Mars 2024 - Modifs carénages

 2 mars.

Modifs carénages.

 Pas beaucoup de temps en ce moment, mais j'ai fait les modifs expérimentales complémentaires suite au troisième vol d'essai avec brins de laine. J'ai ainsi ajouté un décalage supplémentaire du nez vers la gauche de 1.5 cm. Les corrections angulaires sur le nez sont donc au total maintenant de -3.5° vers le bas et 6° à gauche pour le carénage de droite. La difficulté principale est de bien faire correspondre les bordures pour l'assemblage final, mais je suis maintenant bien au point avec la technique suivante.

 J'ai placé des baguettes plates dans les 4 coins et tracé des repère de distance sur le carénage avant découpe. Je peux ainsi contrôler les nouvelles orientation du nez. En coupe, les baguettes sont placées sur un carré de 23 cm de coté et le nez a une longueur de 30 cm. Avec le rapport de longueurs je sais de combien écarter ou rapprocher les deux morceaux pour obtenir le déplacement souhaité du nez. Ensuite, pour ajuster les bordures et qu'elles soient en parfait vis-à-vis, je fais tourner plus ou moins les baguettes qui ne tiennent que par deux vis serrées modérément, une par morceau. cela permet de faire glisser la peau latéralement par rapport à son vis-à-vis. Quand je suis satisfait du positionnement, je perce et mets une troisième vis pour bloquer l'orientation de la baguette. Pour que la circonférence et les pentes locales soient respectées, j'ai enlevé un peu de matière au nez en bas à gauche (vue arrière). Le carénage ne sera donc pas plus long malgré l'espace à combler plus tard en haut à droite. A ce stade je suis assez content, cela devrait limiter le travail de finitions après le réassemblage et surtout la quantité de matière et donc la masse.

 Demain je m'occupe de décaler le cône arrière vers l'intérieur.


3 mars.

 Trop de pluie aujourd'hui, je n'ai pas pu avancer.

 Je vous publie néanmoins ce dessin pour résumer l'état de nos connaissances, pour l'instant qualitatives, sur la circulation autour des carénages de roues. Ce n'est pas un plan exact de nos carénages, mais plutôt un schéma de principe de ce que nos essais ont mis en évidence.

 Le principe de notre étude est d'aligner la courbe moyenne des volumes du carénage sur les filets d'air locaux, de manière à ce qu'il n'existe pas d'incidence génératrice de trainée induite dans les deux plans en régime de croisière. Pour qu'il soit possible de reproduire ce que nous faisons, il faut pouvoir mesurer dans chaque plan la valeur du rayon de courbure (R1 et R2) ainsi que l'orientation géométrique de l'axe du carénage (alpha et bêta) par rapport à une référence. Dans le plan horizontal la référence est l'axe avion, alors que dans le plan vertical, c'est la partie plate en bas de fenêtre plexi aux places arrières (accoudoir passager) de notre Jodel.

 Les mesures de courbures seront faites sur les carénages et les mesures angulaires d'orientation au laser, une fois les modifications figées et les carénages installés.

 Je dirais qu'a priori, c'est transposable sans trop d'erreurs à tout Jojo train classique, de par l'architecture générale peu variable.

 La pluie s’étant arrêtée en fin de journée, j’ai finalement pu avancer en décalant les trous de fixation du cône arrière de 6 mm obtenant ainsi un décalage latéral du bord de fuite de 12 mm.

 Je pars au boulot avec un retour jeudi. J’aurai à mon retour le temps de préparer ce que j’espère être un ultime vol d’essai samedi prochain.

 

 

 

 

 

 

9 mars.

Ultime vol brins de laine.

 Malgré une météo peu engageante, nous étions avec le père au terrain ce matin. J'ai installé le carénage de droite, après les modifs, en espérant un petit créneau météo favorable qui est arrivé. Le temps d'installer les caméras et nous étions en route pour le point d'attente 35, avec un vent du nord-est bien établi. Un seul tour de piste a suffit pendant lequel nous avons évité la pluie qui nous aurait collé les brins.

