LA RELATION ASSIETTE/TRAJECTOIRE/VITESSE LA COMPENSATION Objectifs : Savoir prendre et maintenir une vitesse précise ; Annuler les efforts permanents exercés sur la profondeur. Retour au sommaire général Version 2 - avril 2004

Retour au sommaire général LA RELATION ASSIETTE/TRAJECTOIRE/VITESSE LA COMPENSATION PRÉ-REQUIS CONNAISSANCES INDISPENSABLES LEÇONS EN VOL Retour au sommaire général Bibliographie et références

PRÉ-REQUIS Le pilotage de l’assiette.

CONNAISSANCES INDISPENSABLES L’ANÉMOMÈTRE RAPPELS DE MÉCANIQUE DU VOL LE COMPENSATEUR

L’ANÉMOMÈTRE DESCRIPTION PRISE DE PRESSION TOTALE PRISES DE PRESSION STATIQUE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE L’ANÉMOMÈTRE

CORDIER Guillaume – mai 2004 L’anémomètre ou Badin, du nom de son inventeur Il indique la vitesse Vi du planeur par rapport à l’air. La pression dynamique Pd générée par l’écoulement de l’air sur le planeur est proportionnelle au carré de la vitesse du planeur, Pd = Pt – Ps ; le mécanisme de l’anémomètre est donc raccordé aux prises de pressions totale et statique qu’il compare. CORDIER Guillaume – mai 2004

Prise de pression totale Prise de pression totale Prises de pression totale Prise de pression totale Prise de pression totale Note : ne pas confondre prise de pression totale et antenne de compensation ! CORDIER Guillaume – mai 2004

Prises de pression statique Elles captent la pression atmosphérique régnant autour du planeur ; Prises de pression statique elles sont réparties symétriquement sur le fuselage, Psdroite Psdroite+ Psgauche 2 Ps= Psgauche pour que la pression Ps retenue reste juste en cas de dérapage. CORDIER Guillaume – mai 2004

CORDIER Guillaume – mai 2004 Principe de fonctionnement de l’anémomètre Ps Ps est appliquée dans un boîtier étanche, Pt est appliquée dans une capsule anéroïde. Ps Pt Pd = Pt - Ps Les déformations de la capsule (donc les déplacements de l’aiguille), résultent de la différence Pd des 2 pressions Ps et Pt, représentative de la vitesse. Conclusion : par construction, il n’y a pas de retard d’indication de l’anémomètre. CORDIER Guillaume – mai 2004

RAPPELS DE MÉCANIQUE DU VOL ASSIETTE CONSTANTE  VITESSE CONSTANTE ANALOGIE AVEC UNE BOULE SUR UN PLAN INCLINÉ RETOUR AU PLANEUR ! STABILISATION D’UNE VITESSE PLUS ÉLEVÉE

CORDIER Guillaume – avril 2004 À l’équilibre : RA trajectoire axe longitudinal horizon Vent relatif (VR)  = constante P la trajectoire dans le plan vertical est rectiligne, RA = P : la pente de trajectoire  est constante. CORDIER Guillaume – avril 2004

CORDIER Guillaume – avril 2004 RA trajectoire axe longitudinal horizon Px Vent relatif (VR) Rx Px = P x sin  = constante ( et P sont constants),  = constante Px = Rx, P  la vitesse est constante. Conclusion : assiette constante vitesse constante CORDIER Guillaume – avril 2004

CORDIER Guillaume – juin 2004 Analogie avec une boule sur un plan incliné C’est la composante horizontale Px du poids qui permet et entretient le mouvement de la boule. trajectoire On a : Px = P x sin  Px Px   faible  P P  forte L’expérience montre que plus  est forte, plus la vitesse est forte. Conclusion : On contrôlera la vitesse du planeur en adaptant notre pente de descente. CORDIER Guillaume – juin 2004

CORDIER Guillaume – avril 2004 Retour au planeur ! RA trajectoire axe longitudinal Rx horizon Px  faible P  faible vitesse faible CORDIER Guillaume – avril 2004

