Juillet 2023 - Carènes de roues 1

 13 juillet.

Activités d'été.

 Des nouvelles, enfin devrais-je dire. J'ai pris quelques vacances en famille très sympa en juin, comme vous le savez je suis aussi instructeur dans ma compagnie et ça prend un peu de temps, bref, c'est vrai que j'ai marqué un petit break dans les activités Speedjojo, mais elles ont déjà repris en fait et je vais vous en causer.

 Le projet principal pour cet été est la fabrication de nouvelles godasses, sujet que j'ai déjà longuement évoqué: pour résumer, plus léger et plus aérodynamique. Les gabarits principaux sont faits et je suis allé faire les découpes chez le père qui a une scie à ruban. Prochaines étapes, assembler les blocs à la résine puis façonner la mousse.

 Autre activité, toujours dans les carénages, mais cette fois pour la roulette: l'activité en montagne a quelque peu mis en lumière les faiblesses du concept. J'attaque donc un rétrofit du carénage. Papa est passé aux milieu des gros cailloux à Super Dévoluy (il faut bien que je trouve un coupable), ce qui a bien esquinté la partie avant que j'appelle le sabot. La structure a tenu, ce qui est l'essentiel, mais la partie qui devait résister à l'usure avec moult Kevlar a été très abrasé. Je suis donc en train de forger une plaque d'acier fin qui devrait beaucoup mieux résister à cette usure. Quelques grammes en plus malheureusement, mais si ils sont justifiés, ça ne me dérange pas.

 J'ai donc fait une petite forge improvisée avec mon barbecue au charbon et j'ai martelé du mieux que j'ai pu la petite plaque pour qu'elle s'ajuste convenablement. Dans la prochaine étape je vais enlever de la matière dans le carénage pour que la plaque soit bien affleurante. Je vais ensuite la coller à la résine armée pour faire disparaitre tous les défauts de contact et ajouter quelques rivets.




 Activité récente d'entretien, nous avons repris avec le père les caoutchoucs d'étanchéité du compartiment moteur. Le caoutchouc a tendance à se couper assez vite quand il est contraint ou parfois autour des rivets de fixation. On en a parlé avec Gérard, heureux propriétaire d'un Vans et voisin de hangar, qui utilise des bandes en silicone beaucoup plus durables et souples. On a donc commencé à opérer cette transition, nos joints commençaient à fuir et les températures cylindres avec les températures actuelles devenaient préoccupantes. J'ai fait un vol sur Valberg hier et tout était rentré dans l'ordre.

 J'ai oublié, mais je vous fais une photo bientôt des joints, notamment pour expliquer comment on a refait la bavette avant avec du silicone de grande largeur (30 cm) pour avoir un joint en un seul morceau, afin d'éviter les fuites entre joints.

 

 Le Speedjojo pour faire du golf !

 Mon fils Nicolas, grand amateur de golf, m'a demandé de lui organiser un aéroportage au golf de Valberg. Les habitués savent que l'altisurface est juste à coté du golf. J'ai trouvé l'idée amusante. Pour un atterrissage en montagne, j'ai quand même demandé que le chargement soit limité au minimum, soit un sac de golf pour deux (Nico venait avec son ami Werner). J'ai de mon coté limité la quantité carburant à 60 litres pour une masse atterrissage à 730 kg.

 Une fois ce petit monde largué à Valberg, je suis allé seul à Isola 2000. Et là, il valait mieux être léger. Arrivé sur place vers 11 h, l'activité thermique était déjà bien sensible. Petite reco basse à contre qfu, la piste était claire, petite composante de face en finale.


Je poursuis donc en éloignement et me retrouve stabilisé en finale avec une petite majoration de vitesse de 5 km/h. Dans les 100 derniers pieds ça s'est mis à dégueuler sévère. J'ai réussi à conserver mon point d'aboutissement qu'au prix d'être plein gaz jusqu'à l'arrondis. Ça réveille ! Du coup j'enchaine un tour de piste supplémentaire pour être sûr d'avoir compris, mais en majorant cette fois ma vitesse de 10 km/h. Même scénario en courte finale, toutefois plus facile avec cette marge de vitesse supplémentaire.

 Analyse: rien ne nous prévient à la reconnaissance de ce type de scénario à moins d'être un habitué. La situation aérologique décrite est stable, reproductible, sans turbulences. Mon analyse du vent subi est la suivante. Pendant la finale, le vent est de face, plus fort qu'au sol. Dans les 100 derniers pieds, le vent diminue, ce qui est très classique, mais son orientation s'incline vers le bas. Ces deux effets se cumulent pour nous faire perdre de l’énergie, le risque principal étant de ne pas être en mesure d'atteindre le seuil, et c'est plutôt mal pavé avant.

