Décembre 2021 - Carénage et shimmy de la roulette

2 décembre.

Shimmy de la roulette.

Courrier aux ingénieurs du SPEEDJOJO.

Salut les papys, et les jeunes,

J'ai fait ce petit montage à la suite des essais de roulage d'hier. Quatre séquences à différentes vitesses. La première à vitesse réelle, puis réduite à 15, 5 et 2% de la vitesse réelle. Le son lui n'est pas modifié, il n'est donc pas synchronisé sur les vues au ralenti. La timeline indique les minutes, secondes et les centvingtièmes de secondes (c'est filmé à 120 images par secondes). Le dernier nombre de la timeline est donc compris entre 0 et 120.

D'après mes calculs préliminaires, la fréquence d'oscillation s'établit à 17 Hz, un peu plus que la fréquence obtenue avec le carénage. Difficile de statuer sur l'influence du carénage sur l'amplitude. D'après mon observation, la roulette ne semble pas quitter le sol. Le scotch blanc sur la bande de roulement qui devait nous fournir la vitesse de rotation de la roue n'a pas tenu longtemps. Cette info est donc peu exploitable, mais est-elle vraiment utile? Autre observation, la lame de ressort oscille latéralement en opposition de phase de la roulette et le fuselage n'oscille pas.

 Enfin, l'étrier de conjugaison de la roulette avec la gouverne de direction ne se désaccouple pas de la roulette, comme j'en faisais l'hypothèse inverse.

Je vous envoie ce lien Youtube pour cette séquence vidéo qui n'est pas d’accès public, mais "non répertorié", c'est à dire uniquement pour ceux qui ont le lien. Les lecteurs de ce blog y ont accès. J'en ferai peut-être une version publique expurgée pour ne pas faire fuir mon audience.

 

En espérant que cela fera avancer cette étude passionnante.

Bisous à tous.

https://youtu.be/DjmoZ7Tkk3s

4 décembre.

Courrier de l’oncle Jean Claude.

Superbe ta vidéo ,  Fredo !  J'ai noté le travail en torsion du ressort et vais l'ajouter au modèle  théorique que j'essaye  laborieusement de construire. 

As tu une idée de la valeur du rayon de courbure transverse du pneu de la roulette . D'après moi, ce paramètre intervient dans une part du mouvement transverse où la roulette roule ( eh oui) perpendiculairement à son plan et évite le dérapage. Il existe un autre mécanisme qui évite le dérapage et ça peut être la torsion du ressort à lames.
Plus on creuse et moins on comprend, mais plus on se marre , conformément à la devise.

Courrier du père.

Amusant de voir qu'au moment ou on s'intéresse au shimmy de notre roulette, Info Pilote publie un article sur cette question, avec référence à 2 vidéos intéressantes:

https://www.dailymotion.com/video/x16dj5x

https://www.youtube.com/watch?v=C2q0dnHCw_A

La deuxième concerne le flottement d'ailerons sur jojo. J'ai connu ce genre d'épisode il y a quelques années (heureusement non explosif!) à des vitesses de l'ordre de 240km/h. Une re-tension des cables et ca s’était calmé. 

Pour ce qui nous concerne, je pense qu'il n'y a rien de neuf, et que le jeu (ou plutôt l élasticité en torsion) est encore la cause de nos maux.

J'ai démonté la roulette pour la ramener et rectifier  l'étrier (haut et bas); également vérifier le mécanisme du pivot, et aussi retendre un peu les liaisons ressort aux pédales.

 

 

12 décembre.

Shimmy de la roulette. 

 Papa a réalisé un petit dossier sur le shimmy de la roulette Jodel après avoir démonté celle-ci. On comprend mieux comment elle fonctionne, notamment le système de verrouillage très chiadé et l'apparition progressive de jeux susceptibles de créer une instabilité directionnelle ou shimmy. Le dossier reproduit ci-dessous est disponible en pdf à l'onglet documentation de ce blog.

 

Dossier shimmy de la roulette

 Un problème de shimmy sur la roulette nous amène à regarder tout ça de plus près.
 Si la suspension reste le coupable principal, la roulette elle-même peut y contribuer au travers du système de verrouillage.

 Les images qui suivent montrent la constitution et le fonctionnement du système.

 

 

 

 Le démontage commence par le capuchon de roulement. Clé Allen de 2mm.
Qui donne accès à l'écrou crénelé/goupillé à pas fin de 21.
 Une fois celui-ci enlevé, le roulement conique supérieur sort facilement par le haut, et l'ensemble roue/bras vers le bas.

