Avril/Mai 2022 - Carénage de roulette terminé

 2 avril.

Carénage de roulette.

 Voici un sujet qui m'aura bien occupé, avec un gain de performances promis assez limité. Pour mémoire, le calcul préliminaire à la louche donnait +20 ft/mn au vario et +1 kt en vitesse de pointe. Mais je crois que je prend autant de plaisir à concevoir cette jolie pièce au cahier des charges assez exigeant, qu'à en mesurer les effets.

 Pour rappel, elle doit être légère, ou en tous cas plus légère que la précédente, beaucoup plus solide, puisqu'elle doit sans broncher affronter les cailloux en montagne. Elle doit également être plus aérodynamique que la précédente.

 Ce carénage a subit l'épreuve du feu pendant une journée montagne complète, ce qui me permet d'apporter les premières modifications.

 D'abord la ligature des tampons en caoutchouc en lieu et place du collage qui n'a pas tenu.

 La structure interne du sabot vient prendre appuis sur la fourche de la roulette. le caoutchouc permet de répartir les efforts sur la partie composite en vis à vis et absorbe les pics d'efforts liés aux chocs.

Nous verrons à l'usage si la solution est satisfaisante.

 Ensuite, même si c'était prévu, le sabot a pris cher en usure et rayures diverses. Par contre, pas de casse, c'est la bonne nouvelle.

 

 

 

 

 

 

 

 

 J'ai pris la difficile décision d'ajouter un peu de poids pour coller une semelle d'usure en Kevlar 100 %. C'est le matériau utilisé pour faire certains canoës ou kayaks qui doivent pouvoir affronter les rochers sans casser ni trop s'user.

 Pour cela j'ai imprégné et collé 2 bandes d'UD (unidirectionnel) sur la zone impactée, en chargeant la résine de floc (charge en coton) pour un collage extrêmement résistant.    Le floc est fibreux et pénètre partiellement dans le tissu Kevlar ainsi que dans le support que j'avais bien gratté. La liaison est ainsi extrêmement intime et évitera que la semelle ne se délamine de son support.

 Il y a une petite peinture à refaire autour du Kevlar qui restera apparent.

 

 

 Nous en étions au bord de fuite de la lame de ressort. Cette partie est très difficile à caréner, car le carénage doit s'adapter à la flexion de la lame. Une première approche avec un textile tendu a été abandonné car le résultat a été jugé peu aérodynamique, compliqué à mettre en place, voué à s'abimer très vite.

 Ça faisait un peu bricolage, mais cette fois-ci pas au sens noble,... moche quoi.

 

 

 Du coup je suis parti sur une autre "techno", un système à écailles qui rentrent les unes dans les autres.

 J'ai estimé qu'il en fallait 3, de manière à ce que la hauteur résiduelle de l'ensemble en position lame fléchie permette une flexion importante de la lame. En cas d'atterrissage très dur dépassant le déplacement maxi des écailles, c'est la prolongation basse de la gouverne qui prendra dans les gencives. J'ai conçu cette prolongation en stratifié de verre assez mince, elle peut donc se déformer un peu avant de casser. C'est donc une pièce fusible qui protège la structure bois de la gouverne.


 Sur cette image, au premier plan nous avons la partie haute. Une tige en alu cintrée permet d'enfiler le carénage dans 2 tubes récepteurs placés dans le carénage avant du bloc de lames. On remarque aussi l'écaille mobile qui bascule de bas en haut si la lame est fléchie.

 Au second plan, on voit que j'ai intégré l'écaille basse au carénage, ce qui me permet de faire un beau congé de liaison.

 

 

 En vue arrière, on constate la fluidité de l'ensemble.






 

 

 

 

 

 

 Après beaucoup de précautions et de temps passé à prendre des mesures et anticiper les problèmes, j'ai ajusté le découpage des différentes pièces qui avaient un peu de mou.

 Cette première image montre le système en vol, lame détendue.


 Cette deuxième et celle du système en flexion de lame maximum, les écailles du dessus touchent le dessus du carénage de roulette sous-jacent.

 Les trois écailles touchent normalement en même temps le bas de la gouverne de direction (atterrissage super dur).





 Pour que l'écaille mobile se replace correctement entre les deux autres, j'ai installé un ressort tout simple (corde à piano de 1) pour le rappel.

  


 Voilà, c'est presque terminé, il me reste le boulot moins rigolo de finitions/peinture.

