot “carrénage” ou “fairing”.

Aux débuts du développement de l’aviation, nous avons réalisé que le chose la plus importante pour un avion etait d’avoir de la portance et peu de traînée.Une grande quantité de traînée se produit si vous perdez l’écoulement laminaire, c’est-à-dire qu’au lieu de suivre la surface de l’avion, l’air s’échappe et forme des vortex qui se promènent et détruise l’écoulement de l’air autour de l’enveloppe de l’avion. C’est ce qu’on appelle la turbulence. Les mêmes problèmes sont apparus lorsqu’on a conçu les premiers navires, l’eau s’écoule le long de la quille des navires comme l’air autour d’un avion. Ce problème a été analysé par des mathématiciens. Voici ce qu’ils ont appris: ils peuvent prédire à quels points l’écoulement de l’air (ou de l’eau) va se séparer de la surface et devenir turbulent.

Une courbe qui n’a pas de bris est appelée “continue” par les mathématiciens. Une courbe qui n’a pas de cassure est appelée “lisse” par les mathématiciens. Lisse veut dire que la première dérivée de la courbe est continue. À un point donné, une courbe a un rayon de courbure. S’il n’y a pas de saut soudain dans le rayon de la courbe, elle est appelée “juste”(Fair). Une juste courbe a une dérivée secondaire continue. Ils ont appris que la turbulence débute toujours à un point de l’enveloppe où la courbe a une rupture rapide, c’est à dire au point ou la courbe n’est pas juste ou au point ou la dérivée secondaire est discontinue. Donc vous ne pouvez pas seulement mettre une aile sur le fuselage d’un avion. Le coin à cet endroit n’est pas lisse, encore moins juste. Les concepteurs ont compris qu’ils devaient localiser ces points et les couvrir de pièces de métal avec des courbes lisses. Ces pièces de métal sont appelées “Carrénages” ou “Fairing”.

Remarquez les carrénages au joint de l’aile et du fuselage de ce DC-3.
J’ai déjà sauté d’un de ces appareils et ils fonctionnait à merveille à ce moment.

Dans les années 70, quand l’économie d’essence est devenue importante, les compagnies automobiles ont rapidement engagé des concepteurs d’avion pour réduire la traînée des leurs automobiles. Peu de temps après, les compagnies ont demandé à leurs programmeurs de calculer les courbes de leurs automobiles pour s’assurer qu’elles soient justes. Certaines compagnies en sont devenue obsédées. Honda à un moment donné a annoncé qu’ils avaient que les surfaces qui ont une dérivée cinquième continue avait une apparence plaisante à l’oeil donc ils voullaient que leurs logiciels de CAD/CAM ne concoivent que des courbes lisses, justes et ayant trois autres niveaux de dérivée continue. Je ne crois pas qu’ils se soient rendus très loin car très peu de programmeurs peuvent comprendre les mathématiques associées à des surface continues C5.

Bien sûr, avant 1970, il n’y avait pas de conception assistée par ordinateur. Pour concevoir les courbes des quilles des bateaux et large bombardiers, Boing il y a de cela plusieurs années a construit un édifice avec un plancher de bois continu, plus grand qu’un terrrain de football. Ils libéraient l’édifice et dessinaient un graphique de coordonnées sur le plancher. Par la suite, les concepteurs leur disaient les points exacts ou ils voulaient que la quille ou le fuselage de l’avion soit. Les ingénieurs plantaient alors des clous dans le plancher. Ils prenaient par la suite de très longs et très minces pièces de chêne, les trempaient dans l’eau et attachaient ces pièces aux clous. Le chêne prend la forme qui utilise le moins d’énergie, qui est heureusement une forme lisse et juste. Les ingénieurs attendaient par la suite que le chêne sèche et traçaient par la suite les lignes sur le plancher. Ceci devenait alors le desin maître pour les cloinons. Ces petites lamelles de chêne étaient appelées “splines” ou cannelures. C’est pourquoi au jourd’hui dans Autocad, ces courbes sont appelées des splines. La plupart de nos bombardiers et bateaux de guerre de la 2e guerre ont été conçus dans ce bâtiment, car c’est ce que nous avions.

Dans la relitivité générale, Enstein a présumé que l’univers lui-même est courbé mais de façon lisse et juste. Son raisonnement: n’importe quoi d’autre aurait été laid mathématiquement et il ne croyait pas que Dieux faisait des choses laides. Depuis, plusieurs personnes ont énoncé des théories alternatives dans lesquelles, l’univers n’a pas à être lisse et juste. Aucune n’a jusqu’à ce jour donné de résultats probants. Ils semble en effet que Dieu a un sens de l’esthétique. Plus tard, il a été souligné à Enstein que sa théorie devait inclure des points où l’univers ne serait ni lisse, ni juste. Ces points sont appelées des singularités ou plus populairement des Trous noirs. Ce ne sont pas tous les scientifiques qui croient aux trous noirs et Enstein lui-même était sceptique.