CORDIER Guillaume – avril 2004 trajectoire RA axe longitudinal Rx horizon Px  forte P  forte vitesse forte CORDIER Guillaume – avril 2004

STABILISATION D’UNE VITESSE PLUS ÉLEVÉE

CORDIER Guillaume – avril 2004 Vitesse stabilisée 1 RA1 trajectoire axe longitudinal horizon Px Rx a1 1 RA1 = P Px = P x sin 1 P Px = Rx CORDIER Guillaume – avril 2004

Pré affichage d’une assiette plus piquée 2 trajectoire RA2 axe longitudinal horizon variation d’assiette à piquer a2 a2 < a1 RA2 < RA1 P Il y a rupture de l’équilibre RA/ P dans le plan vertical : ( augmente). la trajectoire s’incurve vers le bas CORDIER Guillaume – avril 2004

Accélération 2 > 1 Px2 Rx Px2 > Px1 car 2 > 1 P 3 trajectoire axe longitudinal horizon Px2 Rx Px2 > Px1 car 2 > 1 2 > 1 P Il y a rupture de l’équilibre Px/Rx (Px2 > Rx) : la vitesse augmente (avec inertie). CORDIER Guillaume – avril 2004

CORDIER Guillaume – avril 2004 Stabilisation de la nouvelle vitesse 4 trajectoire RA axe longitudinal horizon Px2 Rx 2 P La vitesse augmentant : L’équilibre RA/ P est retrouvé : RA augmente la trajectoire se stabilise sur une pente plus forte. L’équilibre Px/Rx est retrouvé : Rx augmente la nouvelle vitesse, plus élevée, se stabilise. CORDIER Guillaume – avril 2004

Résumons-nous… P P équilibre - vitesse stabilisée RA1 pré affichage de l’assiette accélération Rx1 stabilisation de la nouvelle Vi RA2 Px1 RA3 Rx2 P Px2 P Rx3 P Px3 variation d’assiette à piquer : l’incidence diminue ; RA devient inférieure à P : la trajectoire s’incurve vers le bas ; sur cette nouvelle trajectoire, Px > Rx : la vitesse augmente. CORDIER Guillaume – juillet 2004

LE COMPENSATEUR COMPENSATEUR À RESSORT COMPENSATEUR AÉRODYNAMIQUE

commande du compensateur gouverne de profondeur Compensateur à ressort Description commande du compensateur gouverne de profondeur verrouillage manche à balai timonerie ressort CORDIER Guillaume – avril 2004

CORDIER Guillaume – avril 2004 Compensateur à ressort Principe de fonctionnement effort permanent sur le manche vers l’avant compensateur « à piquer » effort permanent sur le manche vers l’arrière compensateur « à cabrer » CORDIER Guillaume – avril 2004

CORDIER Guillaume – avril 2004 Compensateur aérodynamique Description Volet de compensation Gouverne angle de braquage de la gouverne CORDIER Guillaume – avril 2004

CORDIER Guillaume – avril 2004 Compensateur aérodynamique Principe de fonctionnement fc Fg . d = fc. D d angle de braquage de la gouverne compensateur « à piquer » D Fg compensateur « à cabrer » CORDIER Guillaume – avril 2004

LEÇONS EN VOL RELATION ASSIETTE-TRAJECTOIRE-VITESSE LA COMPENSATION

RELATION ASSIETTE-TRAJECTOIRE-VITESSE ASSIETTE STABLE  VITESSE STABLE OBTENTION D’UNE VITESSE PLUS ÉLEVÉE OBTENTION D’UNE VITESSE PLUS FAIBLE RÉSUMONS-NOUS ! CIRCUIT VISUEL

Assiette constante  vitesse stable L’assiette est constante : A la Vi est stable CORDIER Guillaume – juin 2004

Obtention d’une vitesse plus élevée pré affichage d’une assiette plus piquée : A1 variation d’assiette à piquer A2 Revoir l’animation Vi augmente avec inertie… puis se stabilise CORDIER Guillaume – juin 2004

pré affichage d’une assiette plus piquée : variation d’assiette à piquer A2 Vi augmente avec inertie… puis se stabilise CORDIER Guillaume – juin 2004

assiette plus piquée stabilisée : Vi plus élevée stabilisée CORDIER Guillaume – juin 2004

