Juin 2021 - Carénage de roulette, problèmes CHT et installation des saumons

 2 juin.

Carénage de roulette.

 Je vous écris ce mot du Brésil .

 J’ai pris deux photos avant de partir de chez moi et prends maintenant le temps de vous les commenter. 

 Comme vous le savez, j’ai fait évoluer la surface des couples imaginaires , numérotés de 0 à 11, pour tacher de respecter la même évolution volumétrique qu’un corps de révolution de forme pifométrique, mais que je crois proche d’un profil à laminarité étendue. Pour ce dernier, je me suis largement inspiré de la forme de fuselage du Celera 500 ou autre Piaggio Aventi.

 Le croisement des différentes contraintes, de répartition du volume, de la rampe montante arrière et de la forme de la roulette à caréner, me conduit à une forme originale que je n’avais pas anticipé au début. La partie avant est assez verticale, avec une bosse sur le dessus pour englober le pivot de la roulette, les fentes latérales laissent passer les guignols de commande d’orientation de la roulette. La partie centrale, position du maître couple, est large dans le bas pour respecter la largeur de La fourche et son orientation vers l’arrière. Enfin, sûrement la partie la plus surprenante, l’arrière s’évase largement pour compenser la disparition du volume occupé par la roue en extérieur. 

 On ne peut pas dire que ce soit moche, c’est juste surprenant. Pour la mise en forme du moule, j’ai dû ajouter du chocolat à l’intérieur, car les épaisseurs de mousse devenaient trop faibles, et le carénage passe au plus près des différents constituants de la roulette pour réduire le maître couple à sa surface minimale.

 J’ai découpé en carton les formes femelles des différents couples pour usiner méchamment mon moule. Quelques « stations » nécessitent encore un ajout de matière.

 

Redéfinition de notre objectif.

  J’ai fouillé dans mes archives de 2010 qui indiquaient l’état des lieux avant nos travaux d’amélioration.

 Concernant la vitesse, aux erreurs près de la chaîne de mesure de l’époque, nous avions 120 kt au FL75 avec manette au tableau et le régime max de 2750 tpm.

 Pour le vario, 600 ft/mn mesurés au chrono entre 2000 et 3000 ft à la masse de 700 kg en température standard et IAS 150 km/h. J’ai un guide de calcul pour corriger les écarts de masse, de température et de vent effectif (merci le gps) afin de comparer ce qui est comparable.

 On va peut-être commencer par faire un nouvel état des lieux avant de se fixer un objectif, ambitieux mais raisonnable.

6 juin.

Sondes CHT.

 J’ai vu Papa hier avant mon départ en vacances, il m’a dit avoir installé la sonde du cylindre 2 sur la bougie du bas, en ayant également raccourci la patte sur laquelle la broche de la sonde vient se brancher.

 On attendra visiblement mon retour pour essayer, papa ne peut pas voler seul, car il lui manque son medical pour lequel il a pris rendez-vous... en fin de mois. Il a corrigé le badin électronique conformément à ma consigne, +2%.

 A la reprise il ne faudra pas traîner, car nous avons la dead line de l’Envolée d’Espagne, du 10 au 17 juillet, pour laquelle l’avion devra être être bien fiabilisé. Je ne sais pas si nous aurons le temps d’installer les saumons, car il faudra préalablement faire les mesures de vario, vitesse max au FL75 et tentative de record basse altitude avec pas d’hélice augmenté. Gros programme donc, nous ferons le maximum.

 

14 juin.

 Modification timonerie volet de capot.

 Papa a été sensible à mon retour sur les efforts trop importants nécessaires à la fermeture du volet de capot en vitesse croisière et a identifié que toute la course du câble de commande n’était pas utilisée. Il peut ainsi augmenter cette course d’environ 20%, permettant de réduire l’effort dans la même proportion. Ce ne sera peut-être pas suffisant, mais ça va dans la bonne direction avec peu de travail.

 Sur cette photo, qu’il m’a envoyé hier, on peut voir en bois, le simulateur de la cinématique avec le compas de commande et le volet.

 Posés dessous et en acier, l’ancien et le nouveau modèle de compas de commande. Le nouveau est le plus petit, il faut plus de course du câble de commande pour faire la même ouverture de capot. Le câble de commande est fixé à la patte couleur laiton. Installation prévue cette semaine.

