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Dièdre Avion



  1. #1
    Emirates

    Dièdre Avion


    ------

    boujour,
    pourquoi un dièdre positif rend t-il un avion plus stable ? Que se passe t-il du point de vue aerodynamique ?
    Et pourquoi un dièdre négatif rend t-il l'avion moins stable en roulis ?

    -----

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  4. #2
    azoth

    Re : Dièdre Avion

    Bonjour,

    Avec un dièdre positif lorsque l'avion s'incline un peu, l'aile côté intérieure se retrouve plus à l'horizontale et donc a plus de portance ce qui a pour effet de redresser l'avion.
    Dans le même temps, l'aile côté extérieur se retrouve plus verticale et dons a moins de portance, ce qui a aussi pour effet de redresser l'avion.

    Dans le cas des dièdres négatifs tu fais le même raisonnement et tu vois que plus l'avion s'incline et plus il a tendance à s'incliner davantage. On utilise cette particularité sur les avions militaires pour les rendre très réactifs, mais il y a un ordinateur entre le manche à balai et les gouvernes.

  5. #3
    Flyna

    Re : Dièdre Avion

    Est-ce que le fait que les ailes soient vrillées a qqch a voir avec la mise en virages aussi ? Sinon ça sert à quoi exactement ? Et ça se trouve sur tous les avions ?

  6. #4
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par Emirates Voir le message
    boujour,
    pourquoi un dièdre positif rend t-il un avion plus stable ? Que se passe t-il du point de vue aerodynamique ?
    Et pourquoi un dièdre négatif rend t-il l'avion moins stable en roulis ?
    Bonjour
    L'explication, trop souvent citée, que l'inclinaison de l'avion rendant une des deux aile plus horizontale serait la cause du redressement ne tient pas. En effet, même inclinée, la résultante des portances sur les deux ailes continue de passer par le centre de gravité sans produire le moindre couple de redressement, mais seulement une composante l'atérale entraînant l'avion dans une légère glissade transversale. C'est seulement cette glissade qui va introduire grace au dièdre une différence d'angle d'attaque, et créer le redressement.
    Il faut noter que même sans dièdre, la glissade entraîne un couple de redressement, car la portance d'une surface se produisant plus près du bord d'attaque (amont) que du bord de fuite, elle se déplace alors lègèrement du coté de l'aile "avant"

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  8. #5
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par Flyna Voir le message
    Est-ce que le fait que les ailes soient vrillées a qqch a voir avec la mise en virages aussi ? Sinon ça sert à quoi exactement ? Et ça se trouve sur tous les avions ?
    Bonjour,
    Non, le vrillage n'a rien à voir avec la mise en virage. Il a plusieurs rôles:
    1) Sur une aile rectangulaire, si on augmente trop son angle d'attaque, un décrochage des filets d'air contournant le dos du profil va se produire plutôt vers une zone située vaguement au trois quart de l'envergure vers le bout de l'aile. C'est justement par là que sont placés les ailerons qui deviendraient alors inefficaces pour contrer un départ en autorotation. En vrillant l'aile, le décrochage débutera plus près de l'emplanture; les ailerons resteront alors efficaces en attendant que le pilote adopte un meilleur angle d'attaque.
    2) La résistance à l'avancement induite par la portance de toute aile dépend aussi de la répartition en envergure de cette portance. Sur une aile de forme elliptique (Spitfire) cette répartition est idéale sans aucun vrillage. Mais sur une aile rectangulaire, on peut améliorer cette répartition par un certain vrillage.

  9. #6
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Il faut noter que même sans dièdre, la glissade entraîne un couple de redressement, car la portance d'une surface se produisant plus près du bord d'attaque (amont) que du bord de fuite, elle se déplace alors lègèrement du coté de l'aile "avant"
    Bonjour,
    Effectivement , la bonne explication est la modification de l’incidence ( ou angle d’attaque ) induite par le dérapage.
    Par contre sans dièdre géométrique , l’effet dièdre n’est pas la conséquence de la position de la résultante des forces aérodynamique, mais des déformations locales de l’écoulement provoquées par la présence du fuselage. Ainsi on notera que les avions à ailes hautes ont en général moins de dièdre géométrique que les avions à ailes basses.
    Il existe d’autres moyens de créer un effet dièdre :
    · ailes en flèche
    · ailes hautes.

