Juillet 2014 - Températures cylindres et circuit de refroidissement.

3 Juillet :
Sortie montagne.
 Nous avons ouvert, avec Nico le 30 juin, le début de l'activité montagne estivale, il était temps.
 Les Peu-du-nord n'étant pas dispo et Papa ayant son golf, on s'est fait notre petit programme à nous.
 L'idée pour ce lundi était de perdre un peu moins de temps à la pose déjeuner et donc de préparer un pic-nic à déguster sur une belle altisurface.
 Décollage à 9 h de Cannes pour une première étape qui nous conduit à Valberg.
 

 Comme vous pouvez le voir, c'était du très beau temps avec toutefois du vent de nord en vallée du Rhône qui nous embêtera un peu plus tard.
 

En finale à Valberg.

 Ensuite, cap au nord ouest vers Clamensane pour 2 tours de pistes. Vent de la droite irrégulier, les deux fois ça dégueulait bien en courte.
 Puis on est reparti sur Gap pour avitailler afin de pouvoir finir la journée sans y revenir.

Notre Dame de la Salette:
 J'avais très envie de retourner à ND de La Salette dans le Dauphiné sud, non loin de La Mure , juste au nord du lac du Sautet. C'est un terrain réputé technique, pas mal de casse ces dernières années, avec une aérologie capricieuse, surtout l'après midi. Il était encore 11h et nous avons décidé avec Nico d'aller voir si nous pouvions pic-niquer sur ce dôme magnifique.

 A notre arrivée, quelques nuages étaient présents avec leur base plus ou moins à l'altitude du terrains.
Lors de la reco, nous avons dérangé quelqu'un, avec sa voiture garée sur le dôme qui s'est empressé de nous libérer la place. Les conditions de vent étant bonnes, j'ai décidé d'y aller en adaptant l'altitude du tour de piste à 100 ft pour ne pas rentrer dans les nuages. Circuit court, piste courte (150 m) arrondi, posé, puis on est arrivé comme une fleur en haut du dôme. "Terrain de malade !" m'a dit Nico, il faut dire qu'on se pose sur un terrain qui fait environ 10 m de large avec du devers fort des deux cotés. D'après ce que j'ai entendu, les accidents ont souvent été la conséquence d'un écart latéral à l'atterrissage qui devient vite irrattrapable.
 Nous avons fait connaissance avec le "piéton", Bernard, pilote montagne et monsieur entretien de l'altisurface de La Salette, qui avait pris sa journée pour venir boucher quelques trous, retendre les haubans de la manche à air et couper un peu d'herbe. Personnage atypique et bien sympathique qui se proposera immédiatement de m'emmener en voiture au village de La Salette quand je me suis aperçu que j'avais oublié le pain pour faire les sandwichs ! J'acceptais à condition qu'on partage notre repas.
 Il ne faisait pas spécialement chaud, car à 1500 m d'altitude, sans soleil et un petit vent, mon seul  teeshirt était bien insuffisant. Bref, le parfait débutant ! Pour un prochain pic-nic, je prévoirai des chaises et une table de camping, du pain et une veste chaude !
 Bernard nous a indiqué que pour décoller, il y a 2 pistes dont une n'est pas indiquée sur la fiche AFPM.

 Ci dessous ma fiche perso de La Salette modifiée.
 

 En fait il existe un QFU décollage supplémentaire en 26, à partir du sommet du dôme. Ensuite, les longueurs réelles sont plutôt à l'inverse des longueurs officielles (d'après Bernard), c'est à dire 150 m pour l'atterro et 180 pour le déco en 21 (fiche non modifiée).
 Pic-nic terminé, nous partions en reconnaissance à pied de ce fameux QFU 26 qui m'a paru tout à fait bien compte tenu du vent d'ouest qui avait commencé à forcir.
 Après remerciements et salutations, nous décollions sans encombre du QFU 26 pour mettre le cap sur Mens, situé à 5 min.
 L'espoir de la journée était d'aller se poser à Col de Bacchus à proximité immédiate de l'Escoulin (autre altisurface) et du parc national du Vercors. Ce terrain a longtemps été fermé et le décès récent du propriétaire ainsi que la reprise du restaurant sur place par son fils semble être à l'origine de la réouverture.
 Bref, à mesure que nous nous rapprochions de Bacchus et de la vallée du Rhône, l'atmosphère est devenue de plus en plus turbulente et lors de la reco il est devenu évident que l'atterrissage et encore plus le décollage face au sud n'était vraiment pas raisonnable. L'endroit est superbe mais il faut savoir renoncer, donc nous reviendrons. Nous sommes ensuite allé voir l'Escoulin, une vallée plus loin, mêmes conditions avec une reco plus que mouvementée.
 Nous avons donc décidé de prendre le chemin du retour et au passage d'inspecter Faucon situé un quart d'heure plus au sud.
 Moins de vent à Faucon quand nous sommes arrivé, avec une manche à air bien mole indiquant un léger flux de d'ouest (de la droite sur la photo). Je décidais de nous y poser après une reco minutieuse.
 Sur cette vue, tout va bien.