 Un petit mot du système anti collisions Power FLARM qui ne fonctionne pas encore, je dois mettre à jour le firmware et charger la database obstacle, ce que je ferai à mon retour de vacances. Papa viens de faire le nécessaire pour que notre écran de navigation Explorer de mgl affiche les traffics environnants sur la carte. Il fallait pour cela déclarer le port d’entrée  RS232 de l’Explorer comme « FLARM traffic system ».

 Le FLARM nécessite un primary display pour afficher les alarmes et pouvoir communiquer avec lui. Sur notre avion, il est en bonne place sur la casquette, mais il peut aussi alimenter un secondary display compatible pour y représenter les traffics détectés sur la moving map, y compris les traffics équipés transpondeur mode S détectés par le Power FLARM. Enfin, si j’ai bien compris, nous serons vite fixés.

 

 

15 juin.

Timonerie volet de capot.

 Rapport du père sur la journée d’hier:

De papa.

 J’ai remonté la tringlerie cet aprèm. Pas trop mal, ça baille un poil à la fermeture. La course est augmentée de 42 à 57 mm. Surtout, la géométrie des tringles est plus favorable, notamment côté fermé. J’ai aussi corrigé le défaut d’alignement.

 J’ai aussi modifié 2 autres rondelles de bougie. Il en reste une troisième que je n’ai pas sous la main. J’ai pas cherché.

Il faut que je m’occupe de la doc avion.

 

24 juin.

Températures cylindres.

 A peine rentré j'ai réalisé un petit vol perfos pour enregistrer le vario entre 2000 et 3000 ft en std, à la masse montagne de 700 kg et IAS 150 km/h. C'est le protocole de test que j'avais choisi il y a quelques années pour pouvoir comparer plus tard en fonction des améliorations apportées. Le vario de référence était ainsi de 600 ft/mn.

 

 Hier matin vers 9 h, avec un super temps bien calme, j'ai réalisé 2 montées successives avec un temps de montée chronométré d'une différence inférieure à la seconde, donc avec une très bonne reproductibilité. Ce temps était de 69 sec, donnant un vario brut de 870 ft/mn. En appliquant les corrections d'écart de masse, d'écart à la température std et d'écart de vitesse sol entre début et fin (effet de gradient de vent), j'obtiens un vario net de 800 ft/mn au régime de montée plein gaz mixturé de 2470 tpm.

 J'aurais aimé avoir le moins de corrections possible à faire, car elles introduisent une erreur supplémentaire, j'ai fait ce que j'ai pu, nous tacherons de confirmer ces mesures. A noter qu'un changement moteur a eu lieu entre temps, avec en estimation à l'époque, 5 cv supplémentaires. L'allègement n'a aucun effet, car nous comparons à la même masse. Ce résultat est donc lié à l'amélioration de l'aérodynamique globale et à l'augmentation de puissance.

 Dans la foulée je suis monté au FL75 pour réaliser un triangle du colonel Renard. La TAS de 238 km/h (soit 128.5 kt) a pu être mesurée (données gps), toujours dans de très bonnes conditions bien calmes. A noter que même à cette altitude, j'ai dû réduire un peu les gaz pour ne pas dépasser le régime maxi, ce qui n'était pas le cas auparavant.

 Et maintenant les températures cylindres. 

 Papa avait installé une des nouvelles sondes CHT sur la bougie du bas du cylindre 2 pour mesurer l'effet de placer cette sonde dans de l'air de refroidissement plus chaud. L'effet a cette fois été spectaculaire, traduisant un vrai problème de design dont les raisons nous apparaissent maintenant plus claires.

 

 Papa m'a rejoint en début d'après midi et nous avons entrepris de passer toutes les nouvelles sondes en position basse, mais en laissant une ancienne sonde surnuméraire en position haute du cylindre 1 pour pouvoir comparer. Il a juste fallut déclarer une nouvelle entrée sur notre instrument Xtrem.

 Puis nous sommes parti faire un petit vol d'observation.

 Les résultats sont choquants, voici la répartition de température qui a été observée en montée.

 

   Ancienne sonde position haute   1: 156

 Nouvelles sondes position basse   1: 153  2: 177  3: 183  4: 183

 

 Nous retrouvons  le cylindre 1 le plus froid, comme d'habitude avec les anciennes sondes. Notons que, malgré la position plus exposée à l'air froid de la vieille sonde, elle est néanmoins plus chaude que la nouvelle en position basse.