 Solutions: La première, c'est que si on le sent pas, il faut pas y aller. Le terrain est à 7200 ft, il y a nettement moins de chevaux dans le moteur. Le risque principal à ces altitudes est le manque d'énergie à un moment donné. Je recommande donc de volontairement approcher sur un plan plus fort que 5%, ce que la machine doit permettre avec les trainées sorties. Avec 105, 110 km/h en finale, mon vario vers le point d'aboutissement doit s'établir entre 2 et 2.5 m/s (400 à 500 ft/mn). Prendre soin de bien stabiliser visuellement le plan vers le point d'aboutissement avant de lire le vario qui a toujours un peu de retard.

Remarque: en cas de vent arrière indiqué par la manche à air, le phénomène s'inverse et cette fois la piste risque de devenir trop courte, je me suis déjà fait des chaleurs dans le passé. Si l'on se retrouve malgré tout trop rapide et dans l'impossibilité de remettre les gaz, ne pas laisser s'échapper vers le bas le point d’aboutissement, chercher le contact avec la piste et pour les avions train classique, garder la queue haute, rentrez les volets et freinez queue haute en contrôlant l'assiette au manche encore très efficace dans cette phase. Peut être plus facile à dire qu'à faire, c'est pour cela qu'il est bien de s'y entrainer sur une piste facile. Si l'avion est 3 points à une vitesse encore importante, les freins sont quasi inefficaces car il y a très peu de poids sur les roues.

 

Vidéo.

Charles découvre Clamensane.

 Clamensane revisité, avec une arrivée par l'Est, avec mon ami Charles dans le rôle du béotien.




20 juillet.

Carénages.

 Je termine mes modifs sur le carénage de roulette. Un petit coup de peinture et c'est fini.

 Petite photo du sabot, qui, dans la partie qui cogne, fait 6 mm d'épaisseur d'un mélange carbone/Kevlar.

 Bon, c'est peut-être pas parfait comme chaudronnerie, avec quelques traces de marteau visibles, mais ça le fait avec une plaque bien affleurante.

 J'ajouterai quelques rivets en bordure après la peinture.

 

 

 

 

 

 

 Collage aujourd'hui des blocs de mousse de la carène de droite, avec de la résine floquée, non sans avoir poncé les surfaces des blocs à coller. En effet, la résine adhère mal sur l'état de surface bien lisse des blocs.


24 juillet.

Carénages.

 Ce matin j'ai fait le travail d'approche de la forme du carénage de la roue droite. A la scie égoïne cette fois et dans le plan vertical. Pour façonner plus avant, je vais rapatrier la carène d'origine, un pantalon et une roue à la maison, ce qui me permettra de contrôler plus facilement les côtes et de ne pas donner le coup de lime de trop. Nous allons donc passer au hangar demain avec le père pour le prélèvement.


31 juillet

Carénages

 Ça avance doucement, il faut dire que c'est du boulot de bien contrôler les côtes pour ne pas enlever trop de matière. J'utilise aussi la lumière rasante  pour vérifier les galbes et les imperfections.

 Vous pouvez constater que le nez a la forme des fuselages à laminarité étendue, que la forme générale est "bananée" pour suivre l'écoulement d'intrados de l'aile et qu'une dépression existe au droit de la roue  qui dépasse et du pantalon, pour une évolution plus régulière de la surface des couples (pseudo loi des aires).

 La longueur du nouveau carénage est plus importante que l'original, mais le volume doit être sensiblement le même car il est plus étroit de 2 cm. La surface est plus importante, ce qui augmente la trainée de frottement, mais j'ai bon espoir de diminuer la trainée de pression avec une balance globale favorable.



10 commentaires:

  1. Merci pour ces nouvelles. Je suis très intéressé par les bandes en silicone ! Hâte de voir les résultats et la méthode.