 On a pu faire ce qu'on voulait et les cameras marchaient encore au retour parking. Donc sûr d'avoir les enregistrement, j'ai tout re-démonté pour ramener les carènes à la maison pour, ce que j'espère, faire les travaux finaux.

 

 

 

 

 Je savais déjà que nous avions enfin la bonne orientation latérale, grâce à mon observation de la place droite des brins bien alignés en vitesse de croisière autour du repère bleu que j'avais tracé.




 J'ai monté la vidéo cet aprem, j'ai pas pu faire autre chose, la météo s'étant franchement dégradée depuis. Je vous poste ça dès que possible, mais voici les conclusions:

 La partie avant est maintenant bien orientée et le décalage vers l'intérieur du cône arrière est un succès avec la presque disparition du rétreint des brins côté intérieur. L'observation du raccord Karman entre le carénage et le pantalon avec un meilleur contraste (brins blancs sur fond noir) montre une agitation encore excessive de deux brins coté extérieur quoique bien orientés. Même observation côté intérieur. On observe également que les filets d'air ne s'échappent pas sur le bord de fuite du Karman, mais sont parallèles à l’arrête. Il n'y a donc aucune raison de conserver cette arrête qui sera arrondie. L'ajout d'un peu de volume supplémentaire devrait résoudre le problème.

 Un décollement sur le bord de fuite du pantalon côté intérieur en légère attaque oblique (glissade) a été observé et sera traité avec du zigzag autocollant judicieusement positionné sur le pantalon. Vu le faible Reynolds à cet endroit, il pourrait bien s'agir d'une petite bulle laminaire qui apparait sous incidence. L'observation montre deux brins qui s'orientent verticalement sans être très agités. Sur cette image où le phénomène apparait, le rétreint sur le cône arrière s'est reformé, ce qui signe la glissade suspectée (virage à droite avec bille à droite).


10 mars.

La vidéo.

 Comme promis, la vidéos montée d'hier avec mes commentaires enthousiastes.




11 mars.

Au boulot !

 J'ai commencé les ultimes modifs du carénage testé samedi, avec l'ajout d'un peu de volume supplémentaire sur le "Karman".








 Freiné par les temps de séchage, j'ai attaqué en parallèle la transformation du carénage de gauche avec la découpe du nez et la pose des repères dans les quatre coins. Ce sont des repères de longueur choisis arbitrairement de 10 cm.

 

 

 

 

 Il faut ensuite orienter le nez en respectant les nouvelles longueurs suivantes, résultats de nos essais.










12 mars.

Modifs.

 Ce petit post pour vous dire que j'ai quelques jours de libre qui devraient me permettre d'avancer rapidement. Une vue de la découpe d'ajustement où j'enlève un morceau avant de ré-assembler. A l'opposé, il faudra ajouter de la matière. Comme je ne coupe pas un cylindre, mais un corps de section évolutive, il faut faire attention de ne pas couper du mauvais coté sous peine de se retrouver avec deux parties de circonférences différentes. Pas évident, j'ai procédé par approximations successives pour le premier carénage, mais là je peux aller plus vite. Les trous de vis sont déjà déplacés sur le deuxième carénage pour décaller le cône arrière et ce matin j'ai réalisé le stratifié pour assembler les deux morceaux du premier et fait la finition du raccord Karman. Pas de problème particulier, je suis assez content.

 

 Ça avance bien d'autant que la météo est maintenant parfaite.
 Je vais coller des rondelles sur les trous d'assemblage, chose que j'avais eu la flemme de faire, mais comme j'ai remis l'ouvrage sur le métier...






17 mars.

Modifs.

 Petit état d'avancement des travaux de modification, j'en fais un peu tous les jours. Les deux carènes sont ré-assemblées, les cônes arrières ré-orientés. 

 

 

 

 J'attaque les finitions de ponçage sur la carène droite et suis sur le Karman de la gauche. 

 Si tout se passe bien, tout devrait être fini en fin de semaine prochaine. Pour la masse, il semblerait que chaque carène prendra 150 g, à confirmer, ce qui reste raisonnable, le prix de l'optimisation aérodynamique.