 Enfin, l'écart de température des nouvelles sondes entre les deux positions haute et basse est d'environ 50°C (!) ce qui valide ma première impression du 18 mai.

 Nous en avons parlé ce matin avec le père, même si les nouvelles sondes sont plus exploitables en position basse, cela ne nous satisfait pas. Nous allons recommander des sondes ancien modèle et les renforcer nous-même. Je vous prépare un petit topo sur les raisons du pourquoi de tout ça.

 

25 juin.

Sondes CHT.

 J'étais au simulateur très tôt ce matin (5h) et suis donc de retour dans les "affaires" après une bonne sieste, pour parler de nos déboires avec les sondes CHT.

 

 On va commencer par un descriptif des sondes:

 

 Nos anciennes sondes sont constituées de rondelles en cuivre avec une patte débordante sur laquelle sont soudés les thermocouples. Le cuivre présente une excellente conductivité thermique. De plus il est un peu mou et ductile (ce qui le fait apprécier en plomberie), et va donc présenter une grande surface de contact quand il est serré entre la bougie et la culasse. Le thermocouple étant soudé, la perte de flux thermique dans le câble est très largement compensée par le flux de chaleur en provenance de la patte. Pour faire une analogie électrique, la résistance interne de la source de chaleur est faible.

 

 

 Nos nouvelles sondes acquises, car réputées plus solides, sont constituées de la même rondelle en cuivre, mais un connecteur dans lequel est soudé le thermocouple se broche sur la patte de façon élastique. Ce connecteur est en alliage, pour avoir la propriété d'être élastique et pouvoir rester en place. L'alliage d'aluminium a une conductivité thermique moindre, mais le pire est que la surface de contact est faible, tout au plus quelques points de contact, le matériau n'étant pas ductile.

 

 Les pertes de flux dans le câble ne sont plus suffisamment compensées par le flux intermédiaire entre la patte et le connecteur et le thermocouple mesure une température intermédiaire. Si l'on reprend l'analogie électrique, la résistance interne du brochage n'est plus négligeable.
 

 

 

 

 Nos mesures ont montré que l'élévation de la température de l'air ambiant permettait de "récupérer" autour de 50°C, mais il y a toujours un déficit de 5/6 degrés par rapport aux anciennes sondes. C'est normal puisque l'air chaud est plus froid que le cylindre et permet encore une fuite de flux de chaleur.

 

 Vous avouerez que ce type de matériel n'est pas acceptable, c'est pourquoi je vous en parle. 

 A ce stade, nous nous sommes posé une question subsidiaire. Existe-t-il un gradient de température significatif entre les deux bougies d'un même cylindre ?

 La culasse est assez "massive", et les flux de chaleur doivent bien circuler. Le refroidissement asymétrique peut-t-il se voir ?

 Pour l'instant nous ne pouvons pas répondre à cette question, mais nous allons y remédier en plaçant 2 sondes ancien modèle sur le même cylindre.

 

 Demain c'est samedi, la journée hangar habituelle du club. La tension monte pour nous, car il faut absolument que l'avion soit prêt pour l'Envolée Ibérique du 10 au 17 juillet.

 Le programme n'est pas encore défini par l'organisateur, ça va dépendre du contexte covid entre France et Espagne.

 Au pire, cette Envolée se transformera en Envolée des Pyrénées, coté français.

  

 

 

28 juin.

Freins et saumons d’ailes.

 Cette fois c’est de Lomé au Togo que je vous écris, après ma reprise sur A330, que je n’avais plus touché depuis novembre. Mais bon, c’est comme le vélo. 

 Je n’ai pas eu le temps de vous faire mon rapport d’activité de la journée de samedi qui a été bien productive, le voici.

 Papa s’est occupé des freins, qui pour l’instant étaient un nogo. Le problème de freinage insuffisant et asymétrique n’était pas lié à la présence de bulles dans le circuit, mais à une usure devenue trop importante des garnitures. Nous avons trop peu de temps pour les remplacer, mais une reprise des réglages va nous permettre de gagner un peu de temps. La manipe s’est terminée par un essai de roulage sur les taxiways de Cannes qui a donné entière satisfaction.

