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 differentiel d'ailerons

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Thierry Platon
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Jeu 22 Déc 2011 - 21:53

basile ginel a écrit:
Bonjour,
j'ai survolé ton fichier Thierry et je suis ok avec tes calculs...
Pour le problème de Patrick c'est à mon avis que le calcul est un peu trop restrictif: en effet le delta de Cz est calculé au saumon (donc avec une différence de rayon de virage de 0.5*envergure*cos(phi)), mais je pense qu'en pratique il suffit de regarder le delta Cz au centre de poussée de la demi aile (soit à la louche avec une différence de rayon de 0.2*envergure*cos(phi)): Je peux me tromper mais a mon avis le décrochage du saumon n'implique pas forcément le décrochage de l'aile non?
Je pense aussi que le braquage des ailerons devrait être calculé aussi au centre de poussée de l'aile (mais c'est peut être déjà le cas dans ton fichier je n'ai pas regardé en détail...)

Thierry: qu'est ce que "l'efficacité" de la dérive? Un paramètre relié au rapport des cordes partie fixe/partie mobile ou à l'allongement de la dérive (ou les deux)?
Je n'ai pas compris comment tu calculais le braquage de la dérive dans le cas 2 (ailerons à 0): particulièrement pourquoi il est relié au braquage de dérive cas 1 (ailerons braqués).

Bonnes fêtes de fin d'année!




Salut Basile

Content que tu retrouves tes petits dans les formules que j'ai utilisé !

Effectivement il n'est pas sûr que le planeur parte immédiatement en vrille dès que le saumon est décroché. Mais ce qui est sûr c'est que ce n'est de toute façon pas une situation enviable ni favorable à la pefo.
A ce que j'ai cru comprendre le décrochage est un truc qui se propage assez facilement le long de l'envergure dès qu'il apparait au saumon. C'est d'ailleurs pour empêcher cette propagation que sur certains avions il y a des fentes ou des décalages au BA (MirageIII, AlfaJet)

Pour l'efficacité dérive il s'agit du décalage d'alpha0 du profil en fonction du braquage. ça dépend uniquement du rapport partie fixe partie mobile. Ordre de grandeur :
- 0.5 pour un voletde 30% de la corde
- 0.7 pour un volet de 50% de la corde

Pour le calcul du braquage de dérive dans le cas 2 (pas de contre aux ailerons) je calcule le dérapage Béta2 nécessaire pour que l'effet dièdre compense le roulis induit (dû au différentiel de vitesse). Ce calcul est approché. J'ai choisi une formule proposée par Drela mais je pense qu'elle pourrait être affinée.

Une part de ce dérapage est fourni par le dérapage "géométrique" Béta1, le reste (Béta2-Béta1) doit être fourni par le braquage de dérive. Le braquage de dérive dans le cas 2 vaut donc (Béta2-Beta1)/Efficacité volet.
(en fait je n'ai pas procédé exactement comme ça dans le fichier mais ça revient exactement eu même : le braquage de dérive dans le cas 1 c'est Beta1/efficacité volet )

TP
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basile ginel
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Ven 23 Déc 2011 - 12:58

Salut Thierry, merci pour tes réponses rapides...

Ok pour le dérapage dans le cas 2, en fait j'avais une autre approche en tête qui prenait en compte la variation de direction de la vitesse le long du fuselage, et avec cette approche le lien entre Beta1 et Beta2 est moins évident...

J'ai pu regarder le calcul de plus prés et je pense qu'il y a une étape en trop: celle ou tu corriges le Cz profil emplanture avec l'allongement.
En effet sauf erreur de ma part cette correction n'est utile que si tu cherches à comparer la portance de l'aile et du profil à iso incidence, or ici l'incidence n'intervient pas: si on a une aile avec forme en plan elliptique (ce qui est proche de la réalité dés qu'on a un bon planeur) on a une répartition de Cz uniforme et Czprofil=Czaile...

