Mars/Avril 2020 - Vidéos d'Espagne et calcul de performances décollage

1er mars.
Vidéo.
Arrivée à Coscojuela de Sobrarbe.
 A paraitre vendredi prochain à 18 h, c'est un peu une redite d'une précédente vidéo que j'avais postée vite fait, mais celle-ci est plus complète, avec notamment les dialogues (que l'on peut faire apparaitre en sous-titres) et d'autres points de vues que celui de la seule Insta 360.
 Enfin, cette destination magnifique mérite qu'on s'y attarde.


4 mars.
Vortex d'admission. 
 Reprise des activités ! Ça me manquait un peu de remettre les mains dedans.
 La boite d'admission étant à la maison pour un  ajustement (Ça touche toujours un peu le capot à l'intérieur), j'en profite pour améliorer l'écoulement interne.
 Sur cette photo, la partie basse de la boite à air, où l'on voit l'emplacement du filtre annulaire au centre. La manche d'entrée présente des angles vifs en entrée du volume entourant le filtre, et ça faisait un moment que je voulais y faire quelque chose. On voit en bleu les ébauches en mousse de ce que je compte faire. J'attends pour l'instant ma livraison de résine vinylester.

 Il y a bien longtemps dans ce blog, nous avions émis l'idée de faire l'essai d'un vortex en admission. Ce dispositif a été utilisé par des amateurs, principalement pour des voitures ou des motos. Peu de mesures publiées en revanche, mais à la clé une possible amélioration du couple et de la consommation.
 Je ne crois plus au père Noël, mais je pense qu'à peu de frais on peut faire une petite étude, pour voir.
 Par ailleurs nous avons pu constater que certains cylindres étaient plus chauds que d'autres, indépendamment du refroidissement (d'après nos nombreuses études sur le refroidissement).
 Bref, on soupçonne que des différences de richesse se produisent entre cylindres, ce qui indiquerait un mélange incomplet de l'air et de l'essence en aval du carburateur. Ce dispositif pourrait au moins résoudre ce problème.
 Pour en avoir parlé avec le père, nous voulions placer ce vortex derrière le carburateur, pour ne pas influencer son fonctionnement, mais il s'avère que c'est impossible à cause du manque de place entre le carbu et l'araignée (distributeur). Des amateurs d'automobiles, également contraints par ce problème, ont obtenus de bons résultats en plaçant ce vortex entre filtre et carburateur. Donc je me lance, en prenant soin de ne pas modifier ma boite de façon définitive, mais en faisant un dispositif qui se manchonnera.
 Donc après m'être largement inspiré des réalisations des amateurs sus-cités, j'ai découpé dans de la tôle en acier zingué mon modèle, puis j'ai réalisé un petit moule perdu pour lui adjoindre un beau cornet d'admission.
 Au moment où j'écris ces lignes, ça durcit tranquillement sur le radiateur.

 Je ne peux m’empêcher de penser à cette veine d'air mise en rotation assez modérément par les petites ailettes, mais dont la vitesse de rotation va considérablement augmenter en entrant dans le convergent du carburateur par conservation du moment cinétique, puis tomber face au papillon en pleine ouverture. Selon moi, il devrait y avoir derrière le papillon, deux votex cote à cote, tournant dans le même sens, à cause du cloisonnement opéré par le papillon.
 Ça devrait logiquement améliorer l'homogénéité du mélange.
 Par ailleurs, la vitesse des filets d'air est plus importante que sans vortex, à cause de la composante en rotation, mais ça ne changera pas la dépression au col qui ne dépend que du débit réel, lui-même imposé par le régime moteur (et la position du papillon). Donc je ne m'attends pas, finalement, à ce que ça perturbe le carburateur plus que ça.

 Vivement les essais !


10 mars.
Vortex d'admission.
 Voici quelques photos supplémentaires.
 Une de "l'add-on" tout seul, après découpe et ponçage.
 Les autres montrent également la partie supérieure de la boite avec, en partie avant, la vanne de réchauffage carburateur.
 Le générateur de vortex s'ajuste parfaitement dans le convergent d'origine, il me reste à trouver un moyen sûr de le tenir en place, sans petites pièces qui risqueraient d'être aspirées par le carburateur (toujours l'obsession des conséquences d'une défaillance sur la sécurité).