 Telle ne fut pas notre surprise quand en courte finale nous avons pris une composante importante de vent arrière droit, avec une remise de gaz devenue impossible face à la pente.
 Notez la dérive importante sur ces 2 dernières photos prises par Nico.

 Ce que ne rendent pas ces photos, c'est la vitesse sol importante très inhabituelle alors que la vitesse d'approche est bonne, visible sur le badin à 100 km/h. Il faut résister à l'envie de réduire les gaz ce qui conduirait immanquablement à un atterrissage dur. Notez également la biroute verticale en haut à droite de la dernière photo en complet désaccord avec le vent subi en courte.
  Ça s'est bien passé, mais petite chaleur quand même. La piste est bien pentue, donc pas de problème pour s’arrêter dans la longueur, car ici, pas question de dépasser, ça tombe au bout et une stèle à la mémoire de 2 pilotes morts pour avoir dépassé la piste nous le rappelle à chaque passage.

 Sur la plate forme à Faucon.
 

  Retour enfin sur Cannes, non sans avoir fait un petit stop à Cipières, avec une petite surprise à l'arrivée.

  Un type a négligemment garé son P38 sur notre parking.

Il parait qu'il était de passage pour la célébration de la disparition de St Ex.



16 Juillet:

Relevés de CHT versus phases de vol.

Avant toutes choses, voici la numérotation des cylindres sur Continental qui est différente de celle utilisée pour les Lycoming pour lesquels on compte de l'avant vers l'arrière. Pour les deux constructeurs, les cylindres pairs sont à gauche.

Préambule :

Le but de cet exposé est de faire une première analyse et un état des lieux sur des relevés de températures cylindre et de performances effectués il y a quelques temps.

La première série de mesures a été effectuée l'été dernier (2013) lors d'une navigation Cannes/Le Mans en atmosphère calme où j'ai également pu faire des mesures de consommation très précises avec totalisateur carburant et chronomètre (au dixième de litre par heure près).

Ces mesures ont été faites avant les modifications apportées sur les entrées d'air de refroidissement.

La deuxième série a été effectuée lors de notre navigation Cannes/Villefranche de Rouergue, première étape de l'envolée 2014, alors que les modifications sur nos capots moteurs venaient d'être faites, mesures de très bonne qualité également.

Pour toutes les mesures, y compris en montée, la richesse est mixturée pour obtenir le régime maxi (pas de sonde EGT).

Abréviations et unités :

VCO pour volet de capot ouvert, VCF pour fermé, Cd consommation distance en l/km, Ch consommation horaire en l/h, régime moteur en tpm (PG = plein gaz, régime maxi = 2750 tpm), toutes vitesses en km/h, températures cylindres en °C présentées dans l'ordre 1 2 3 4.

Température maxi continu cylindre = 274°C.

Première série, anciens capots :

Croisière :

FL75 2610 tpm, OAT= 10°C (isa + 10), VCF                                              163 158 147 170

IAS 184 TAS 211 Cd 0,093 Ch 19,6

FL95 2660 tpm, OAT= 7°C (isa +11), VCF                                                 165 156 160 164

IAS 184 TAS 217 Cd 0,098 Ch 21,2

FL95 2750 tpm PG, OAT= 7°C, VCF                                                          141 153 160 175

IAS 190 TAS 224 Cd 0,112 Ch 25,1

Deuxième série, entrées d'air modifiées :

Croisière :

FL85 2750 tpm, OAT= 11°C (isa + 13), VCO                                           164 168 164 180

                                                              VCF                                              169 174 172 185

IAS 197 TAS 230 Cd 0,103 Ch 23,6 huile 92°C 1,7 bar

Montée :

IAS 170, isa + 12°, VCO                                                                              175 172 168 173

Descente :