Du coup tu peux à mon avis enlever cette majoration non? En le faisant on spirale tranquillement a 40° d'inclinaison, 6m/s sur un rayon de 4m en lancé main: ça me semble réaliste...

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Thierry Platon
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Ven 23 Déc 2011 - 22:23

Bonsoir Basile


- Je pense également que l'interaction entre la courbure du flux aéro et le fuselage génère un couple de lacet inverse qui s'ajoute au "dérapage géométrique". A priori cet effet existe aussi bien dans le cas 1 que dans le cas 2, mais il n'est pas pris en compte dans les calculs.
A noter que d'autres phénomènes ne sont pas pris en compte : le différentiel de traînée dû au saumon externe qui va plus vite et traîne plus que le saumon externe (lacet inverse), ainsi que le fait que le Cz plus fort côté saumon interne (pour compenser la vitesse plus faible) crée un supplément de traînée induite et donc du lacet positif.

Mais je pense que dans tout ça le "dérapage géométrique" reste le phénomène prépondérant


- En vol horizontal, même avec une répartition de portance elliptique et un Cz constant sur toute l'envergure, on n'a jamais Cz.aile= Cz.profil mais environ Cz.aile= Cz.profil * allongement/(allongement +2). (théorie de la ligne portante)
Par contre j'avoue que je ne sais pas vraiment ce que devient cette formule en virage avec une vitesse qui varie tout le long de l'envergure. J'ai utilisé la même formule pour faire simple....

TP
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Marc PUJOL
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Sam 24 Déc 2011 - 10:16

Salut Thierry

Ca y est je commence à comprendre la logique de ton fichier.
Je suis d'accord avec ton raisonnement. Il me semble sensé avec toutes les précautions que tu as prises et dites.
A y regarder de plus près, en intégrant le Cz max aileron baissé (1.3 à 1.4 en général au saumon), et en faisant un comparatif visuel avec la réalité, je puis dire qu'il y a de l'idée voir une certaine idée ou encore une idée certaine.

Merci à toi d'avoir fait partager cela. Je vais m'en inspirer pour coupler cela avec la prise d'ascendance et comparer les planeurs entre eux. On verra ce que cela donnera...

Marc
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Thierry Platon
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Sam 24 Déc 2011 - 16:37



C'est en partageant que l'on progresse.
Personnellement j'ai beaucoup appris à travers ce thread. Il m'a poussé à creuser des sujets auxquels je ne m'étais jamais intéressé.

Joyeux Noël à tous

TP
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Marc PUJOL
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Mer 28 Déc 2011 - 17:20

Bonjour à tous
Je viens de regarder "par le calcul" si ce que je constatais "par le ressenti au manche" étaient le même:
J'ai donc modélisé une ascendance "régulière" c'est à dire cylindrique par son diamètre, son Vzmax, en faisant les hypothèses que le phénomène était en cosinus et qu'il n'y avait pas de discontinuité.

J'ai ensuite, à partir d'XFLR5, modélisé différents modèles (réels) depuis l'electro-7 jusqu'au F5J unlimited de 4m. J'ai tenu compte du Cz max possible au saumon dans le virage pour limiter l'angle d'inclinaison de la spirale / rayon mini de virage. J'ai aussi tenu compte de la plus forte vitesse de chute en étant incliné... Il commence à y en avoir un peu partout affraid

Voici mes conclusions: bounce bounce bounce
1) On pourrait penser qu'un electro-7 puisse spiraler plus serré qu'un F5J de 4m. malheureusement, sa charge ailaire et sa plus faible performance font que le modèle ne spirale pas mieux qu'un modèle plus grand. sa performance n'en fait pas un candidat optimum pour mieux exploiter une petite ascendance.
2) La comparaison entre spiraler à la vitesse donnant la Vzmin (en vol horizontal) ou spiraler à la vitesse donnant la finesse max (toujours pour un vol horizontal) ne montre pas de différences flagrantes. Il faut juste serrer le plus possible son virage. Il est clair que voler "vite" et ne pas serrer sa spirale peut vite amener à se faire sortir de l'ascendance ou à avoir un bilan négatif en terme de gain ascensionnel.
3) Cette petite simulation confirme que prendre une ascendance n'est pas une question d'envergure. C'est avant tout une question de charge ailaire et de Cz global de l'aile. C'est donc une affaire de construction et de performance de l'aile globale.
4) La forme de l'ascendance n'est pas forcément en cosinus mais plus en "machin-chose". La régularité de la forme de l'ascendance et la turbulence du phénomène peut amener à privilégier l'une ou l'autre des tactiques. Une fois votre modèle choisi, c'est la forme de l'ascendance qui va privilégier l'une ou l'autre des façons de voler.