 

 Attention au poussoir visible à gauche qui est libre de tomber.
 Celui-ci fait 6mm de diamètre et sa longueur est exactement égale à l'épaisseur du plateau intermédiaire qui porte les bras de commande.
 Une fois le plateau enlevé, on accède au pion à ressort qui est l'âme du système de
verrouillage.
 Diamètre 6, Il coulisse dans une chemise acier rapportée.
 C'est ce pion qui solidarise le plateau (c'est à dire le bras de commande) et la roulette lorsqu il est sorti, comme sur la photo.

 Lorsque le plateau est en place, le poussoir mentionné plus haut repousse le pion au raz du plan de joint, et désolidarise les 2 pièces. Ceci n'arrive que si la roulette est orientée à plus de 30° de l'axe.
 La photo suivante montre une zone annulaire noire sur la partie fixe. Le poussoir également visible sur le plateau est repoussé au ras du plan de joint, et repousse, à son
tour, le pion à ressort.

 Si on observe bien la photo, on constate coté gauche de l'anneau qu'il n'est plus plan,
mais présente un creux sur un arc de quelques dizaines de degrés.
 Ce creux permet au poussoir de s 'effacer, et au pion à ressort de bloquer le plateau.
L'ensemble mécanique me paraît bien réalisé, avec un roulement bas à aiguilles, un
roulement haut conique et une butée à aiguilles.
 La partie pivot est sans jeu. La pièce d'usure est la chemise, glissière du pion à
ressort. Jeu mesuré (ovale) de 2 ou 3 dixièmes de mm. Se traduisant en moins du
degré sur l'orientation de la roue.
 Clairement, le problème n'est pas là !

 Petit coup d’œil maintenant sur la suspension.
 Elle est constituée d'un jeu de 4 lames d'acier empilées de largeur identique 40mm
et de longueur évolutive. Épaisseur des lames : 6,15 mm peinture comprise.
 Ce paquet est maintenu à l'avant par un boulon de 8 à travers un bloc de caoutchouc.
 Et à l'arrière par un étrier qui enserre le paquet et le maintient sur l'étambot.
 Cet étrier a le redoutable devoir d'assurer le maintient du paquet de lames sans
jeu et sans souplesse. Et en même temps de permettre aux lames un léger glissement
les unes sur les autres, ainsi qu'un léger changement d'orientation en fonction des
irrégularités de terrain.
 L'expérience a montré qu'un facteur déterminant du shimmy est le jeu (ou la
souplesse) qui permet au pivot de roue de s'incliner d'un coté ou de l'autre.
(La théorie de tout ça est en cours d'élaboration par notre théoricien familial et sera
publiée plus tard)
 Il faut donc que l'étrier forme un rectangle indéformable au plus près du paquet de
lames.

 Voici la pièce (qui n'est plus neuve!). Elle présentait des marques de matage sur les
bords intérieurs haut et bas, dues à la torsion du paquet de lames.
 Le travail a consisté à rétablir à la lime la forme rectangulaire idéale.

 Bien sûr, il faut aussi retoucher la longueur des colonnettes.On note que l'étrier se positionne à l'endroit où la lame d'appui s'effile.

 

 

 

 

 Ce n'est pas optimal du point de vue torsion, les images ci-contre le confirment, mais je ne peux pas changer ça..

 

 

 

 

 

  

 

 Au chapitre suspension, il reste à vérifier la liaison Lames/Roulette.
 C'est un encastrement de 3 lames sur la pièce en alu moulé qui porte le pivot.
 Un seul boulon de 10 tient tout ensemble.
 L'assemblage est serré et sans jeu, donc satisfaisant.

 Enfin, après roulette et suspension, il reste la chaine de commande.
 Il se trouve qu'elle est un peu lâche, ce qui ne favorise pas l'amortissement, ni la précision du roulage.
 Je changerai donc un maillon.

 

 

11/12/21
Essais de roulage aujourd'hui. Plus de shimmy, même à des vitesses peu
recommandables ! Je devrai toutefois remplacer mes 2 boulons d'étambot
car les têtes ne sont pas percées, et il vaut mieux les freiner.
PP.

 

Commentaire du fils, c'est à dire moi:

 Moi je dis que voilà une affaire rondement menée, car même si l'on n'a pas encore la totale compréhension du phénomène, le shimmy a disparu et c'est bien là l'essentiel.

 Je suis pas mal au boulot en ce moment, mais les finitions à l'enduit garnissant du carénage sont finies et je vais passer ce dernier en peinture très prochainement.
 

12 décembre.

Cipières, c'est fini.

 Papa m'a annoncé une bien mauvaise nouvelle après être allé samedi à Cipières. Le terrain va vraisemblablement fermer définitivement à la fin de l'année. De longue date les relations ont toujours été chaotiques avec le propriétaire. Aux dernières nouvelles, c'est les nuisances sonores qui posent problème, mais un projet de cellules photovoltaïques est également avancé, qui pourrait rapporter bien plus à son propriétaire que le loyer de l'aéroclub.

