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Portance dempennage, y es tu ? Octobre 2008

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Présentation au sujet: "Portance dempennage, y es tu ? Octobre 2008"— Transcription de la présentation:

1 Portance dempennage, y es tu ? Octobre 2008

2 Objectif Ce petit document vise à apporter des arguments à la discussion : « Oui, un planeur stable peut avoir un empennage qui porte » Il se base sur des résultats de mesures obtenues en soufflerie sur le Jibe 2 de Flybiwo. Plus dinfos sur : Ce document en complète un précédent sur le sujet centrage et stabilité :

3 La soufflerie Un modèle en soufflerie ne vole pas, il est accroché à la balance de mesure Il est nécessaire de sélectionner les points sur les courbes qui représentent le vol, cest à dire les situations déquilibre. Ainsi, on utilise quasi les même courbes pour représenter le vol avec plusieurs centrages, mais en utilisant différents point de la courbe selon le CG

4 Equilibre& stabilité Profondeur non braquée 1. Recherche du point déquilibre rechercHe du point CmCG=0 « Preuve » : Prenons le planeur a son incidence dequilibre 1. équilibre Pas de moment Il y est bien, il y reste ! hors déquilibre Alpha 10 deg -> CmCG Moment piqueur Il « veut » retourner a lequilibre -> « STABLE » Stabilité = tendance à revenir a léquilibre Pente de CmCG negative « Preuve » : Prenons une incidence de 10 deg Courbe de Cm pour un CG à 25% obtenue en soufflerie Voici comment on étudie équilibre & stabilité sur des courbes de soufflerie…

5 Cz total & Cz empennage à léquilibre, Profondeur non braquée Pour le planeur complet Il nexiste quune situation déquilibre a centrage donné : On garde lincidence déquilibre déterminée sur la courbe de CmCG (CmCG=0) On vient lire la portance mesurée en soufflerie Pour lempennage En comparant la mesure avec lempennage et sans, on en déduit la portance empennage NB : les Cz empennage sont donnée en référence à la surface voilure. Pour voir ce que porte le profil de lempennage, il faut multiplier par 10 corriger de leffet de surface (lempennage fait 1/10 de la surface aile) On vient lire la portance dempennage à lincidence déquilibre Courbes de Cz obtenues en soufflerie Courbe de Cz empennage obtenue en soufflerie par différence entre la mesure avec et sans empennage En soufflerie sans stabEn soufflerie avec stab

6 Centrage à 25% On applique la même méthode pour plusieurs braquages de la profondeur 1.Détermination de lincidence déquilibre par CmCG=0 pour chaque courbe 2.On vient lire le Cz total mesuré à lincidence déquilibre pour chacun des braquage 3.On vient lire le Cz empennage mesuré à lincidence déquilibre pour chacun des braquage

7 Centrage à 25% On observe que : La commande de profondeur est une commande de Cz total, au travers du processus déquilibrage du planeur autour de son CG De +5° à piquer à -12.3° à cabrer on parcours Cz total de –0.15 à 0.75 Le Cz empennage est un peu négatif : Cz Empennage= (-0.05 vu par le profil) Le Cz empennage est quasi constant quelque soit le braquage de profondeur lorsque lon cherche les point déquilibre ( Un indice saffiche en bas chez vous sur votre écran : normal 25% de corde cest le foyer de laile)

8 Centrage à 38% On applique la même méthode que pour le CG 25%, mais avec les courbes mesurée avec le CG à 38% Seules les courbes de CmCG sont affectées par le CG (on change le point de mesure du Cm) Il faut donc revoir à braquage donné lincidence déquilbre On vient lire les Cz total & Cz empennage à ces nouvelles incidence dequilibre Cest ce qui fait changer Cz empennage avec le centrage

9 Centrage à 38% On observe que : Il existe un point dequilibre pour le planeur sans stab (courbe noire, CmCG=0 pour 1.1deg) Mais Ce point dequilibre nest pas stable (pente de CmCG positive) La pente des courbe de CmCG a diminué : CG arrière = moins stable De +5° à piquer à –6.2° à cabrer on parcours Cz total de –0.26 à 0.96 Pour 12.3 à cabrer laile est décroché. -> on retrouve quavec un centrage arrière il faut réduire le débattement profondeur Le Cz empennage à léquilibre négatif quand on pique (bas Cz total) et positif quand on cabre (fort Cz total). Et oui… Leffet de prise dincidence est plus fort que leffet de braquage de gouverne

10 Bilan des équilibres pour deux CG Cz total dequilibre fonction du braquage de profondeur : Le CG modifie le Cz dequilibre à braquage nul. On cale le stab pour avoir un Cz « qui nous plait » à incidence nulle, voilà pourquoi le caltrage etc…. A centrage arrière il faut moins de braquage pour obtenir un certain Cz total -> efficacité profondeur augmentée Cz empennage fonction du Cz total déquilibre obtenu en braquant la profondeur : Le CG modifie aussi le Cz empennage obtenu à braquage nul, en équilibre. A CG =25%, lempennage est légérement déporteur. A 38% de CG, lempennage est porteur pour des Cz totaux supérieurs à 0.2. Pourtant le planeur est toujours stable 38% 25%

11 ConclusionS En utilisant des courbes mesurées en soufflerie, avec et sans empennage, il est possible de déduire simplement le Cz de lempennage. Afin de tirer des courbes de soufflerie les situations rencontrées en vol, il est nécessaire de rechercher les points dequilibre pour différents braquages de la profondeur. Deux centrages ont été étudié en soufflerie : 25% et 38% Dans les deux cas, le planeur est centré stable (Cf pente des courbes de CmCG). On étudie les 4 points déquilibres correspondants aux quatres braquages de profondeur: –on retrouve bien laugmentation de lefficacité de la profondeur en reculant le centrage –A 25%, le Cz du stab est constant et négatif quelque soit la position de la profondeur –A 38% le Cz du stab est negatif quand on pousse, et positif quand on cabre NB : Cela signifie quon fait travailler le profil à lenvers par rapport au braquage, ce qui nest pas intuitif… Un empennage bien dimensionné peux aussi bien voir des portance positive et négative. Ce qui compte cest que le Cz vu par le profil en condition déquilibre soit petit. Jespère que tout ceci ne vous paraitra pas trop abscond, Et vous aura éclairé sur le sujet Matthieu


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