    Le dièdre inverse sert à réduire l’effet dièdre lorsque pour différentes raisons l’avion dispose d’ailes en flèche et parfois placées en position haute ( Alpha jet par exemple )

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  11. #7
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    Par contre sans dièdre géométrique , l’effet dièdre n’est pas la conséquence de la position de la résultante des forces aérodynamique,
    Bonjour
    En es-tu si sûr? A l'extrême, une aile sans flêche, sans dièdre, ni fuselage, en dérapage de 90° verrait sa portance située au beau milieu de l'aile amont! Cà fait pas un sacré couple de redressement ?

  12. #8
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour
    En es-tu si sûr? A l'extrême, une aile sans flêche, sans dièdre, ni fuselage, en dérapage de 90° verrait sa portance située au beau milieu de l'aile amont! Cà fait pas un sacré couple de redressement ?
    Bonjour harmoniciste,
    Tu as parfaitement raison, avec un dérapage de 90 ° ,on doit bien obtenir un moment de roulis en raison du déplacement du point d’application de la résultante des forces aérodynamiques.

    Cependant, pour des valeurs plus habituelles du dérapage, un avion ailes basses sans flèche ni dièdre géométrique, fournira un moment de roulis inverse à celui que l’on est en droit d’attendre.
    Les modifications de l’écoulement induites par la présence du fuselage ont en effet beaucoup plus d’influence que le déplacement du centre de poussée de la voilure.


  13. #9
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    Les modifications de l’écoulement induites par la présence du fuselage ont en effet beaucoup plus d’influence que le déplacement du centre de poussée de la voilure.

    Bonjour Robur
    Si les manuels d'aérodynamique mentionnent toujours le rôle du dièdre, je n'ai jamais vu mentionné le déplacement transversal de la portance d'une aile sans dièdre. Je m'en suis toujours étonné, car il est facile de calculer que cet effet est du même ordre de grandeur. On ne peut donc le tenir pour négligeable

    Démonstration:
    Moment du couple de rappel dû au dièdre :
    Ce couple dépend de l’angle de dérapage α selon une loi sinusoïdale. Ainsi, quand le dérapage atteind 90°, l’incidence de l’aile « amont » aura augmenté de l’angle de dièdre β, tandis que l’autre aura diminué d’autant.
    En vol symétrique, la portance totale a pour expression P = k . Cz, (Cz étant le coef. de portance des ailes, la portance de l’aile amont s’accroît donc de
    ΔP = ½ k. ΔCz, tandis que celle de l’aile arrière diminue d’autant. En remplaçant k par sa valeur (k = P/Cz), le moment du couple de rappel peut alors s’écrire M = ¼ b . (P/Cz) . ΔCz
    Comme le ΔCz/Δi d’une aile d’allongement modéré est d’environ 0,06 par degré , alors :
    M = ¼ b (P/Cz) 0,06 . Δi
    On a vu plus haut que l’angle d’incidence Δi dû au dièdre a pour expression Δi = β. sinα , il vient alors M = 0,015. b . (P/Cz) . β. sinα Pour un dièdre courant β = 5 ° et un Cz = 0,3 on aura:
    M = 0,3. P . b . β. sinα

    Moment du couple de rappel dû au déplacement latéral de la portance :
    On peut ici encore admettre que cet effet dépend sinusoïdalement de l’angle de dérapage α. comme la valeur maxi est Mmax= ¼ P . b , le moment produit sera :
    M = 0,25 . P . b . sinα

    On voit que l’effet du déplacement transversal est du même ordre que celui d’un dièdre de 5°