IAS 220 et Vz 3,5 m/s VCF                                                                      170 167 139 166

Analyse des résultats :

Concernant la montée, les températures cylindres sont équilibrées, ce qui suggère donc un bon équilibrage des débits d'air de refroidissement. Les valeurs moyennes autour de 170°C en isa + 12°, bien que le volet soit en pleine ouverture et la vitesse confortable pour le refroidissement, semblent indiquer que le circuit de refroidissement est bien dimensionné (maxi 274°C). Il faudra néanmoins faire des mesures complémentaires pour des vitesses plus faibles d'environ 140/150 km/h qui correspondent à la Vz max. Rappelons que nous souhaitons avoir des températures cylindre autour de 200°C.

En croisière, la deuxième série de mesures nous donne l'influence du volet de capot entre la pleine fermeture et la pleine ouverture. Elle est de +/- 6°C sur tous les cylindres, ce qui est largement insuffisant et justifie nos efforts actuels pour pouvoir fermer plus le débit de sortie. Il faudrait pouvoir obtenir quelque chose comme +40°C avec les volets fermés (cylindres à 200°C en isa -10).

On remarque également qu'à régime maxi de 2750 tpm, le cylindre 4 est plus chaud que les autres d'environ 15°, même après modification du capot. Difficile de dire si c'est une influence de l'hélice et donc du champ de vitesse devant l'entrée d'air ou s'il s'agit d'un déséquilibre possible de richesse entre cylindres. A noter qu'une réduction de puissance ré-équilibre les températures du 1 et 4 (FL95).

En descente, mixture réglée pauvre (pour éviter le choc thermique à la réduction), le cylindre 3 est plus froid, sûrement un effet de la richesse sur celui-ci (après le pic de température) car le 1, du même coté, reste à une température proche de la moyenne.

Coté perfos croisière, si l'on compare avant et après la modification du capot, et pour des altitudes voisines (FL85 vs FL95), on constate qu'on vole plus vite après (TAS 230) qu'avant (TAS 224) au régime de 2750 tpm et avec une Cd inférieure de 10% ce qui suggère une traînée globale plus faible.

Les puristes pourrons opposer que la différence de vitesse peut être liée aux 1000 ft d'écart d'altitude, mais nous avons constaté de longue date qu'à régime constant, la TAS est peu sensible à l'altitude, mesurée de -1 kt pour + 6000 ft, soit 0,3 km/h pour 1000 ft dans le cas qui nous intéresse.

On pourrait donc bien avoir gagné 3 kt sur ce coup là, c'est à dire exactement ce qu'on a perdu avec le pot Chabord et sa traînée extérieure accrue.

Bon maintenant, comme dit Philippe Vandel, vous n'êtes pas obligé de me croire.



17 Juillet:
Sortie de refroidissement:
 Séance de travail hier après midi au hangar, Papa est parti dans une recherche de panne sur le circuit de dépression des gyros qui ne "dépressionnait" plus. Après une recherche fastidieuse derrière le tableau il a trouvé un tuyau de silicone qui était coudé un peu trop et qui de ce fait ne laissait plus l'air passer.

 Pour ma part, j'ai installé mes deux blocs profilés qui viennent réduire la section de sortie du circuit de refroidissement. Il a fallut pas mal ajuster, mais le résultat est sympa.

 J'ai collé quelques bonnes bandes de scotch alu pour isoler le bloc qui est à proximité immédiate de la conduite d’échappement en espérant que ça suffise.

 J'ai ensuite pris un peu de temps pour faire un patron du futur guide d'air de sortie centrale. Pas simple, car il faut prévoir le passage des deux purges et du mécanisme de fermeture du volet.

 Je ferai un petit carénage pour la purge la plus grosse qui constitue un obstacle non négligeable dans sa partie qui va dépasser sous le guide.
 Ci après, des vues du volet en position de pleine ouverture et en pleine fermeture:

 Le tube en PVC relie le reniflard du moteur à son drain d'évacuation placé sous le fuselage.


19 juillet:
Vol montagne hier.

 Notre ami François nous proposait hier de faire la tournée des terrains de montagne locaux et notamment d'aller à Isola, ré-ouvert tout récemment pour la saison d'été. Nous avons accepté, Nico et moi avec enthousiasme.
 

  

 Ça a été l'occasion de faire quelques bonnes vidéos de vol en patrouille lors des reconnaissances de pistes. Je prévois de faire un de ces jours un montage vidéo bien dynamique car je commence à avoir une bonne banque d'images.