 

Je repasserai toutes les pièces à la balance une fois fini pour conclure sur la masse finale.

 

11 avril.

Grande visite.

 Avec le père nous étions ce matin au chevet de la bête pour terminer la GV.

 Entre autres, nous avons vérifié le calage des magnétos.   L'avance à l'allumage se lit (sur O-200) sur la platine de l'arbre moteur, dans l'alignement du plan de séparation des deux demi-carter. Ici indiqué de 24 à 32° d'avance à l'allumage.

 Il faut ensuite desserrer la magnéto à régler pour pouvoir faire pivoter son corps à la main et régler ainsi l'avance.

 On retire une bougie par cylindre pour pouvoir facilement tourner l'hélice à la main, puis après avoir branché le couineur entre masse et plus de la magnéto, on tourne l'hélice et le couinement doit apparaitre au calage souhaité. Réglé à 26°.



Photo du magset couineur.

 

 

 Cet après midi j'étais en peinture pour la touche finale du carénage de roulette.

 Mercredi nous devrions finir la GV, il ne reste plus que les compressions moteur à prendre, j'en profiterai pour installer le carénage et faire quelques photos.


 


13 avril.

Grande visite.

 Ça y est, c'est fini, avec la prise des compressions moteur ce matin. J'ai aussi pu installer le carénage de roulette. Sur cette première photo, la position "en l'air" avec le presque alignement du bord de fuite des écailles.

 

 

 Sur la deuxième vue, lame fléchie, on comprend le mécanisme avec l'écaille du bas qui remonte et couvre celles du haut.








 Le devis de masse est le suivant:

738 g visserie incluse.






 

 le sabot avant est la pièce la plus lourde à cause de la structure interne. Sur ces images on peut voir les deux gorges qui viennent prendre appuis sur la fourche de la roulette.

 Le sabot peut reprendre tout le poids supporté par la roulette seule, notamment, si on roule dans de la terre meuble et que la roulette s'enfonce, c'est le carénage qui porte l'avion.

 Le profil interne, en fer à cheval, est ultra-renforcé (multicouche) en tissu mixte carbone/Vectran. Une couche externe de Kevlar épaisse et unidirectionnelle forme la semelle pour l'usure au frottement.

 

 





 Je prévois un petit vol demain matin si la météo est favorable pour vérifier que tout fonctionne bien et aussi pour le plaisir :)



3 mai.

Quelques nouvelles.

 Car j’ai pris un peu de retard dans les infos diffusées sur ce blog, je dois dire principalement par manque de temps. Mon activité professionnelle est bien chargée en ce moment ce qui explique ce silence. 

 Pour autant, l’activité speedjojo s’est poursuivie puisque j’ai volé deux fois depuis la fin de la GV.

 Le speedjojo est en pleine forme et j’ai entamé la saison montagne 2022 avec la visite de Valberg parfaitement accessible sur roues.


 Le renouvellement du CNRA est attendu à la mi-mai, ce qui me permettra de participer à l’Envolée du Massif Central prévue du 25 au 28/05. Cette année, pas d’autres membres de la famille disponible, tous très occupés. Je ferai équipage avec Danièle Bourely, vice présidente et instructrice à l’aéroclub Alpes azur à Cipières qui se désespère de la fermeture annoncée de l’altisurface. Les responsables de l’aéro-club recherchent activement un autre terrain dans les environs. Je vous ferai un point à mon retour.

 Petit point perfos au passage, 129 kt de vitesse max au FL75 à l’aller et au retour de Valberg. C’est 2 à 3 kt de plus qu’avant les saumons et la roulette carénée (notre record à 131 kt était obtenu dans les basses couches). J’avais développé dans ce blog que la recherche d’une vitesse max à très basse altitude n’avait pas vraiment de sens d’un point de vue opérationnel et que cette recherche devrait plutôt se faire à une altitude « pratique ». La légère augmentation d’envergure donne ses effets en altitude car la vitesse indiquée y est plus faible ( -11% au FL75 pour la même vitesse vraie). Cette augmentation d’envergure a donc plus d’effet sur la traînée induite par la portance (plus d’incidence, plus de Cz).