Février 2024 - Essai brins de laine carénages

6 février.

Essai brins de laine carénages.

 Nous avons fait ce vol samedi dernier par très beau temps. Je vous laisse regarder cette vidéo, un peu de travail quand même, qui n'est accessible que depuis ce blog en cliquant sur l'image ou avec ce lien:

https://youtu.be/AlOwoh-8Dmc

 Je ne l'ai pas rendue publique car c'est un peu trop technique pour ma chaine. Je vous laisse voir donc et on en reparle.


7 février.

Donc, comme je vous l'ai dit dans cette vidéo, on va procéder pas à pas pour traiter les défauts relevés. Le défaut le plus coûteux en trainée est évidemment la turbulence vue au niveau du raccord pantalon/carénage, due à une recompression trop forte (ou rapide) de l'écoulement. Il y a une interaction entre ces deux pièces avec la conjugaison d'un ralentissement sur le pantalon et sur le carénage que je pensais pouvoir contrôler en prolongeant un peu le maitre couple du carénage vers l'arrière. A l'évidence, ça n'a pas suffit et nous devrons donner plus de volume au raccord (Karman) de façon à ralentir plus modérément l'écoulement dans cette zone.

 Cette mesure corrective, si elle est un succès, aura un impact sur l'ensemble de l'écoulement en arrière et pourrait bien du même coup résoudre le problème des filets d'air trop convergeant sur le cône arrière coté intérieur.

 En effet, la recompression locale et brutale créée par la turbulence sépare en deux le flux par une zone d'eaux mortes, et ces deux flux séparés ont tendance à s'écarter l'un de l'autre. Cela pourrait expliquer le brin de laine très descendant sur la face interne du carénage, derrière la jonction pantalon/carénage. Donc une chose à la fois pour ne pas faire d'erreurs.

 Pour ne pas perdre l’énergie ou le moral, il fallait que je m'y mette dès que possible. Mais faire et refaire est mon lot dans ce monde impitoyable qu'est l'aérodynamique expérimentale, qui n'a que faire de l'énergie déjà déployée.

 Alors coller un bloc de mousse, cela peut paraitre simple, mais il faut qu'il soit bien ajusté et bien collé sur toute sa surface de contact, pour éviter que les bordures fines ne partent en morceaux au ponçage.

 La première image montre comment j'ai préalablement collé du papier de verre à la colle contact sur la zone, pour poncer le bloc à la forme d'accueil. J'ai fait ça hier.

 

 Ensuite j'ai enlevé le papier de verre, collé le bloc à l'Araldite rapide, puis j'ai mis en forme la partie extérieure. 

 Au final, j'ai passé de la résine sur la mousse pour la durcir un peu, puis j'ai traité les irrégularités de bordures au chocolat.

 Ne reste plus qu'à faire un ponçage léger pour l'état de surface et nous sommes bons pour refaire une observation de brins de laine.

 

 

Observations en détail.

Sur cette image de la vidéo, je détaille ce que j'ai vu en vitesse croisière.

 Photo du bas, j'ai dessiné l'ondulation que forme les filets d'air et qui n'est pas une surprise, elle est liée à la "taille de guêpe" que j'ai faite au droit du pneu qui dépasse, pour limiter la taille du maitre couple à cet endroit. Ce qui est moins attendu, c'est que le flux à l'arrière verse par le dessus, de l'extérieur vers l'intérieur. Mon hypothèse est que cela provient de l'influence de la zone décollée qui perturbe la cohésion d'ensemble. Nous serons vite fixés.

 Autre soucis dont j'ai parlé dans la vidéo, l'aspiration des brins de laine (cercle rouge) par la dépression interne du carénage, elle-même produite par l'orifice de roue à l'endroit où la pression extérieure est la plus faible. Le débit est à mon avis important et mérite d'être traité. Localement cela ne génère pas forcément de trainée, ça peut même aider les filets à rester collés. Le problème c'est que cet air ressort quelque-part, et en particulier autour de la roue, par le gap fonctionnel. Or, on mesure déjà la difficulté, voire l'impossibilité qu'il y a à faire contourner la partie apparente du pneu sans décollements derrière celui-ci. Si en plus je libère de l'air mort autour du pneu, ça ne va pas aider les filets à recoller sur le dessous du cône arrière.