 Une vue de ma ciné-mitrailleuse avant de descendre le Marsupilami en flammes qui tente une manœuvre évasive au raz du sol !

 On en oublie pas les mesures, notamment l'évaluation des modifications apportées à la sortie de refroidissement moteur:

Mesure du 18/07 :

Effectuée avec les blocs de sortie d'air (sans la partie centrale).

Richesse mixturée pendant la montée (recherche de régime maxi) ;

Montée :

IAS 150, isa + 13°, 2500 ft, VCO 150 176 168 199

IAS 150, isa + 14°, 3500 ft, VCO 149 171 170 198

IAS 150, isa + 15°, 4500 ft, VCO 147 166 170 195 huile 92° 2,1 bar

IAS 150, isa + 16°, 7500 ft, VCO 151 166 170 190 huile 99° 2,0 bar

Analyse :

On remarque que la température des cylindres 1 et 3 reste constante pendant toute la montée.

Les cylindres 2 et 4 ont un écart de 23° constant pendant la montée, mais leurs températures respectives baissent de 9° entre 2500 et 7500 ft.

On constate également que la moyenne des températures des 4 cylindres est sensiblement la même que lors de la mesure précédente, pourtant réalisée à IAS 170 et dans les mêmes conditions de température extérieure.

Tentative d'explication :

Je dois bien dire que je suis un peu perplexe. D'abord parce que sur la mesure précédente, les températures étaient équilibrées et que sur celle ci, un déséquilibre est bien net entre 2 et 4 alors que ces cylindres sont du même coté. Ensuite, je ne comprend pas pourquoi une paire de cylindres garde une température constante pendant la montée alors que l'autre se refroidit progressivement.

Ma tentative d'explication serait que je ne maîtrise pas suffisamment précisément le réglage de la richesse et que de plus, en l'absence d'injection, le réglage de richesse de chaque cylindre est différent, le cylindre 4 étant le plus pauvre, donc chauffant le plus.

Je propose de refaire une série de mesure, mais cette fois en réglant plein riche. Si mon hypothèse est bonnes, les températures devraient s'équilibrer.

La bonne nouvelle, comme je le décris dans l'analyse, c'est qu'en moyenne, la température moyenne n'a pas augmenté, malgré une vitesse de montée plus faible (IAS 150 iso 170) et malgré la diminution de section de sortie après la pose de mes blocs profilés. A cela une explication qui me va bien ; la diminution de section due aux blocs, même en pleine ouverture, est compensée par un meilleur rendement de la sortie qui augmente la vitesse de sortie : moins de section avec le même débit de refroidissement = vitesse de sortie plus élevée = moins de traînée de refroidissement !

À suivre...



21 juillet:
 Sortie d'air:
 J'ai avancé sur le guide d'air central de sortie d'air de refroidissement. J'ai moulé une belle pièces sur un moule en mousse avec 2 couches de carbone de 300 gr. C'est très léger (50 gr) mais ça manque un peu de raideur quand même pour supporter l'aspiration du convergent. Je vais commencer par l'ajuster sur l'avion, percer les différents orifices et je m'occuperai de raidir tout ça ensuite.

 Sur cette vue, il est présenté comme sur l'avion, l'avant à gauche à l'intérieur du capot, la partie plate à droite est fixée en bas de la cloison pare-feu, l'air sort donc en dessous de la gauche vers la droite dans le venturi formé par ce guide et le volet de capot en dessous.
 

Plan de perçage pour laisser passer purges et mécanisme de contrôle du volet de capot.
 

25 juillet:
 Dernière sortie montagne:
  Mon copain François m'a fait parvenir ses images de la journée du 18/07. Il a fait quelques films d’excellente qualité (HD Contour) avec une belle séquence bien dynamique de dogfight au raz de la piste à Valberg.
 Ci dessous, quelques snapshots en attendant le film...

Bon là je déconne un peu.
Ca me fait penser qu'en démontant les mitrailleuses on devrait gagner un peu de masse.

 Départ d'Isola, la piste devient une piste de ski l'hiver.

 Quel beau terrain de jeu.

 Le SPEEDJOJO au bout du doigt !

La vidéo montée ici : http://youtu.be/r7xhp3q-bqU

31 juillet:
L'effet Meredith, ou comment utiliser la puissance calorifique du moteur comme un réacteur:
voir notre échange avec Hervé dans les commentaires de ce mois...