    Glossaire :
    α = angle d’attaque oblique
    β = angle de dièdre
    b = envergure
    C = Moment du couple de rappel
    Cz = Coefficient de portance en vol symétrique
    ΔCz = supplément de Cz sur l’aile amont dû à l’attaque oblique
    P = poids de l’avion
    ΔP = supplément de portance de l’aile amont produit par l’attaque oblique

  14. #10
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Si les manuels d'aérodynamique mentionnent toujours le rôle du dièdre, je n'ai jamais vu mentionné le déplacement transversal de la portance d'une aile sans dièdre. Je m'en suis toujours étonné, car il est facile de calculer que cet effet est du même ordre de grandeur. On ne peut donc le tenir pour négligeable
    Bonjour harmoniciste, bonjour à tous,

    Pour un angle de dérapage faible, et en négligeant les surfaces situées en bout d’aile ou l’écoulement ne voit pas l’intégralité de la corde, je trouve que le point d’application des forces aérodynamique s’écarte du plan de symétrie avion de
    ( C/2 ).. tan alpha

    alpha : angle de dérapage
    C : corde supposée constante.

    Application numérique:

    Envergure 10 m . corde constante C = 1.6 m ; angle de dérapage alpha = 10 °
    Il n’y a ni fuselage, ni dièdre géométrique, ni flèche

    Les surfaces négligées représentent moins de 3 % de la surface totale
    La distance entre le plan de symétrie avion et le point d’application de la résultante aérodynamique = 0.14 m

    Remarque : les surfaces de forme triangulaire (pour une aile de forme rectangulaire)située en bout d’ailes qui ont été négligées dans le calcul précédent ont des aires identiques mais subissent des pressions différentes.

    La surface opposée au dérapage est en effet ,majoritairement située vers le bord d’attaque, les pressions y sont donc en moyenne supérieures à celles que subit la surface située à l’extrémité de l’aile coté dérapage.

    La distance de ces deux surfaces au plan de symétrie avion et les charges aérodynamiques différentes qu’elles supportent pourrait bien annuler le moment de roulis calculé en négligeant ces surfaces.

    C’est probablement ce qui explique que la littérature spécialisée n’a jamais fait état ( à ma connaissance ) de l’effet dièdre induit par le simple déplacement latéral du point d’application des forces aérodynamiques.


  15. #11
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    Pour un angle de dérapage faible, et en négligeant les surfaces situées en bout d’aile ou l’écoulement ne voit pas l’intégralité de la corde, je trouve que le point d’application des forces aérodynamique s’écarte du plan de symétrie avion de
    ( C/2 ).. tan alpha

    Bonjour Robur71
    Ton raisonnement est faux sur deux points:
    1) Si j'ai compris ta formule, tu as fait pivoter l'aile autour de son bord d'attaque. Or, c'est autour du centre de gravité de la machine qu'elle pivote.
    2) tu sembles ensuite supposer que la portance s'exerce au milieu de la corde de l'aile (C/2). Or sur la majorité des ailes, elle s'exerce plutôt aux quart avant de la corde (C/4)
    Il se trouve que pour assurer l'équilibre du vol (symétrique) on fait coîncider le point d'application de la portance avec le centre de gravité, tu obtiendrais alors par ta méthode de calcul un déport quasi-nul.

    Mais c'est oublier totalement (et tu n'es pas le seul) que la portance s'exerce toujours plus fortement vers l'amont de l'aile (doù C/4) et qu'en attaque oblique l'amont avance progressivement vers le bout d'une des ailes.
    C'est cet effet (totalement indépendant de la corde) qui provoque, à lui seul, un moment de roulis induit aussi important qu'un dièdre de 5°

    Ainsi, pour annuler tout roulis induit, il faut donner à l'aile un dièdre négatif de 5°. Je reconnais cependant que la position haute ou basse du centre de gravité joue aussi un rôle, ainsi que l'interaction aérodynamique du fuselage sur l'aile. Mais pour ma part, c'est plutôt ce dernier effet qui est négligeable.