Obtention d’une vitesse plus faible pré affichage d’une assiette plus cabrée : A2 variation d’assiette à cabrer A1 Revoir l’animation Vi diminue avec inertie… puis se stabilise CORDIER Guillaume – juin 2004

pré affichage d’une assiette plus cabrée : variation d’assiette à cabrer A1 Vi diminue avec inertie… puis se stabilise CORDIER Guillaume – juin 2004

assiette plus cabrée stabilisée : Vi plus faible stabilisée CORDIER Guillaume – juin 2004

Résumons-nous…

choix d’une Vi plus élevée choix d’une Vi moins élevée A assiette stable Vi stable lecture de la Vi actuelle choix d’une Vi plus élevée choix d’une nouvelle Vi choix d’une Vi moins élevée Pré-affichage et stabilisation d ’une assiette plus piquée Pré-affichage et stabilisation d ’une assiette plus cabrée A + piquée A + cabrée correction correction la Vi augmente… puis se stabilise lecture de la Vi obtenue : la Vi diminue… puis se stabilise Vi obtenue = Vi souhaitée Vi obtenue < Vi souhaitée Vi obtenue > Vi souhaitée CORDIER Guillaume – avril 2004

Circuit visuel A1 A2 références visuelles (horizon/repère capot) lecture de l’anémomètre références visuelles pour effectuer la variation d’assiette A1 balayage de l’environnement extérieur A2 références visuelles pour stabiliser l’assiette choisie balayage de l’environnement extérieur références visuelles pour contrôler la bonne tenue de l’assiette balayage de l’environnement extérieur pendant que la vitesse se stabilise correction éventuelle lecture de l’anémomètre CORDIER Guillaume – juin 2004

LA COMPENSATION PERCEPTION DE L’EFFORT AU MANCHE UTILISATION DU COMPENSATEUR

Perception de l’effort au manche Le planeur étant compensé à l’assiette de référence, l’élève préaffiche une assiette plus piquée, pour obtenir une Vi plus élevée : Aréf. variation d’assiette à piquer A2 Vi augmente avec inertie… puis se stabilise CORDIER Guillaume – juin 2004

Pour maintenir cette Vi plus élevée, il est nécessaire d’exercer une action permanente sur le manche vers l’avant. A2 CORDIER Guillaume – juin 2004

Utilisation du compensateur En conservant l’assiette constante, on déplace le compensateur dans le sens de l’effort au manche. Effort permanent sur le manche vers l’avant on déplace le compensateur vers l’avant puis on relâche son action sur le manche pour vérifier le réglage du compensateur. CORDIER Guillaume – juin 2004

de même : Effort permanent sur le manche vers l’arrière on déplace le compensateur vers l’arrière puis on relâche son action sur le manche pour vérifier le réglage du compensateur. CORDIER Guillaume – juin 2004

CORDIER Guillaume – Juin 2004 Exercices Stabilisation de vitesses très différentes avec compensation adaptée note : Pour ne pas gêner la perception des efforts aux commandes, l’instructeur ne doit pas intervenir directement sur les commandes. Seul l’élève manipulera le compensateur. L’erreur à éviter On ne pilote pas au compensateur ! CORDIER Guillaume – Juin 2004

BIBLIOGRAPHIE et RÉFÉRENCES Manuel du pilote vol à voile Mouvement du planeur – Phase 2 / p°31 et 34 Changement de trajectoire dans le plan vertical – Phase 2 / p°37 Relation assiette-trajectoire-vitesse – Phase 2 / p°42 Guide de l’instructeur vol à voile Relation assiette-trajectoire-vitesse p°41 à 44 Instruments de bord Mesure de la vitesse – Chap.III / p°11 à 14 Mécanique du vol des planeurs p°23 à 27 Analogie avec une boule sur un plan incliné p°23 Contrôle de la vitesse du planeur p°23 Efforts sur les commandes-compensation p°26 Utilisation du compensateur-transfert des efforts p°27