 Quoi qu'il en soit, c'est une perte immense pour les pilotes montagne et ULM de la région, terrain qui permettait de se refaire la main en début de saison, avant de taquiner les plus techniques. Sa situation à un quart d'heure de Cannes pour nous était stratégique. Valberg est enneigé en ce moment et Isola fermé pour 6 mois comme chaque année. Il faudra donc aller bien plus loin au nord à cette saison pour faire de la montagne. Clamensane sera la plus proche à 50 minutes.

 Je vous laisse également imaginer le désespoir des gens du club qui ont tellement investi de leur temps et de leur argent dans les infrastructures.

 Il faut peut être se faire à l'idée que notre activité va subir une érosion de plus en plus forte avec la disparition une à une des pistes de montagne. La fin d'une époque.

 Nous sommes allé ce matin faire nos adieux au terrain avec Julien mon fiston, nous étions très tristes. la météo était formidable et le silence de cette belle nature assourdissant.

 

Carénage de roulette.

 Difficile de vous parler d'autre chose après cela. J'ai passé en peinture le carénage. Ne reste plus que quelques touches de rouge (sur l'aileron entre autres) et ce sera fini.

 On a également constaté que le shimmy de la roulette n'était plus qu'un mauvais souvenir.

 

Perfos Vario.

 Profitant d'une atmosphère particulièrement calme aujourd'hui, j'ai fait quelques mesures. Une mesure de vario avec le protocole habituel, c'est à dire au chrono entre 2000 et 3000ft à la masse de 685 kg et 150 km/h de vitesse indiquée. Vario mesuré 705 ft/mn. Pas d'effet de vent vérifié par la vitesse gps au début et en fin de mesure, donc la mesure de ce matin était particulièrement fiable.

 En appliquant ma formule de correction pour ramener la mesure à 700 kg, nous obtenons un vario corrigé de 675 ft/mn

 En 2010 nous avions finement mesuré ce vario avec le même protocole pour pouvoir par la suite mesurer les améliorations que nous comptions obtenir. Ce vario était de 600 ft/mn

 Je suis donc assez sûr de cette amélioration de 12.5% sur le vario qui corroborent les observations qualitatives dont je vous ai déjà parlé (meilleur passage d'obstacles connus). C'est donc tout à fait satisfaisant.

 Le carénage de roulette, quand il sera installé, devrait nous donner 20 ft/mn supplémentaires (d'après mon évaluation par calcul dans ce blog d'aout 2021). Nous serons alors proche des 700 ft/mn avec une amélioration de 16%.

 

Finesse.

 Sur le retour, moteur tout réduit, j'ai mesuré (toujours au chrono) le vario pour différentes tranches d'altitudes avec différentes vitesses indiquées. Julien était mon pilote d'essai, j’étais alors très disponible pour tout surveiller.

 A la masse de 675 kg, j'ai mesuré les finesses suivantes:

à 140 km/h, finesse de 12.0

à 130, F=12.1

à 120, F=14.0

à 110, F=13.2

 Je ferai bien sûr d'autres relevés pour confirmer, mais je répète que ce matin, les conditions étaient exceptionnellement bonnes. Une finesse max de 14 moteur au ralenti est une excellente nouvelle, c'est 2 points de plus qu'au départ de l'aventure.

 Bonnes fêtes à tous.

24 décembre.

Installation définitive du carénage de roulette.

 Hier nous étions au hangar avec Julien pour installer définitivement le carénage de roulette. Voici quelques photos de ce moment. Nous avons fait quelques tours de piste ensuite pour vérifier que tout allait bien et pouvoir constater que cet ajout de masse ne relançait pas le shimmy.

 Il reste une petite chose, c'est le bord de fuite en toile Dacron qui va prendre place en arrière de la lame de ressort.

 

26 décembre.

Masse carénage roulette.

 Après peinture, les masses du carénage de roulette sont les suivantes (photo).

 Il manque encore le petit bord de fuite en toile, en arrière des lames de ressort.

 Tout complet, je devrais finir à 700 g.

  

 Petit retour en arrière avec l'ancien modèle que j'avais pesé en avril.

 Donc du point de vue de la masse, j'ai gagné 200 g. L'aérodynamique est meilleure, avec le prolongement vers le bas de la gouverne de direction et une forme plus englobante de tout le mécanisme de roulette.

 Vient aussi la capacité montagne, avec un sabot avant renforcé, sans exploser le devis de masse.

 Nous verrons à l'usage si mes renforts sont correctement dimensionnés.

 

Vidéo de Noël.

 La dernière de l'année, la centième de ma chaine, le retour à La Salette en automne, premier atterrissage du SPEEDJOJO dans sa configuration avec saumons d'ailes.

 La Salette est définitivement mon altisurface préférée.