 Dans le même temps, je me suis lancé dans le collage des saumons d’ailes. Compte tenu du temps qu’il nous reste avant L’Envolée d’Espagne, j’ai décidé de sauter la tentative de record de vitesse qui nécessitait une modification du réglage de pas d’hélice et une météo calme favorable. Cette tentative devait se faire avant installation des saumons et ça me bloquait pour avancer. Or cette installation est prioritaire pour moi pour différentes raisons. D’abord l’amélioration des perfos de décollage et de montée par temps chaud seront essentielles pour l’Espagne et je ne voudrais pas risquer de nous en priver si le temps venait à manquer. Ensuite, tout est installé et modifié pour l’installation des caméras, notamment la perche pour la caméra 360 dont le support a été modifié pour être accroché à la nageoire basse des deux saumons.

 J’ai commencé par mettre en place les fils à couper le beurre, du fil très solide qui sert à larder les entoilages de voilure. Sont rôle est de permettre le démontage des saumons au cas où. En tirant dessus, ils découperont la colle Sikaflex qui prend un aspect de caoutchouc au séchage.

 Ensuite j’ai enduit copieusement la partie de l’aile à recouvrir par le saumon. Après avoir routé les câbles électriques des feux de nav, j’ai exercé une forte pression continue sur les saumons pour qu’ils s’enfoncent jusqu’aux repères marqués au préalable.

 Les deux fils à découper sortent sur l’avant puis je les ai noyé dans le congé en colle vers l’arrière de manière à pouvoir les retrouver facilement.

 Le congé a ensuite été fait au doigt et au solvant pour le nettoyage. Puis branchement électrique des feux strobe/nav et essai fonctionnel.

 Voici en trois vues, sous différents angles, le résultat esthétique du montage.

 Comme vous pouvez vous en douter, je meurs d’envie d’aller les essayer en vol. Je veux néanmoins respecter un temps de séchage d’au moins 48 h, puis faire un essai de chargement statique pour respecter un moment fléchissant ultime de 20 Nm sur le saumon, ce qui correspond, d’après mes calculs, à un facteur de charge supérieur à 4 g. Dans la pratique, il faudra appliquer un effort de 10 kgf en extrémité de saumon, dans les deux sens.

 Puis nous ferons des essais en vol pour tester le comportement aux basses vitesses jusqu’au décrochage. Je mettrai quelques brins de laine pour l’observation des écoulements en bout d’aile.

 

30 juin.

Envolée d'Espagne et vol avec les saumons.

 Dernière ligne droite pour les préparatifs de l'Envolée ibérique, le programme est maintenant figé. Départ dimanche 11/07 et concentration à La Cerdanya à midi et le soir à Castejon de Sos. Lundi, déjeuner à Castellon de Monegros et le soir à Santa Cilia de Jaca. Mardi, après les vols dans la Rioja la soirée sera à Burgos. Mercredi, vol vers Siguenza et jeudi vers Castellon de la Plana et déjeuner à l'Ebre. Vendredi, vol vers la Seu de Urgel et déjeuner chez Pirla. Samedi, retour dans nos foyers.

 

 Je connais tous ces terrains, rien de révolutionnaire donc dans ce programme de précaution compte tenu du contexte, mais je suis super content d'aller me poser avec le Speedjojo dans l'Ebre, au milieu des rizières. J'y suis allé l'année dernière, mais je faisais équipage avec Christian dans son Maule. Je m'étais juré d'y amener Papa et le Jojo, c'est juste magnifique et j'espère faire de belles vidéos.

 Mais retournons à la préparation.

 Ce matin je suis allé préparer le Jojo pour son premier vol avec les saumons. J'ai installé la perche pour la camera Insta 360, puis j'ai percé les supports au sommet des winglets, pour fixer les attaches des caméras Gopro. Gros avantage par rapport à l'attache précédente de la perche, on peut facilement changer d'aile, juste deux vis à desserrer puis serrer. Les Gopro prennent de la hauteur au-dessus de l'aile, ce qui évite d'avoir une trop grosse partie du champ occupée par l'aile.

 Je voulais également filmer les brins de laine avant notre voyage.

 Ensuite j'ai collé quelques brins de laine sur l'extrémité de l'aile droite. C'est de ce coté que l'avion a tendance à partir lors du décrochage.

 De retour l'après-midi avec le père, j'ai installé les caméras. Papa à amené la balance pour les essais de chargement statiques que j'ai réalisé en montant sur la balance et en appliquant les efforts à la main sur l'extrémité des saumons. J'ai chargé à 16 kg dans un sens puis dans l'autre, des deux cotés, ce qui du coup nous protège pour un facteur de charge de 6,4 g, c'est à dire que l'aile se sera pliée en deux bien avant.