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  2. Bonjour,
    Je reviens sur un sujet que j avais deja abordé, au sujet du plan en final en montagne. Ce que j ai appris, c est la recherche du plan de mi puissance, ou plutot avoir en finale un vario qui est la moyenne du vario obtenu a la vitesse de finale plein reduit et celui plein gaz.
    A 7200ft, quelles sont ces valeurs pour le SpeedJojo? Ou se situe la moyenne par rapport au 400-500ft/mn juges pertinents?
    Aeronautiquement,

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    1. Bonjour Renaud, je me souviens de votre première remarque en novembre dernier suite à mon article sur les aérofreins. Je n’ai toujours pas les valeurs exactes que vous me demandiez, mais je vais tacher d’apporter quelques éléments en plus. La méthode que vous mentionnez quoique que séduisante par sa simplicité et globalement pertinente est néanmoins un peu simpliste dans la mesure où elle ne tient pas compte du contexte (vent de face ou arrière, modulation de l’usage des volets comme traînées, obstacles présents dans l’approche). La mienne se base plus sur l’expérience, ce qui inclut la connaissance machine et celle des terrains avec leurs aérologies particulières. Je choisis mon plan de descente à travers plusieurs grilles de réflexion.
      La première est l’évaluation du risque principal d’un terrain donné (environnement) sur les conséquences d’une énergie inadéquate en courte finale sans possibilité de remise de gaz. En général le manque d’énergie est potentiellement catastrophique alors que l’excès d’énergie peut conduire à un accident ayant moins de conséquences sur la vie des occupants, mais il existe des exceptions (voir stèle à Faucon). Cette première grille peut donc conduire à choisir délibérément un vario en finale au-dessus de la moyenne que vous mentionnez en choisissant une marge plus grande pour le risque principal de crash avant la piste et moins grande pour le risque subsidiaire de sortie de piste.
      La deuxième grille concerne l’aérologie du moment, le sens du vent en finale et la connaissance de ses conséquences (turbulences, rabattants…) sur ce terrain spécifique parfois mentionnées sur les fiches de terrains de l’AFPM. D’une façon générale, du vent de face doit conduire à augmenter le plan sol (et donc le vario) pour conserver un plan air plus conforme aux capacités avion. A l’inverse, du vent arrière nous fera choisir une approche plus plate pour être en mesure de conserver un peu de moteur en finale et une capacité à ralentir. Donc, encore une fois, je peux choisir de ne pas être en milieu de plage pour anticiper un phénomène prévisible.
      La dernière grille concerne l’altitude et ses conséquences sur la vitesse sol (+10% par 6000 ft) et la puissance moteur (-25% à 7500 ft). Cette baisse de puissance que je ressens bien, au-dessus de 5000 ft, doit aussi conduire à augmenter le plan comme c’est le cas à Isola 2000, c’est globalement l’objet de la méthode dont vous parlez.

      On comprend bien que la capacité avion à répondre à une déstabilisation diminue avec l’altitude alors même que les causes de déstabilisations ont elles plutôt tendance à augmenter, ce qui valorise une analyse fine de la situation avant de s’engager ou de renoncer. L’usage proportionné des traînées est également un point clé en particulier sur les approches fortes pentes où il faudra choisir la traînée maxi pour élargir la plage et ne pas hésiter à rentrer des volets pour obtenir de l’énergie supplémentaire en cas de besoins, en complément des gaz. C’est une façon de retrouver les chevaux qui manquent au moteur.
      En conclusion, et pour en revenir à la méthode qu’on vous a enseigné et qui est globalement pertinente, plus l’altitude est élevée et plus votre vario plein gaz en montée est faible, alors que le vario tout réduit qui ne dépend que de la finesse reste le même. La moyenne conduit donc à approcher sur un plan plus fort si l’on veut rester au milieu de la plage dont les marges diminuent des deux côtés. Mais il faut que le choix de rester au milieu de la plage ait du sens compte tenu de l’environnement.
      Merci du commentaire

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  3. bonjour Fred , merci pour l'analyse vents à Valberg , c'est très intéressant , j'ai retenu en synthèse : c'est que si on le sent pas, il faut pas y aller.
    à bientôt !

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  4. Bonjour Fred. Je reste très humble vis à vis de ton savoir, mais je suis quand-même dubitatif sur la nécessité du rétreint au niveau de la roue sur le carénage. À nos vitesses, l'air est-il si compressible ? Je me demande si ce rétreint ne va pas génèrer plus de traînée qu'autre chose? Il me semblait que la loi des aires était applicable proche de la vitesse du son? Si tu as des explications, bien sûr je suis preneur... Merci encore pour tout ces partages.