 Cela explique que je ne suis plus à la recherche du record absolu, nous devrions donc réévaluer notre objectif concernant la vitesse à quelque chose de moins ambitieux que 135 kt, mais qui ait plus de sens compte tenu du cahier des charges incluant l’activité montagne. Bon j’en vois qui pensent que c’est pas difficile de définir l’objectif une fois qu’il est atteint, et ils n’ont pas tord :)

 Attendons donc que mes nouvelles carènes de roues soient réalisées, dernier poste sérieux de diminution de traînée et de masse auquel je pense beaucoup en ce moment et qui devrait voir le jour cette année.

 

6 mai.

Vidéo "Brins de laine roulette, analyse des écoulements".

 J'ai pris le temps de vous faire ce petit montage qui, je pense, enrichit le sujet en présentant nos essais en vol de façon plus parlante et dynamique.

 La vidéo n'est accessible que sur ce blog en cliquant sur l'image ci-contre pour conserver à ma chaine son coté plus généraliste.

 J'attends vos commentaires.


Vidéo "Mania à Cosco".

  Quelques belles images de l'été dernier pendant notre Envolée d'Espagne. J'ai cru que je ne pourrais pas là monter, un des fichiers vidéo, celui de l'Insta 360 était corrompu, donc illisible. J'ai contacté sans grand espoir les services de support pour les caméras Insta à Hong Kong et contre toute attente, j'ai reçu en retour les fichiers réparés. J'ai quand même dû bricoler un peu avec le stabilisateur d'image de mon logiciel de montage, car les données gyroscopiques qui stabilisent la vidéo et qui sont normalement dans un fichier joint de la vidéo n’étaient plus présents.

 Bref, cette vidéo revient de loin alors profitez-en !


23 mai.

Petits soucis avec l’administration.

 Je me prépare pour l’Envolée du Massif Central, mais je ne vais pas y aller avec le speedjojo. J’y vais en voiture et ferai équipage avec les copains sur place.

 La visite de renouvellement de CDN ne s’est pas bien passée, les modifications apportées au jojo se voient un peu trop au goût de l’administration. Alors c’est pas la cata a priori, mais il va falloir régulariser. Nous ne savons pas pour l’instant le temps que ça va prendre ni les choses qui nous seront demandées. Je vais rester assez discret sur ce blog pour la suite et éviter une « médiatisation » qui pourrait s’avérer contre-productive.

À bientôt 

12 commentaires:

  1. Très astucieux comme système, car au départ, le système de roulette se déformant dans tous les sens, ce n'était pas évident à concevoir.
    Le gain de performances ne serait pas au RV ? J'attends les résultats avec impatience. La question que je me suis posée dès le début c'est la différence d'efficacité d'un carénage dans un flux "laminaire" (en tout cas "normal") et un flux perturbé comme il l'est probablement avec les mètres de fuselage en amont.
    Est ce que dans vos campagne de brins de laine vous aviez évalué les perturbations avant et après la roulette non carénée ? Comptez vous la faire avec la roulette carénée ?
    Encore merci pour ce partage.

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    1. Bonjour Bruno,
      D’après la théorie, la couche limite s’épaissit d’un cm par mètre parcouru par l’écoulement le long d’une surface pour ces Reynolds (lu dans interaction). Si l’on ajoute la sortie d’air de refroidissement et la perturbation engendrée par le pot d’échappement pourtant caréné, la zone perturbée (et ralentie) qui atteint la roulette doit faire dans les 10 cm d’épaisseur ce qui va limiter l’efficacité du carénage. Mais il existe quand même une amplification de l’effet carénage par le fait que l’écoulement autour du fuselage est plus rapide que l’avion à cause de la propulsion. Ainsi, la même diminution de Cx local aura plus d’effet sur la traînée là où l’écoulement est localement plus rapide, notamment pour la partie basse du carénage qui englobe la roue.
      Non, nous avons pas fait d’étude brins de laine sur la roulette non carénée, c’est forcément très turbulent et cela ne nous donnerais pas la valeur absolue de cette traînée. Nous pouvons par contre coller ces brins de laine sur le carénage pour en observer qualitativement l’effet.
      Il sera de toutes façons difficile de sortir des chiffres quand la précision de mesure est du même ordre de grandeur que le phénomène observé. Les améliorations commencent à se voir quand il y a accumulation, mais il est rétrospectivement impossible d’attribuer quantitativement le bénéfice de telle ou telle modification. C’est pourquoi l’étude préalable du bénéfice attendu est essentiellement théorique et très à la louche pour obtenir un ordre de grandeur qui permet de prendre une décision. Est ce que ça vaut le coût de faire tel ou tel truc.
      C’est très empirique mais c’est aussi ce qui fait le charme de ces études au long cours où il est parfois bien tentant de prendre ses espoirs pour des réalités.
      Merci pour ton commentaire.