17 mars.
Nous sommes en guerre !
 Malgré nos bonnes relations avec le gouvernement, nous n'avons pas réussi à obtenir de laissez passer pour les travaux du SPEEDJOJO.
 Nous en sommes réduits à faire ce que l'on peut à la maison, mais ça va vite s’arrêter, faute de ne pouvoir aller au hangar.
 La bonne nouvelle, c'est que le moteur est chez moi, après révision complète. Nous devons repartir sur un rodage.
 Papa a fini la modif sur la boite de clim qui doit être remontée avant le moteur.

De Papa:
j'ai fini le boitier clim. Je garde l'entrée froid, au cas où. Je mettrai un bouchon.
j’espère qu'il n'y aura pas interférences avec bâti et autres!
Je vais aussi essayer d’améliorer la pompe à essence. J'ai adouci le doigt, mais il est assez long et il
a pris un jeu latéral.


Nouvel alternateur.
 Comme je vous en ai déjà parlé, nous étudions la possibilité de remplacer notre gros alternateur de 60A par un moins puissant (30A) plus adapté, plus léger (1,8 kg), moins encombrant (diamètre 10,5 cm) et plus fiable, car il utilise une techno à aimants permanents sans contacts tournants.

 Le problème pour cet alternateur compatible moteur O-200 (et famille) est qu'il faut envoyer l'ensemble engrenage d'entrainement du moteur au fabricant de l'alternateur pour montage. Ça à l'air suffisamment compliqué à faire et c'est la condition pour conserver la garantie constructeur.

 Le distributeur français est Aéro 3D, que nous avons récemment tenté de joindre sans succès. Le site ne fonctionnant plus, nous avions émis l'hypothèse d'une faillite et commencé à renoncer.
 Papa a finalement eu le responsable aujourd’hui, leur site a subis une attaque de hackers (quand je vous dis que c'est la guerre) et ne fonctionnait plus.
 Bref, ils nous font une cotation en ce moment pour notre projet. Wait and see.


21 mars.
Pompe à essence moteur.
Courrier de Papa (sans virus).

2 choses à faire sur la pompe:
- reformer un pion de centrage de ressort qui avait été abimé quand j'ai taraudé un trou
  pour remplacer une vis foirée.
- diminuer le jeu latéral du doigt.

1- La photo 1 montre les morceaux et le support incliné en bois qui a servi à l'usinage.

L’opération consiste à percer un trou de 2.5 et à tarauder à 3 pour mettre une vis à tête cylindrique.
On là voit, photo 2, en laiton. Elle n'est pas vissée à fond.
Son diamètre est pile celui du ressort (le petit).








La photo 3 montre la vis en place. On voit aussi juste à droite le trou taraudé (à 6) qui a remplacé
le trou original foiré. J'ai bloqué la vis avec du frein filet.















Photo 4, le ressort en place.

2- le jeu dans le doigt a dû se faire à cause de son mouvement de godille sur la came, lui même causé par le profil hyper agressif dudit doigt.
Naturellement, j'ai rectifié l'angle en question. Pour le jeu, il apparait en partie par ovalisation des trous du doigt et en partie par abrasion sur l'axe.
L'axe  fait 6.20 à l'origine. J'ai trouvé dans mes reliques un axe de 6.35. Moyennant un peu de travail à la lime, à l’alésoir et un foret de 6.2, j'ai pu le mettre en place. Le résultat me plait. Très peu de jeu maintenant.
Photos 5 et 6.

Boite à air.
 Dont je continue l'optimisation. J'ai mis en forme les petits profils sur lesquels je vais stratifier du carbone. Ma résine vinylester est bloquée au point relais à 200 m de chez moi !
Tant pis, je vais travailler avec de la vulgaire polyester, moins résistante aux projections de carburant, mais ça devrait être assez rare et de courte durée d'exposition.
 La mousse en triangle inversé collée au plafond de la boite va me servir à adoucir une petite marche en sortie de volet. Bon je chipote mais j'ai le temps, comme beaucoup d'entre nous.







 Technologie Airbus.