 Je vais donc faire un truc tout simple; coller de la mousse d'isolation en bande autocollante en surface de la partie du pantalon interne au carénage, de manière à ce que le l'espace se bouche avec la jambe de train détendue.

 Grace à cette image en vol, donc jambe de train détendue, je connais la distance d entre la vis sur le pantalon et le bord de l'orifice du carénage. C'est la longueur du brin de laine le plus proche. Je sais donc à quelle hauteur sur la pantalon coller le joint.


 Je pars au boulot quelques jours, nous ferons ça à mon retour.



20 février.

Brins de laine, la suite.

 Samedi matin dernier, la mission était de remonter le carénage à observer, de remplacer quelques brins de laine manquants, d'installer les caméras et d'aller voler pour observer l'efficacité ou non de la modification de volume à la jonction pantalon/carénage. J'ai pris le temps de faire un petit montage et donc je vous laisse visionner le retour d'expérience.


 Quelques commentaires en plus, il n'y a plus d'aspiration des deux brins de laine à proximité immédiate de l'orifice dans lequel navigue le pantalon, car j'y ai placé un joint d'isolation en mousse, utilisé pour les ouvrants de maison, qui bouche l'espace quand l'amortisseur est détendu. Vous remarquerez d'ailleurs la course de l'amortisseur lors du décollage et de l'atterrissage, j'ai tracé au feutre rouge un repère sur le pantalon. La course totale est de 75 mm.

 J'ai aussi remarqué que la convergence de l'écoulement coté intérieur sur le cône arrière est moins prononcée que sur la dernière vidéo où je faisais l'hypothèse de la séparation de l'écoulement autour de la zone décollée. La cohésion retrouvée entre filets d'air adjacents dans cette zone a redressé un brin.

  Retour du carénage à la maison pour faire la deuxième modification et consolider la première.


Vol vers le Versoud LFLG ce dimanche.

 Pour une visite familiale chez les Peuzin du nord, qui font en ce moment de l'entretien sur leur ULM Skyranger. Mais en route, nous n'avons pas résisté à poser nos roues à Clamensane, La Salette et Mens avant une arrivée à l'heure (!) au Versoud.





 

21 février.

Modifs carénage.

 Point d'étape sur l'avancement des modifs. Il faut encore une fois avancer vite pour ne pas perdre la foi. Ce matin j'étais au simulateur 330 pour mon expérience récente, il faut dire que ça se périme assez facilement vu le déséquilibre des flottes 350/330. Donc peu de vols sur 330 et une règle spécifique de mon employeur non exigée par la DGAC qui impose un décollage et un atterrissage dans les 60 jours sur chaque variante. Car le plus étonnant c'est que c'est la même qualification pour les deux avions, avec deux "variantes", alors qu'ils sont franchement différents. Ça sent bien l'arrangement commercial quand même. Bref, il fallait faire ces mouvements au simulateur, des tours de piste que j'ai demandé à faire avec 30 kt travers sinon c'est pas rigolo. Je vais pouvoir aller à Cotonou lundi prochain.

 Bon je raconte ma vie, mais de retour chez moi, j'ai posé une couche de carbone sur la mousse ajoutée au carénage. Une seule devrait suffire, car le structural est déjà repris et je veux alourdir le moins possible. J'utilise du carbone pur et non mon tissu mixte dont le Kevlar supporte mal le ponçage. Comme cela, je pourrai poncer les bordures en biseau pour un raccord invisible.