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  2. Bonjour Fred,

    Quelquefois j'ai le cerveau lent : le carénage de direction que tu as installé l'année dernière (il y a un an déja !), était il fait :
    a) pour une fluidité aérodynamique en prolongement du carénage de l'attache des lames de ressorts ?
    b) une protection de la direction en cas de casse des lames de ressorts (ou d'un bout de carénage)?
    c) une meilleure défense en cas de vent de travers ? (l'effet est-il sensible ?)

    un peu tout çà ?
    amitiés,
    Bruno

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    1. Réponse a). La réponse c) est sûrement un peu valide aussi comme effet collatéral positif, mais ce n'est pas très sensible. Au passage, bravo pour la peinture du Mouss, ça va bientôt voler on dirait, et j'en suis ravi.
      Amitiés

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    2. oui on dirait :) On va faire comme si ! Après si longtemps, çà parait presque surréaliste...

      merci pour ton gentil commentaire. Thierry Lopez (AMCAA) travaille très très bien, il est hyper soigneux dans tous les détails ! Il a super bien rattrapé toutes les imperfections que je lui avais laissées.

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  3. Bonjour Fred.
    Belle réalisation, bien soignée, comme d'habitude. Vous avez acquis un vrai savoir faire ! Je voudrais savoir combien de couches (de quel grammage) tu as utilisées pour stratifier le sabot, combien pour les autres pièces, et par comparaison combien (et de quel grammage) pour le capot moteur ?
    Pour la finition, tu utilises du mastic de carrossier que tu peins ? d'avance merci. Bruno

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    1. Bonjour Bruno et désolé pour le retard. Merci pour l'enthousiasme. Et oui, j'affine mon savoir-faire artisanal. Je suis, avec le recul, très satisfait de cette dernière réalisation, mais ça va donner du boulot au père qui doit inventer une canne de tractage adaptée à cette nouvelle configuration pour les mouvements de la bête dans le hangar. C'est pas simple à faire.

      Concernant le nombre de couches, toutes les pièces ont "de base" 2 couches de tissu mixte d'environ 300 gr, sauf le bas de dérive qui a 2 couches de verre de 100 gr et le système à écailles qui n'a qu'une couche de tissu mixte de 300 gr + 1 couche de verre 100 gr en externe. D'une façon générale, il faut s'arranger pour que le ponçage ne touche pas le Kevlar ou Kartrat sinon ça fait de la laine en surface très difficile à faire disparaitre.
      Le sabot est renforcé à l’intérieur avec un total de 6 couches au plus épais, c'est à dire juste devant la roulette. Mais il y a un dégradé vers 4 couches en remontant sur les flans vers les gouttières qui réceptionnent la fourche de roulette. Il faut aussi compter la couche d'UD Kevlar (400 gr?) en externe pour l'usure.
      Le capot moteur est fait avec 3 couches. 2 couches de tissu mixte kevlar/carbone 300 gr et 1 couche externe en carbone pur 200 gr qui permet un rattrapage des défauts au ponçage sans toucher le Kevlar. Je tolère de "toucher" un peu le carbone par endroits. La masse au mètre carré est donc d'environ 1, 6 kg/m2 avec résine et avant enduit/peinture.
      La finition se fait avec le chocolat (résine + charges phénoliques), très facile à poncer pour la première approche, puis avec de l'enduit garnissant de carrossier au pistolet avec re-ponçage pour la finition. Et puis enfin, peinture polyuréthane bi-composants.

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  4. Un grand merci pour toutes ces précisions qui vont me permettre d'affiner mes travaux en cours, de mieux preparer et realiser les prochains, et je ne suis certainement pas le seul.
    Avec tout ce partage généreux, on ne va pas se permettre d'être en plus exigeant sur le délai de réponse ! D'autant qu'il y avait le renouvellement du CNRA, toujours stressant... Comment ont été accueillies les modifs? On espère que tout s'est bien passé et que vous avez repris beaucoup de vols...

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  5. Alors, est-ce si grave du point de vue de l'administration ?
    Courage.

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