 Voilà un truc qui me fait bien marrer , photo prise lors de mon tour avion dernièrement. Les vérins de commande des ailerons d'un A340 dont les carénages sont jointés par des franges assez ridicules. Ça fait très vintage années 70.
 A noter que toute notre flotte d'A340 (il en reste 4) n'est pas équipée des mêmes joints et qu'un ingénieur a dû décider que ce n'était plus possible de laisser ça.

 Quand j'y pense, mais surtout quand je pourrai, je tacherai de faire une photo des nouveaux joints, beaucoup plus classiques.


24 mars.
Vidéo Pène de Soulit bonus.
 Il me restait des images de mon premier passage à Pène, j'en ai profité pour faire une vidéo plus technique, je sais qu'il y a des amateurs. J'ai donc incrusté des images dans la principale de façon à comprendre et voir les actions de pilotage simultanément dans l'action. Il y a un zoom du tableau de bord, stabilisé et volontairement très contrasté pour une meilleure lecture vidéo. On y voit les instruments qui servent principalement en approche montagne, le badin et le vario pour confirmer le plan. J'ai aussi présenté le visuel extérieur en médaillon dans la première partie, mais également en plein écran à la suite avec une représentation du point d'aboutissement, notion très importante en approche montagne.


Boite à air.
 Qui est terminée. Sur cette photo, partie haute et basse où l'on voit une évolution plus progressive de la section du divergent, pour préserver le maximum de pression en admission.
 J'espère que ça compensera en partie la perte de charge induite par le vortex.

 Bon et bien maintenant, je suis au chômage technique de mon employeur, mais aussi du Jojo.

 Je vais m'occuper à monter des vidéos, il m'en reste quelques-unes à faire...


31 mars.
Des vidéos.
 Il faut bien s'occuper pendant le confinement, alors je m'attaque à l'énorme volume de vidéos que j'ai ramené d'Espagne. Et du temps, il en faut pour monter chaque épisode d'environ 15 minutes, à peu près 2/3 jours pour chaque. Ça comprend une recherche de l'itinéraire suivi (merci Airnavpro), le tri des rushes, leur synchronisation, le montage du sénario, les fastidieuses relectures pour éliminer les défauts, le traitement des images (saturation, couleur, contraste, luminosité) et la synchronisation et le filtrage du son (moteur) et enfin les sous-titrages sur YouTube qui apportent un vrai plus pour la compréhension.
Ça demande beaucoup plus de travail qu'une vidéo courte sur un sujet unique. C'est un format plus long que d'habitude, peut-être moins spectaculaire ou punchy, mais c'est volontaire et apprécié, plus narratif, afin de bien saisir l'ambiance, avec des messages pédagogique subliminaux tels que savoir renoncer, observer, écouter et mettre les gros egos de coté.
 Les retours que vous me faites sont élogieux, ça me récompense de mon travail. Il semblerait, d'après des amis anglo-saxons, que ma chaine soit un peu unique sur la façon de traiter le vol montagne, nous serions devenus une sorte de référence, bien malgré nous.
 J'ai aussi remarqué, lors de passages sur des terrains, que beaucoup de pilotes ou contrôleurs reconnaissaient le SPEEDJOJO et venaient spontanément taper la discute.
 Ça fait vraiment plaisir et me pousse vers l'espérance d'une qualité toujours meilleure de mes vidéos.
Encore merci !

 La Vuelta Ibérica (à ne pas confondre avec le tour d'Espagne à vélo) commence par les deux épisodes suivants. N'hésitez pas à me faire des retours sur ce qui vous a plu, ou pas, par le fil des commentaires sur YouTube, ça améliore mon référencement pour toucher un public plus large. Je précise que je ne gagne pas d'argent, les musiques que j'utilise sont sous droits d'auteurs et me l'interdisent, ce n'est pas mon but.

 Si vous voulez participer au budget recherche du SPEEDJOJO, vous pouvez commander un Tee shirt sur l'adresse suivante, c'est moi qui ai dessiné tous ces motifs et 3 euros me sont reversés en droits d'auteur, mais clairement, je ne vais pas me faire des couilles en or avec ça :)

https://www.tostadora.fr/speedjojo/catalogue

Cliquer sur l'image pour lancer la vidéo.






