  16. #12
    Rann

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Il se trouve que pour assurer l'équilibre du vol (symétrique) on fait coîncider le point d'application de la portance avec le centre de gravité,
    Bonjour,
    Il me semble qui si l'ensemble du raisonnement est exact il y a juste une petite erreur de terme, en effet pour tout système mécanique en mvt on calcule les forces et les moments par rapport à son centre d'inertie (souvent confondu avec le centre de gravité) et le point d'application de la portance est le foyer.

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  18. #13
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par Rann Voir le message
    ... il y a juste une petite erreur de terme, en effet pour tout système mécanique en mvt on calcule les forces et les moments par rapport à son centre d'inertie (souvent confondu avec le centre de gravité) et le point d'application de la portance est le foyer.
    Bonjour Rann
    Je ne vois, moi, aucune différence entre le centre de gravité et le centre d'inertie. Peux tu expliquer?
    Concernant le foyer, il n'est pas le point d'application de la portance, mais seulement le point d'application des suppléments de portance quand on provoque un supplément d'incidence.
    Mais cà ne change rien au raisonnement général.

  19. #14
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour Robur71
    Ton raisonnement est faux sur deux points:
    1) Si j'ai compris ta formule, tu as fait pivoter l'aile autour de son bord d'attaque. Or, c'est autour du centre de gravité de la machine qu'elle pivote.
    2) tu sembles ensuite supposer que la portance s'exerce au milieu de la corde de l'aile (C/2). Or sur la majorité des ailes, elle s'exerce plutôt aux quart avant de la corde (C/4)
    Il se trouve que pour assurer l'équilibre du vol (symétrique) on fait coîncider le point d'application de la portance avec le centre de gravité, tu obtiendrais alors par ta méthode de calcul un déport quasi-nul.

    Mais c'est oublier totalement (et tu n'es pas le seul) que la portance s'exerce toujours plus fortement vers l'amont de l'aile (doù C/4) et qu'en attaque oblique l'amont avance progressivement vers le bout d'une des ailes.
    C'est cet effet (totalement indépendant de la corde) qui provoque, à lui seul, un moment de roulis induit aussi important qu'un dièdre de 5°

    Ainsi, pour annuler tout roulis induit, il faut donner à l'aile un dièdre négatif de 5°. Je reconnais cependant que la position haute ou basse du centre de gravité joue aussi un rôle, ainsi que l'interaction aérodynamique du fuselage sur l'aile. Mais pour ma part, c'est plutôt ce dernier effet qui est négligeable.


    Bonjour harmoniciste,
    Je joins un croquis qui explique ma démarche grossière et qualitative.

    Les triangles colorés représentent les zones dans lesquelles l’écoulement ne voit pas l’intégralité de la corde.


    En négligeant ces triangles, de simples considérations géométriques permettent de trouver le point ( situé à 25 % de la corde ) sur lequel s’exerce la résultante des forces aérodynamiques
    La distance entre ce point et le plan de symétrie avion est fonction de la corde et de l’angle de dérapage. .( distance = (Corde / 4) tan alpha ; et non C/2 comme je l’avais écrit par erreur dans mon précédent message
    Dans l’application numérique proposée , cette distance devient 0.070 m

    Dans ces conditions, c’est à dire en supprimant les zones colorées du dessin on a bien obtenu un moment de roulis.
    Mais, l'examen attentif des zones colorées, montre qu’elles ne sont pas soumises à des charges aérodynamiques identiques, ainsi la rouge va générer plus de portance que la bleue.

    On peut donc imaginer que les charges aérodynamiques subies par les triangles vont annuler le moment autour de l’axe de roulis.