Autant vous dire que c'est ce que nous avons tous observés et/ou mesuré. Tant pis pour les pages de calcul, les dizaines de simulation et les multiples graphiques

Mais c'est rassurant non? Le bourdon vole et la théorie lui dit qu'il vole... drunken

Bonne fin d'année santa

Marc
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Chris Hyperbee
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Mer 28 Déc 2011 - 23:30

Salut Marc

J'aimerai bien savoir comment tu défini la performance et dans quel cadre ...
Il semble clair que tu aime le vol thermique, je pense donc que tu t'oriente vers les machines légères et maniables (ce n'est plus un secret.)
Je pense que chacun peut avoir accès à la performance dans le cadre de la discipline choisie, et çà inclue les différences de tailles et d'exploitation de phénomènes à différentes altitudes...etc.
et qu'on ne peut pas tout globaliser en brandissant un outil comme xflr5 comme une baguette de prestidigitateur.
d'ailleurs j'aimerai bien voir aussi quelques captures d'écran de tes simulations , car ton dernier message résonne à mes oreilles comme un résultat tout cuit d'un truc impossible à simuler efficacement et approximé .
(désolé Suspect ) (sans cependant avoir prétention de manier ce logiciel comme un Dieu...)
Drela nous a pondu il y a presque dix ans maintenant quelques beaux modèles (avec profils) géniaux comme le Supra, le supergee, le bubble dancer, l'apogee, tous de différentes tailles, en exploitant à fond tous les aspects à peu de chose près , de la performance en thermique.
Ce n'est plus un secret, pour la perfo en spirale , il faut être léger et avoir une aile excellente en Cz Max.
On ne peut que très difficilement égaler Drela pour les profils si on va dans son optique, car il a saisit le meilleur compromis à cette époque pour la performance en thermique et le cadre d'utilisation du modèle.
Avec l'évolution des techniques, la vulgarisation des données grâce au net, tout le monde a pu profiter et construire à partir de ces profils.
En F3K, en autres, on a vu certains concepteurs pondre également de bons profils pour des utilisations différentes. ils sont plus fins, accélèrent plus, permettent des retours dantesques... mais pour ce qui est de la perfo en spirale, TINTIN, c'est Ag qui trône.
Drela a magiquement adapté ses séries de profils pour chaque utilisation. il y a une philosophie et une certaine optique d'utilisation derrière.
dire qu'un F3J ne spirale pas mieux qu'un F3K, ou l'inverse pour moi, çà n'a pas tant de sens.
c'est comme vouloir comparer une formule 1 avec un kart qui ont peut être de commun que le rapport poids puissance... et alors ?! çà s'utilise pareil ?

si on veut spiraler au plus sérré, il faut du profil qui accèpte le maximum de Cz sans trainer à outrance , en étant optimisé pour l'utilisation des volets et rester léger et point !
si on veut un truc plus rapide, il faudra pas se plaindre de perdre sur le reste
après, les différences c'est qu'une question de catégorie , taille, formule, discipline, etc, avec leurs limites et spécificités propres .

c'est terrible, on a toujours tendance à voir monde avec le filtre de nos préférences...

Le bourdon, c'est pas du vol ("plané"), c'est du vol battu, de la sustentation pilotée et pas autre chose.
A ce compte là une fusée peut voler, ou bien du torque roll, c'est du vol !...