Nouvelles d'E-props.
 Vous le savez peut-être, mais E-props a créé une chaine YouTube pour communiquer sur ses produits et diffuse des dossiers techniques très intéressants sur des manipes qu'ils ont montées.
 Voici l'adresse de la chaine:
https://www.youtube.com/channel/UCFNK9kvJYcYF2YDLfxhZMhg

 Une dernière vidéo de Jérémie est particulièrement intéressante, elle traite des variations de couple à l'hélice avec un moteur Rotax, qui ont été mesurées grâce à un dispositif maison, placé entre sortie du réducteur et l'hélice. C'est proprement génial.
 https://www.youtube.com/watch?v=HnCc4dN7hCI&t=175s

 Dans le fil des commentaires, j'en ai profité pour demander des nouvelles de notre hélice qui s’appellera l'Arlésienne, (non je déconne) et qui nous est maintenant promise en fin de confinement.

 Voici le message de Jérémie:
 L'hélice du SpeedJojo est terminée, il ne manque plus que la platine du cône. Je fabrique actuellement une presse pour les platines de 15 différents modèles de cônes, donc elle sortira bientôt. Je pense qu'à la fin du confinement, tout sera prêt de notre côté pour les essais. Amitiés, Jérémie


4 avril.
Vidéo.
 La production est à plein régime, voici la deuxième partie du jour 2, qui fut bien rempli et nous a conduit à Fuentemilanos. Enjoy !






 Courrier des lecteurs.
 Dont je vous fais profiter. Bruno m'a questionné sur le fonctionnement de ma boite à air d'admission moteur et les raisons qui m'ont conduites au design actuel.
Voici quelques éléments de réflexion.

 Pour t’éclairer sur la conversion de l’énergie cinétique de l’air en énergie de pression, je vais te donner quelques chiffres concernant ma boîte, et un petit dessin.

On y voit que l’essentiel de l’énergie cinétique de l’air est converti en énergie de pression dans la manche avant, qui alimente la boîte. On récupère 7 mb théoriquement sur les 7,5 de départ. Mes arrondis ajoutés récemment n’apportent donc pas grand chose, mais j’avais le temps...

 L’air passe à la vitesse ridicule de 10 km/h à travers le filtre, ce qui ne génère qu’une perte de charge négligeable.

 A la lumière de tout ça, il convient donc, si on vise une certaine efficacité du travail entrepris, de porter son attention sur le divergent initial et sur la vitesse obtenue à travers le filtre, et donc de sa surface.

 La démonstration (le dessin), ne met pas en évidence la perte de charge à travers le filtre, et tu pourrais me rétorquer que quoi qu’il arrive, je ne peux perdre que les 0,4 mb restants. Ce serait une erreur.

 En effet, si je place un filtre tout petit, le moteur aspirant quoiqu’il arrive ses 70 litres d’air par seconde, une delta P importante va naître aux bornes (analogie électrique) du filtre, la pression sera donc plus faible en entrée carbu, et de toute évidence inférieure à la pression statique extérieure.

 Le but recherché est d’obtenir une pression d’admission (que je peux mesurer) au moins égale à la pression statique extérieure, et même un peu mieux, grâce à la pression dynamique supplémentaire obtenue par la vitesse avion.

On y est arrivé, de l’ordre de 3 à 4 mb de plus en vitesse croisière avec l'ancien capot et l'ancienne boite.

 Nous devrions donc faire mieux, je ferai des mesures dès que possible.

  Les pertes de charge se répartissent ainsi (deuxième photo) , ne pas prendre les valeurs intermédiaires au pied de la lettre, je n’ai que le bilan final.










Tableau de bord.
 Dessiné par Papa avec Draw, de la suite open office, voici le tableau qui est parti en commande sur un site qui peut assurer la découpe et l'envoi.
 Mon ami Matthieu Barreau m'avait proposé de le faire faire à ses étudiants, mais compte tenu de la situation difficile que nous vivons, on s'adapte.

 Finalement, il y a pas mal de choses à placer derrière le tableau, l'Ibox qui va avec l'Iefis Explorer de MGL, le boitier du Power Flarm, les boitiers VHF et transpondeur qui ont tous deux une face avant déportée.
 Il n'y a pas beaucoup de place entre le réservoir et le tableau, mais ça passe en utilisant le volume de l'échancrure dans le réservoir qui permettait précédemment de placer les longs instruments que sont horizon et directionnel classiques. Il y a 30 ans, Papa avait fait modifier le réservoir pour cette raison.
 L'avantage d'avoir pu tout rassembler est de limiter la longueur des câbles et de pouvoir tout démonter d'un coup avec le tableau pour une maintenance éventuelle.