    Dans l’application numérique, la surface des triangle vaut 2.8 % de la surface totale
    En supposant pour simplifier que les charges appliquées aux triangles soient proportionnelles à la longueur de la ligne situé à C/4 contenue dans le triangle:
    (3 C / 4 ) tan alpha ; pour le rouge
    C/ 4 tan alpha ; pour le bleu
    Je vous épargne le détail des calculs, mais le résultat obtenu est qu’en considérant la totalité de l’aile le moment autour de l’axe de roulis est nul ,

    Conclusion : il n’existe pas d’effet dièdre sur une aile dépourvue de fuselage, de flèche et dièdre géométrique, en dérapage.



    L’interaction fuselage joue un rôle très important, un Piper Cub sans dièdre géométrique est parfaitement stable en roulis et totalement contrôlable sur cet axe par la seule gouverne de symétrie.( direction)
    Pour obtenir le même comportement sur un avion aile basse il faut un dièdre géométrique de plusieurs degrés.

    Cette influence de la position des ailes tient essentiellement aux déformations de l’écoulement qui induisent des modifications locales d’incidence. et non à un rappel pendulaire.

    Cordialement

  20. #15
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    ... il n’existe pas d’effet dièdre sur une aile dépourvue de fuselage, de flèche et dièdre géométrique, en dérapage.
    Bonjour Robur71
    C'est que ton calcul néglige le phénomène prépondérent: Juste pour t'en apercevoir, fais déraper l'aile à 90°: alors, la portance s'appliquant au1/4 de la corde prise dans le sens du vent relatif est maintenant au 1/4 de l'envergure.

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    ...Cette influence de la position des ailes tient essentiellement aux déformations de l’écoulement qui induisent des modifications locales d’incidence, et non à un rappel pendulaire.
    Ces déformations de l'écoulement sont en effet très localisées près du milieu de l'aile. C'est bien cela qui me les fait plutôt tenir pour négligeable dans le roulis induit.
    En revanche, la position haute ou basse de l'aile par rapport au centre de gravité introduit bien entendu des couples de roulis lors du vol dissymétrique, non par un rappel pendulaire qui n'existe pas, mais par la trainée de l'aile qui sort alors du plan de symétrie. Ainsi des avions à aile parasol, sans dièdre, ont eux aussi un fort roulis induit malgré un fuselage ne présentant aucun masque à l'aile.
    Je m'en vais néanmoins bricoler un petit montage pour confirmer que, sans fuselage, l'attaque oblique d'une aile sans dièdre provoque bien le moment de roulis calculé.

  21. #16
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour Robur71
    Je m'en vais néanmoins bricoler un petit montage pour confirmer que, sans fuselage, l'attaque oblique d'une aile sans dièdre provoque bien le moment de roulis calculé.
    Mon idée selon laquelle le triangle rouge générait plus de portance que le bleu parce qu’il contient "plus de ligne à 25 % de la corde" est une absurdité.

    Si dans ces triangles ,on coupe une tranche d’aile parallèle au vent relatif, la distribution des pressions sera celle d’un profil isolé de même corde, on peut en déduire que les deux triangles génèrent des efforts aérodynamiques identiques.
    Tu as donc probablement raison cher harmoniste, il doit exister un moment de roulis induit par le déplacement latéral du point d’application des forces aérodynamiques .

    L’ image jointe est celle d’ un petit planeur qui vire du coté de l’aile reculée ce qui confirme expérimentalement cette affaire.


  22. #17
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    L’ image jointe est celle d’ un petit planeur qui vire du coté de l’aile reculée ce qui confirme expérimentalement cette affaire.

    Ton montage expérimental est super. Il élimine pratiquement l'influence du fuselage. Il ne reste donc plus que le déport cherché. Et bravo pour ta rapidité.
    Je prévois quand même de chiffrer expérimentalement ce couple de rappel comparativement à un dièdre donné pour vérifier.
    Une aile montée sur un axe de rotation placée a X° du lit du vent d'une soufflante (coté asipation) l'une avec dièdre, l'autre sans. Un ressort spirale et une aiguille graduée devrait permettre la comparaison.

  23. #18
    Rann

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour Rann
    Je ne vois, moi, aucune différence entre le centre de gravité et le centre d'inertie. Peux tu expliquer?