 Pour le reste, j'ai passé pas mal de temps à observer les écoulements sur les vidéos et je vois des petites choses qui m'embêtent. D'abord sur le nez de carène, à vitesse croisière, les brins de laine montrent qu'il est placé un peu haut et le carénage est en incidence positive. Certes c'est faible à vitesse croisière et sûrement peu coûteux en trainée, mais ça m'embête. Par ailleurs, ce nez est également en attaque oblique importante à basse vitesse, ce qui était attendu et expliqué, mais il le reste encore un peu en vitesse croisière (de l'intérieur vers l'extérieur). Il est évidemment compliqué de visualiser en 3D les différentes interactions générées par la voilure, l'hélice et le fuselage. Mais les brins ne mentent pas et ils disent que dans le plan horizontal, le nez est soufflé de la gauche et le cône arrière de la droite (carénage de droite). Le carénage étant globalement droit dans ce plan cela signifie que l'écoulement général extérieur a une trajectoire courbe et que mon carénage aurait dû être dessiné en banane dans ce plan là également (il l'est dans le plan vertical comme expliqué dans mes post précédents). J'ai bien prévu de régler le problème assez facilement au niveau du cône arrière, mais je me tâte pour l'avant, car cela va nécessiter une découpe de la partie avant pour repositionner la tête. Je sais comment m'y prendre pour les essais, avec une possibilité de réglage de l'orientation du nez avant de figer le tout avec du stratifié. Donc encore du boulot, alors que je pourrais me satisfaire de l'existant. Mais je sais que je vais avoir un sentiment d'inachevé qui va me poursuivre.
 

23 février.

Massacre à la tronçonneuse.

  Certains vont me trouver fou, mais je l'ai fait. J'ai découpé la pointe avant de mon beau carénage tout
neuf. J'avoue que j'ai eu un peu mal au cœur, mais après (très) longue réflexion, je n'avais pas d'autre choix pour régler le problème d'orientation du nez.

 J'ai donc découpé à la Dremel puis repositionné le nez avec des baguettes plates vissées en intérieur. Enfin, du scotch pour la continuité aérodynamique recouvre l'espace créé.


 Vue de l'intérieur, on voit que les quatre coins sont tenus et ça devrait résister aux efforts en vol. J'ai appliqué deux corrections forfaitaires de même valeur, à la fois vers le bas et vers la gauche (carénage de droite).






 Le cône arrière est également prêt, je n'ai pas remis de brins sur la partie en carbone pour cause de contraste insuffisant, on en remettra après peinture pour le bilan final.

 J'espère faire un vol brins de laine très prochainement, peut-être demain.





24 février.

Essai en vol.

 Profitant d'une relative éclaircie ce matin, le père et moi avons effectué un vol avec le carénage modifié. Donc remontage préalable, puis ajout d'une couronne de brins supplémentaires vraiment au bout du nez, pour avoir plus de précision sur la position du point d'arrêt.


 On remarque que l'allure générale change avec cette vue de coté, c'est moins banané et finalement peut-être plus élégant. C'est important d'être élégant :)






 De la place droite que j'occupais, j'ai tout de suite vu que c'était mieux en ce qui concerne le pitch du nez, la deuxième rangée étaient précédemment avec des brins plus parallèles entre eux, contrairement à ce que l'on peut voir sur cette vue où ils s'écartent les uns des autres régulièrement. Cela indique un repositionnement du point d'arrêt plus proche de la pointe avant. Latéralement il reste une petite attaque oblique de la gauche que je corrigerai après analyse minutieuse des enregistrements vidéo.

 Je vais monter cette vidéo au plus vite et vous donnerai le lien.




25 février.

La vidéo.

 Que vous attendez tous avec impatience, j'en suis sûr!
 Regardez et on en parle.



 Le carénage de droite est de retour chez moi pour préparer ce que j'espère être l'ultime vol d'essai. Je vais modifier assez facilement l'orientation du nez, environ 2 cm à gauche sans toucher le pitch et m'attaquer au positionnement latéral du bord de fuite du cône arrière, vers la gauche également. Pour ce dernier, j'ai moins d'amplitude de réglage que pour l'avant si je veux éviter de trop lourds travaux. Je ferai donc le maximum possible et je m'en contenterai. Demain je pars à Cotonou au Bénin, retour jeudi pour la suite des aventures.