Pour moi, la théorie nous permet de vulgariser au collectif ce que des génies on perçut et su expliquer pour que les choses soient reproductibles. en l'occurence, l'aérodynamique poussée en modèle réduit est expliquable depuis longtemps, mais pas grand monde ne s'y penche faute de temps et d'investissement... et l'avancée est toujours motivée dans des cadres restreints. (disciplines)
On ne regarde pas assez le cahier des charges de chaque chose objectivement,
au point de fermer les yeux sur des choses essentielles comme les travaux de Drela, et vouloir redémontrer des choses dejà bien éprouvées

je crois que l'essentiel c'est de rester objectif et ne pas se laisser envoûter par un outil, toujours perfectible...
J'espère que le champagne est bon , Marc! cheers parce que le mien fait du BUBBLE DANCING UNLIMITED ! Razz
What a Face clown clown clown clown
Bonne fêtes à tous

je vais dans mon cousin-us machin choses, bref aux plumes, rêver de plumes ... (encore) Sleep Sleep

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Marc PUJOL
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Jeu 29 Déc 2011 - 0:13

Salut chris

Oui je regarde plus particulièrement le vol thermique. La perfo est alors de virer serrer dans l spirale sans trainer ni decrocher.
Ce à quoi je suis 100% d' accord avec tout ce que tu ecris. Mais en regardant les dernières conceptions en thermique type 3J, tout le monde n a pas encore poussé le bouchon aussi bien que M drela.

Marc
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Chris Hyperbee
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Jeu 29 Déc 2011 - 9:15

Marc.PUJOL a écrit:
Salut chris
. Mais en regardant les dernières conceptions en thermique type 3J, tout le monde n a pas encore poussé le bouchon aussi bien que M drela.

Marc

ben oui... donc tout le reste , c'est un peu "useless" ou déviant...
tu n'as pas répondu pour tes résultats en simu.
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Marc PUJOL
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Jeu 29 Déc 2011 - 10:59

Bon alors je vais essayer d'être un peu plus précis.
Pour l'ascendance, on peut la décrire à partir de 2 cosinus. En largeur (le diamètre), on prendra le phénomène compris entre 0 (le centre) et 1, l'extrémité externe. la partie ascendante est entre 0 et 0.5, et la partie descendante entre 0.5 et 1.
Le thermique est pris rond, régulier, homogène... Tout ce qui n'est pas vrai, mais bon...
On fait aussi l'hypothèse que le phénomoène ne présente aucune discontinuité (ex en son centre, en 0.5 ou en 1)
On peut alors résoudre un réseau d'équations qui nous permet de décrire la vitesse verticale de l'air en fonction de sa position horizontale R (compris entre 0 à 1).
Prenons la vitesse max de l'air ascendant comme Vmax
On obtient alors:
pour R de 0 à 0.5: Vh=0.4256Vmax+0.5743Vmax*cos(6.2831R)
Si 1>R>0.5: Vh=-0.743Vmax+0.743Vmax*cos(6.2831R)
Cela permet donc d'avoir une certaine modélisation d'une colonne ascendante et descendante.

J'ai essayé de voir si cela pouvait correspondre à une certaine réalité et ma fois, cela me semble être de l'ordre du possible. Et faute de grive...

Reste alors à extraire les perfos des modèles à partir d'XFLR5, d'y alouter le rayon de virage pour différents angles d'inclinaisons, de calculer la Vz (en intégrant l'effet de la force centrifuge), de séclarer l'aile décrochée en virage quand au saumon de l'aile interne demanderait un Cz trop fort (1.4 en général mais on peut affiner pour chaque modèle /profil de saumon/Re)
Je sais, les polaires WFLR5 ne comprennent pas le fuselage, ni les interractions ailes fuselages...). Mais encore une fois, faute de grive... Et puis, il n'y a qu'à diminuer la force de l'ascendance.
On peut ainsi tracer sur Excel toutes les courbes que l'on veut.