    Mais cà ne change rien au raisonnement général.
    Rebonjour,

    C'est exact ça ne change rien à ton raisonnement.

    Centre de gravité ou centre de masse. Le centre de gravité d'un corps correspond au barycentre des particules qui composent le corps en question ; chaque particule étant pondérée par son poids propre.

    Centre d'inertie ou centre de pression. Le centre d'inertie d'un corps correspond au barycentre des particules qui composent le corps en question ; chaque particule étant pondérée par sa masse propre. C'est donc le point par rapport auquel la masse est uniformément répartie.

    En clair, dans un soufflerie, un homme immobile les bras le long du corps, je lui demande de lever les bras de façon à ne pas faire bouger le centre de masse ou de gravité. Si le mvt est correct le centre de gravité n'aura pas bougé par contre le centre d'inertie lui aura bougé.
    Et pour calculer les moments sur un aéronef c'est important

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Concernant le foyer, il n'est pas le point d'application de la portance, mais seulement le point d'application des suppléments de portance quand on provoque un supplément d'incidence.
    Je ne comprends pas?

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  25. #19
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par Rann Voir le message
    Centre d'inertie ou centre de pression.
    Bonjour Rann
    Le poids étant directement lié à la masse, le centre de gravité (point d'application du poids) correspond très exactement au centre d'inertie point d'applications des forces d'inertie. Mais je ne vois pas pourquoi ce serait un centre de pression.

    Concernant le foyer
    Lorsqu'une aile porte, on peut trouver l'endroit où s'applique cette portance Mais ce point peut parfois se déplacer beaucoup quand l'incidence varie. Mal commode, cette notion de centre de portance est aujourd'hui abandonnée.
    On préfère chercher le point autour duquel, pour une vitesse donnée, le couple piqueur (ou cabreur) reste constant quand l'incidence varie.
    C'est ce point (fixe, lui) qu'on appelle foyer. Et comme ce point est fixe malgré les variations d'incidence (donc de portance) on peut en déduire que c'est là que s'appliquent les écarts de portance quand l'incidence varie.
    Un profil d'aile est donc maintenant caractérisé par son coef. de portance, son coef. de trainée, et son coef.de moment
    De plus ce foyer est très constant: toujours entre 25 et 27% de la corde, quelque soit le profil employé (simple, double courbure, très ou peu cambré, épais ou mince)

  26. #20
    Rann

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour Rann
    Le poids étant directement lié à la masse, le centre de gravité (point d'application du poids) correspond très exactement au centre d'inertie point d'applications des forces d'inertie. Mais je ne vois pas pourquoi ce serait un centre de pression.
    C'est exact, j'ai dû rêver d'un vaisseau spacial spécial

  27. #21
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Bonjour,

    Résultats de quelques petits calculs à propos des origines de l’effet dièdre

    Caractéristiques de l’avion :
    Envergure=10 m,
    Corde (constante ) = 1.6 m,
    Flèche 0°
    Angle de dérapage 10°

    CAS N°1 - Dièdre géométrique = 0° effet fuselage nul
    Moment de roulis induit par le dérapage M1 = 0.07 x Poids
    Les variables influentes sont la corde et l’angle de dérapage.


    CAS N° 2 - Dièdre géométrique = 5 ° ( angle entre les plans contenant les cordes
    170 ° ) ; effet de fuselage nul

    A 150 km/h
    Moment de roulis induit par le dérapage M2 = 2.17 x Poids
    Les variables influentes sont la valeur du dièdre, l’envergure , l’angle de dérapage et la vitesse

    Les deux effets se cumulent, mais M2 vaut pratiquement 30 M1

  28. #22
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    Bonjour,

    Résultats de quelques petits calculs à propos des origines de l’effet dièdre

    Caractéristiques de l’avion :
    Envergure=10 m,
    Corde (constante ) = 1.6 m,
    Flèche 0°
    Angle de dérapage 10°

    CAS N°1 - Dièdre géométrique = 0° effet fuselage nul
    Moment de roulis induit par le dérapage M1 = 0.07 x Poids
    Les variables influentes sont la corde et l’angle de dérapage.