9 avril.
Alternateur BC433-H 
 Nous avons reçu le devis d'Aéro 3D pour l'alternateur, il est de 1087 euros en fournissant l'interface gear qui doit obligatoirement être montée par le constructeur, pour une raison que nous ne connaissons pas (à part la perte de la garantie).

 Comme le moteur est chez moi, j'ai attaqué le démontage de notre alternateur ce matin.
 Quelques difficultés, mais j'y suis arrivé.

 Sur le document ci-contre, voici les éléments à envoyer chez Aéro 3D, qui se charge de les faire parvenir au constructeur. Il faut savoir qu'il s'agit de l'entrainement le plus récent, et il convient de bien vérifier le p/n des pièces.
 Ça tombe bien, au moins pour 2 d'entre elles, c'est écrit dessus pour le hub et le retainer. Pour le gear, on vérifie les 1,2'' de long, mais a priori c'est tout bon.

Parlons masse maintenant.
Le notre pèse 4,8 kg alors que le BC433 pèse 2 kg.

On réfléchi encore un peu, on aimerait bien savoir la raison de cet envoi au constructeur, si ça se monte comme sur notre alternateur actuel, c'est pas sorcier. Envoyer les pièces présente le risque de ne jamais les retrouver, on ne sait jamais en ces temps troublés, et après, nous serions à poil.








17 avril.
Vidéos.
 La machine à vidéos tourne à plein régime, une par semaine en ce moment et je me dis que sans le confinement, je n'aurais pas pu en venir à bout. A toute chose malheur est bon.

 On en est au 3ème jour, en deux parties.

 Enjoy !














25 avril.
Vidéo.
 Les jours passent et se ressemblent...
 On en est maintenant au jour 4, j'y aborde explicitement la problématique des performances au décollage, ou plus exactement, "comment ne pas se casser la gueule au décollage quand il fait chaud et qu'on est en altitude", la méthode expérimentale.


Perfos décollage.
Problématique.
 On ne sort pas systématiquement l'abaque de décollage quand on va voler, parce qu'on sait par expérience sur notre machine bien connue, qu'il n'y a aucun problème sur tel terrain, que le chargement est classique, la météo habituelle etc... Quand on commence à se poser la question, il faut y répondre, et de façon assez sure. La technique habituelle est d'ouvrir le manuel de vol et de faire les calculs, ça donnera quelque chose de pas trop loin de la vérité, sur piste en dur. Le manuel ne fournit pas toujours les pénalisations de surface, ne prend pas en compte une pente ou même l'usure de la machine. Difficile donc de lui faire entièrement confiance quand on est proche des limites.

Technique alternative de calcul de perfos décollage.
 Je vais donc vous présenter une technique mise au point par la team SPEEDJOJO, basée sur une étude de notre ingénieur en chef, Jean Claude Peuzin (mon oncle), qu'il a poussé très loin. Le principe est d'obtenir une technique précise et facile à mettre en œuvre pour les cas limites, à l'origine pour la montagne.
 Je ne vous démontrerai pas ce qui est avancé dans le cadre de cet article, je demanderai a JC de me faire un pdf téléchargeable pour les matheux. Comme beaucoup d'entre vous, je voulais quelque chose de simple et d'exploitable sur le terrain. Je vais néanmoins vous énoncer les principes de la méthode, pleine de bon sens, c'est ce qui m'a plu.

 Tout d'abord, la méthode suppose que l'accélération est constante tout au long du décollage sur terrain de pente uniforme (elle peut être nulle), ce qui pourra choquer certains à ce stade.
 C'est pourtant le constat que nous avons fait, aussi bien avec notre Jojo que pour le Skyranger de mon oncle.
 Pour notre Jojo, le régime moteur plein gaz est constant à 2300 tpm de 0 à 125 km/h, puis augmente de 50 tpm tous les 10 km/h indiqués. A régime constant, la puissance sur arbre est constante pendant le décollage, ce qui implique que si le rendement était constant, la traction devrait diminuer de façon inverse à la vitesse (la puissance est le produit de la traction par la vitesse). Or, ce n'est pas ce qui est observé, l'accélération a été constatée sensiblement constante pendant le décollage. Cela s'explique a priori par le rendement propulsif qui s’améliore avec la vitesse (la partie décrochée de l'hélice raccroche progressivement à mesure que la vitesse croit). La traction hélice est donc considérée constante pendant la phase de décollage, ce n'est plus vrai à des vitesses plus importantes, bien entendu.
 Cette méthode se limite ainsi aux hélices à pas fixe, une hélice à pas variable améliore le rendement sur toute la plage de vitesse et on constate une diminution de la traction avec la vitesse plus conventionnelle. La traction est bien entendu plus forte au point fixe qu'avec une hélice à pas fixe.