Nota: Je suis d'accord avec Thierry pour partir d'une vitesse de vol. C'est en général comme cela que le pilote fonctionne (en virage, il maintient une certaine cadence en pilotant sa vitesse). On ne part donc pas d'une incidence ou d'un Cz pour en déduire une vitesse en virage. En partant d'une vitesse, on en déduit le Cz nécessaire à l'équilibre du vol en virage).

J'espère avoir été "simple".

L'intéressant est de pouvoir ainsi visualiser pourquoi une maquette de 5m ne peut pas exploiter un petit phénomène de 50m de diamètre (colonne ascendante de 20m) et de constater qu'un easyglider ou un planeur de début, si il ne fait jamais jeu égale avec les modèles types F3J, n'est pas ridicule loin s'en faut. De même un Electro7 ou un F3K sont d'un certain intérêt.

On comprend aussi le dileme du concepteur entre spiraler serrer et transiter/remonter le vent qui demandent des caractéristiques bien différentes. Et enfin on s'apperçoit de l'importance d'une construction légère où toute l'expertise du constructeur prend sa signification en mettant de la matière pour donner de la résistance au moindre poids.

On comprend ainsi qu'en F5J (nouveau réglement), il est possible de gagner avec une petite machine "made in Personnel" à moins de 400€ ou même avec un Easyglider

Marc
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Sam 7 Jan 2012 - 17:10


Bonjour et bonne année à tous


Voici une nouvelle version du fichier "spirale stabilisée" :

http://www.packupload.com/1XGDUEWAR0N


Cette version donne une estimation des ordres ailerons et dérive ainsi que du dérapage lors d'une spirale stabilisée dans 3 cas :
- cas 1 : vol symétrique (ailerons et dérive parfaitement conjugués pour un dérapage nul)
- cas 2 : spirale stabilisée à la dérive seule (pas de contre aux ailerons)
- cas 3 : spirale stabilisée aux ailerons seuls (pas d'ordre dérive ou planeur sans gouverne de direction)

Par rapport au dernier fichier j'ai donc ajouté le cas 3 (pas de conjugaison à la dérive).
Pour les cas 2 et 3 j'ai ajouté une surveillance du dérapage: les cases deviennent rouge si le dérapage dépasse un certain angle (5° de base , ajustable au choix) ou devient négatif (il faudrait mettre la dérive à contre !)

J'ai ajouté également le calcul du supplément de taux de chute lié à l'inclinaison du planeur en spirale.


TP




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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Dim 8 Jan 2012 - 9:38

Thierry Platon a écrit:

Bonjour et bonne année à tous


Voici une nouvelle version du fichier "spirale stabilisée" :

http://www.packupload.com/1XGDUEWAR0N


Cette version donne une estimation des ordres ailerons et dérive ainsi que du dérapage lors d'une spirale stabilisée dans 3 cas :
- cas 1 : vol symétrique (ailerons et dérive parfaitement conjugués pour un dérapage nul)
- cas 2 : spirale stabilisée à la dérive seule (pas de contre aux ailerons)
- cas 3 : spirale stabilisée aux ailerons seuls (pas d'ordre dérive ou planeur sans gouverne de direction)

Par rapport au dernier fichier j'ai donc ajouté le cas 3 (pas de conjugaison à la dérive).
Pour les cas 2 et 3 j'ai ajouté une surveillance du dérapage: les cases deviennent rouge si le dérapage dépasse un certain angle (5° de base , ajustable au choix) ou devient négatif (il faudrait mettre la dérive à contre !)

J'ai ajouté également le calcul du supplément de taux de chute lié à l'inclinaison du planeur en spirale.


TP
Thierry,

ca m'interesserais de faire un peu de validation croisée avec AVL, sur la géométrie du supra. Tenté ?

Matthieu
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Dim 8 Jan 2012 - 17:52



Excellente idée Matthieu !
Je suis vraiment curieux de voir les résultats de cette comparaison. Il faudra que tu me transmettes les caractéristiques du Supra. (cordes des gouvernes, bras de levier,....)
Et le top ce serait de valider ça par rapport à la réalité.
Le père Noel m'a justement apporté un système Eagle Tree, mais il faut que je trouve le temps de faire un backpack pour pouvoir facilement monter tout ça sur le fuselage d'un planeur.