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    1. Bonjour Bruno. Tu as raison d’être dubitatif et oui cette loi a permis des résultats spectaculaires concernant la traînée des avions trans ou supersoniques. Cependant, bien que moins spectaculaire, on a noté une influence en incompressible du positionnement relatifs des différents éléments composant un avion. Mike Arnold avait d’ailleurs écrit un article “inverse pressure gradient matching”, dont le lien est dans ce blog onglet documentation, qui ne parle de rien d’autre que de la traînée d’interaction, entre fuselage et voilure en l’occurrence. Comme toujours en aérodynamique, les problèmes commencent lors de la recompression, après que le mobile a fait son trou dans l’air. Cette recompression doit se faire très progressivement pour éviter la naissance d’un décollement et d’une turbulence à l’origine de ce qu’on appelle la traînée de pression, beaucoup plus pénalisante que le frottement. Mike indique ainsi que décaler le lieu de recompression du fuselage avec celui de l’aile est préférable.
      Dans cette logique, ma démarche est donc de réaliser une forme qui fera le trou le plus petit possible (maitre couple mini autour de la roue) et d’éviter que ça recomprime en même temps derrière la roue et sur le carénage. Je pousse même la logique un peu plus loin en accélérant le flux localement sur le carénage (augmentation de la surface du couple) à l’endroit où ça recomprime brutalement derrière la roue, l’idée n’étant pas de supprimer le décollement qui est à mon avis inévitable, mais de reculer le point de décollement sur la roue et ainsi limiter la traînée de pression. Au niveau des filets d’air, l’air poussé par la roue qui dépasse va idéalement se décaler vers la taille de guêpe, sans accélération de l’écoulement, puis reprendre sa place derrière la roue. J’espère mettre en évidence cette “vague” avec des brins de laine. Est-ce que ça se verra sur les perfos ? Je l’espère, d’autant qu’il y a deux autres éléments de design que sont; un léger strabisme divergent des carènes et une forme en banane pour au final être mieux orienté dans l’écoulement général.
      Si un lecteur avec les compétences pouvait réaliser cette comparaison en soufflerie numérique j’en serais ravi.
      Merci Bruno

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  5. De ce que j'ai compris, effectivement le maître couple chez Mike Arnold est après le bord de fuite pour la raison que tu as evoquee. Peut-être est ce un effet de la photo, mais on a l'impression qu'il y a un creux dans le carenage au niveau de la roue. C'est ça qui m'a étonné. Il y a certainement un compromis à trouver entre la forme profilée avec le rapport largeur/longueur de 3,7, et la loi des aires. Ca ne doit pas être facile mais c'est intéressant comme approche. Pas classique ! J'ai acheté les éléments pour me faire une soufflerie type Eiffel. Je n'ai pas encore le temps de la finir mais je commencerai bien par tester ça !

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    1. Oui, le carénage a une taille de guêpe dans sa partie basse, avec un creux au droit de la roue pour éviter l’augmentation et la diminution brutale de la section globale au passage de la roue. Pour essayer de trouver une représentation imagée, imagine un carénage parfait (sans roue qui déborde) en pâte à modeler. Puis pince le dessous de ce carénage de façon à former la roue qui dépasse sans ajout de matière. Cela va générer un creux dans le carénage mais permet la même évolution de section que le carénage de départ et donc la même évolution de la pression statique supposément parfaite. A l’opposé de la roue il y a le pantalon qu’il ne faut pas négliger non plus. On voit bien que c’est la même interaction aile/fuselage avec le pantalon dans le rôle de l’aile et le carénage dans le rôle du fuselage. Il est préférable de conserver une section plutôt constante du carénage jusqu’au bord de fuite du pantalon pour éviter une recompression simultanée sur les deux et une interaction des couches limites.
      J’ai le souvenir des articles d’Interaction qu’il est utile de relire:
      http://inter.action.free.fr/
      Revoir: Le labo aéro/ la traînée, et aussi la FAQ qui est une mine d’infos de bon sens.

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  6. De ce que j'ai compris, effectivement le maître couple chez Mike Arnold est après le bord de fuite pour la raison que tu as evoquee. Peut-être est ce un effet de la photo, mais on a l'impression qu'il y a un creux dans le carenage au niveau de la roue. C'est ça qui m'a étonné. Il y a certainement un compromis à trouver entre la forme profilée avec le rapport largeur/longueur de 3,7, et la loi des aires. Ca ne doit pas être facile mais c'est intéressant comme approche. Pas classique ! J'ai acheté les éléments pour me faire une soufflerie type Eiffel. Je n'ai pas encore le temps de la finir mais je commencerai bien par tester ça !

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