 Du vent à Cannes, 290/15G26 pour une piste 35 en service. Fort vent de travers donc et turbulences assurées en basses couches, "idéal" comme essai pour tester les limites.

 Caméras en route, je pilote et Papa regarde les brins de laine pour annoncer ce qu'il voit. Décollage en 35, de bonnes rafales de travers, je suis obligé de donner quelques coups de frein asymétriques pour garder l'axe le temps que la vitesse augmente. On se fait bien secouer après l'envol, l'écoulement sur le bout d'aile et le winglet sont parfaits, le comportement avion est normal. Passage verticale terrain à 2000ft, puis nous mettons le cap plein ouest vers Saint Cassien. Passage avec l'info de Nice pour annoncer un travail entre 3000 et 4000 ft sur un axe St Cassien/Draguignan.

 On monte tranquillement à 4000.  Le vario à 150 km/h varie en 3 et 5 m/s (600 à 1000 ft/mn), nous ne sommes pas à 700 kg (660), mais il fait très chaud (34° au sol). Nous attendrons un moment plus calme pour évaluer l'effet des saumons sur le taux de montée, mais ce que j'ai vu est très prometteur.

 Et puis nous commençons le vol lent dans une atmosphère plus laminaire. Gros incendie en vue au nord de Fayence avec une valse de Canadair au travail.

 

 Recherche de vitesse de décrochage dans toutes les configurations de volets:

Vs0: 82 km/h, Vs1: 78 km/h, Vs2 et 3: 73 km/h

 En faisant les correction de masse, le gain est de 2 km/h par rapport à la configuration précédente et la vitesse d'approche masse montagne (700 kg) passe de 100 à 97.5 km/h, ce qui n'est pas négligeable.

 

 Sur cette image, la fumée de l'incendie est au loin, tous les brins sont bien collés.

 Sur cette autre, les brins sont bien désordonnés.

 

 Du point de vue comportement et observations:

 Le comportement est très similaire à avant, petit buffeting annonciateur avant des à-coups en tangage typique des décrochages partiels de bord d'attaque. En approchant de 85 km/h les winglets décrochent, mis en évidence par l'agitation anarchique des brins de laine, puis, en fonction de la config volet, on voit le décrochage des saumons qui envahit vers l'arrière une petite partie de l'aileron. Il doit se passer la même chose de l'autre coté car les oscillations en roulis sont faibles. Un petit coup à cabrer sur le manche provoque une abattée franche facilement récupérable.

 

 Sur cette série de 3 photos, la première avec seulement le winglet sup décollé (on voit pas bien sous cet angle), sur la deuxième le saumon est décroché et enfin la troisième où tout est décroché y compris la nageoire basse.

 Notez que l'assiette avion est encore positive.

 Conclusion:

 Le comportement avion au décrochage reste conforme à ce qu'il était, notamment dans le contrôle du roulis, même s'il n'est pas considéré comme placide, mais ça, on le savait. Le décrochage des winglets est normal avant le décrochage, ça existe aussi sur Airbus !. Le flux extrados est tellement rentrant qu'il dépasse l'incidence de décrochage de la nageoire. La nageoire basse décroche en dernier, ce que j'ai pu voir avec la caméra Insta (vue de l'avant), elle est assez épaisse, j'y vois là une bonne raison.

 Difficile de voir sur des images fixes comme ça, je vous ferai une vidéo bien plus parlante prochainement où l'on voit bien les brins s'agiter.

 Le profil mince du saumon décroche avant le bout de l'aile, mais sans conséquences sur le comportement avion. Avantage que j'y vois (du profil mince), c'est une trainée moindre dans le reste du domaine de vol. J'essayerai de faire quelques relevés au gré de nos étapes en Espagne.

 

Sondes de température extérieure.

 Nous avons déplacé nos deux sondes de température extérieure qui étaient polluées par la chaleur de la sortie refroidissement d'huile. Elle semblaient hors d'atteinte, mais le contournement de l'aile par l'écoulement général a été sous-estimé. Du coup, ces sondes migrent de gauche à droite sur le fuselage.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Votre serviteur en train de router les câbles de sondes avec des colliers rapides sous le tableau de bord.