TP
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Lun 9 Jan 2012 - 11:52

Salut Thierry Salut Matthieu

AVL sait faire de la spirale? Je ne savais pas. XFLR5 ne semble pas le faire...

Thierry. Si tu seux, je peux te fzaire un dome en fdv comme celle que j'ai sur le Genoma.

Marc
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Lun 9 Jan 2012 - 21:36


Salut Marc

Pour le dôme j'ai déjà commencé à faire la forme en styro, il faut que je la stratifie.

Pour AVL en virage voir le fichier envoyé par Matthieu en page 6 de ce thread. Il y a manifestement moyen de faire des choses

TP
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Mar 10 Jan 2012 - 21:12

Marc.PUJOL a écrit:
Salut Thierry Salut Matthieu

AVL sait faire de la spirale? Je ne savais pas. XFLR5 ne semble pas le faire...

oui bien sur, c’était ce que j'avais montré il y a qq temps en PJ (comme dis par thierry)
fichier pdf: Lateral behaviour.pdf

D'un point de vue strictement calcul aero, la spirale est vue comme une composition de rotation en roulis/tangage/lacet (p/q/r). Apres la composition de ces mouvement depends de la mecavol en spirale, et AVL propose de rentrer en Cz/en vitesse a inclinaison donnée, avec des conditions d'equilibre. On peut alors forcer ou non la cordination du virage (derive au neutre, derive forfaitaire ou derive "juste ce qu'il faut") ainsi que l'equilibrage en roulis (aileron a contre).
Apres rien n’empêche aussi de demander des conditions hors d'equilibre, ce qui arrive quand on travaille la spirale et/ou dans une pompe vivante.

ce qui manque c'est le lacet inverse lié au décrochage sur les profils braqué. Mais je n'arrive pas vraiment a savoir combien ca pese. Peut etre qu'avec la feuille excel de thierry, qui attaque des polaires xfoil si je comprends, on peut voir des choses.

Matthieu
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Thierry Platon
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Mar 10 Jan 2012 - 22:18

Salut Matthieu

Désolé mais ma feuille ne sera pas d'une grande aide, elle ne tient compte que du "dérapage géométrique" pour le calcul du lacet.
J'utilise le différentiel de vitesse au saumon pour calculer les Cz saumon et emplanture (et donc déterminer les limites de décrochage) mais je ne me sert pas de cette différence de Cz pour en déduire la composante de lacet lié au différentiel de traînée du profil ( je pense que cet aspect est négligeable mais il faudrait le démontrer...)

En jetant un coup d'oeil sur tes résultats pour le prodij je me suis dit que l'on pouvait déjà faire une comparaison avec les résultats d'AVL. Il me manque quelques données :
- la masse du planeur
- le bras de levier (entre Cg et foyer dérive)
- la corde relative du volet de dérive (pour évaluer sur Xfoil l'efficacité du volet)

Par ailleurs sur AVL quand on fixe le Cz de quel Cz s'agit-il exactement : du Cz global du planeur , du Cz profil emplanture , ou autre chose?

TP






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andre
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Mar 21 Fév 2012 - 19:52

bonsoir à tous,

j'avais ouvert ce sujet le 8/11/2012 et je vous remercie pour la clarté de vos interventions .
et en conclusion de 3 mois de réglages je pense que le diff d'aileron est inutile sur mes f3k !
je n'y aurais pas pensé avant...étonnant, non ?


andre

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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   Mar 21 Fév 2012 - 21:44

Merci André.

De mon côté, j'ai essayé de mettre tout cela en mots en décrivant et en mettant quelques formules "simplistes" sur les différents phénomènes.

Je vais le faire circuler pour corrections / critique.

Marc
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MessageSujet: Re: differentiel d'ailerons   

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