 Ensuite, c'est de la physique, une force, une masse, une accélération, F = M.A
 Cette force se décompose entre celle fournie par le moteur et celle fournie par la pente sous la forme d'une fraction de l'accélération de la pesanteur terrestre.
 L'ingénieur en chef a déterminé qu'il existait 3 cas qu'il convenait de distinguer, la piste horizontale, la piste de pente uniforme et la piste de pente variable, j'en détaillerai les aspects plus loin.

La méthode.
 Elle suppose de pouvoir alléger l'appareil d'un occupant (ou plus) et que le décollage seul à bord soit considéré comme sûr. Il faut connaitre la longueur de piste disponible. Il ne doit pas y avoir d'obstacles dans la trouée d'envol ou l'exigence d'une pente de montée importante.
 Effectuer ensuite un décollage sur la piste en chronométrant mentalement pour le pilote le temps séparant le lever des roues, du passage au bout de piste. Le passager débarqué pourra se rendre à proximité pour chronométrer avec son smartphone ou évaluer la distance restante avec des pas.
 La vitesse de montée initiale vous permet d'établir votre marge au décollage en faisant le produit de cette vitesse en m/s par les nombre de secondes chronométrées. La longueur de piste étant connue, vous déterminez la distance de roulement au décollage.
La méthode permet de répondre à la question: "pour une variation de masse au décollage donnée, quelle variation de distance".
 Cela revient à rechercher k dans l'équation dl/L = k.dm/M , avec dl/L variation relative de distance de roulement au décollage, et dm/M variation relative de masse.

Dans ma dernière vidéo qui explique la problématique, j'ai estimé la masse avion pendant ce décollage à 600 kg et la distance de roulement au décollage à 310 m, la piste faisait 400 m, très légèrement descendante.
Mon passager faisait 75 kg tout mouillé, soit 12,5%


Cas de la piste horizontale.

Calcul du Tonton:

 Cas le plus classique, l'accélération n'est obtenue que grâce au moteur.
 La variation de distance de décollage est égale au double de la variation de masse (k=2)
 Donc, dans notre exemple précédent, 12.5% x 2 = 25%
 Il vient, distance de décollage avec mon passager 310 x 1.25 = 388 m

 Au passage, j'ai fait une petite recherche hier sur Google map pour vérifier a posteriori les distance mesurées in situ.

 Sur la première image d'Arconès, on reconnait bien les hangars et l'environnement.
405 m de longueur roulable, soit jusqu'au chemin qui traverse.

 Deuxième image, la distance entre le lever des roues, juste avant les marquages, et le bout de piste, 90 m. J'avais tout bon au chrono.

 Dernière vue, la longueur de décollage, sans surprise 320 m pour 310 m estimé. Pas mal !

 On peux se servir du temps de décollage, chronomètrable sur la vidéo pour rechercher l'accélération supposément constante :
 J'ai trouvé 19,6 sec pour parcourir 320 m.

DD = 1/2.A t^2

A = 2.DD/t^2 = 1,67 m/s-2 ou 0,167 g

On peut aussi calculer la vitesse d'envol :
V = A.t = 32,7 m/s ou 117,6 km/h de vitesse sol.

Compte tenu des conditions de température (28°) et d'altitude (3800 ft), cela nous donne une vitesse indiquée de 106 km/h, c'est pas déconnant.

Si l'on reprend le calcul de performances de l'exemple, on a maintenant 320 x 1,25 = 400 m
Donc si j'avais décollé avec le père on aurait quitté le sol au bout de piste sans marge.

Suite de l'article au mois de mai