    CAS N° 2 - Dièdre géométrique = 5 ° ( angle entre les plans contenant les cordes
    170 ° ) ; effet de fuselage nul

    A 150 km/h
    Moment de roulis induit par le dérapage M2 = 2.17 x Poids
    Les variables influentes sont la valeur du dièdre, l’envergure , l’angle de dérapage et la vitesse

    Les deux effets se cumulent, mais M2 vaut pratiquement 30 M1
    Bonjour Robur71
    Quels raisonnements t'amènent à ces résultats?

  29. #23
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour Robur71
    Quels raisonnements t'amènent à ces résultats?
    Bonjour harmoniciste,
    Voici en gros les éléments de calcul du moment de roulis induit
    par le dérapage

    1-Modification d’incidence di induite sur une aile avec dièdre géométrique par le dérapage
    di = atan ( sin J. tan D )
    J angle de dérapage
    D angle du dièdre ( 90 ° moins le plus petit des angles formés par le plan de symétrie avion et l'un des plans contenant les cordes des profils )

    2-Gradient de Cz
    d Cz / di = 6 A / ( A + 2 )
    A allongement
    di en radiants

    3-Cz à J = 0
    Cz = 2 P / ( rho . S . V ² )
    P = poids ( N)
    S = surface alaire ( m²)
    V = vitesse ( m/s )
    Sans dérapage ( J=0 ) la portance de chacune des ailes FZ = (P/2 )=. K Cz
    En vol dérapé
    FZ1 = k ( Cz + (d Cz / di ))
    FZ2 = = k ( Cz - (d Cz / di ))
    Avec FZ1 + FZ2 = P
    5- Pour une aile rectangulaire sans vrillage
    Distance entre le plan de symétrie avion et le point d’application des charges aérodynamiques pour chacune des ailes
    S =( 0.23 (E –LF)) + LF/2
    E = envergure
    LF = largeur fuselage
    Source: Design of light aircraft Richard Hiscocks


  30. #24
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    Bonjour harmoniciste,
    Voici en gros les éléments de calcul du moment de roulis induit
    par le dérapage
    FZ1 = k ( Cz + (d Cz / di ))
    FZ2 = = k ( Cz - (d Cz / di ))
    Avec FZ1 + FZ2 = P
    Bonjour Robur
    Il me semble que ton application numérique comporte un erreur. De plus, formule ci dessus comporte aussi une coquille:
    FZ1 = k ( Cz + (dCz/di) di) est plus exact
    Je recalcule avec ces éléments.

    C'est le résultat que tu donnes avec dièdre nul dont j'aimerais aussi le raisonnement

  31. Publicité
  32. #25
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour Robur
    Il me semble que ton application numérique comporte un erreur. De plus, formule ci dessus comporte aussi une coquille:
    FZ1 = k ( Cz + (dCz/di) di) est plus exact
    Je recalcule avec ces éléments.
    C'est le résultat que tu donnes avec dièdre nul dont j'aimerais aussi le raisonnement
    Effectivement il fallait lire FZ1 = k ( Cz + (dCz/di) di) ou FZ1 = k ( Cz + (dCz)
    J’aurais du me relire.

    Pour l’aile à dièdre nul, le raisonnement est simple ( pour ne pas dire simpliste)
    Le croquis de mon message 14 décrit la méthode.

    1-on élimine les triangles colorés qui sont sensées fournir un moment nul

    2-pour la partie centrale un petit calcul de géométrie fournit la position du point d’application des forces aérodynamiques

    Avec d la distance entre ce point et le plan de symétrie avion, et
    P la charge aérodynamique supportée par la zone centrale
    Le moment de roulis = d .P


  33. #26
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    5- Pour une aile rectangulaire sans vrillage
    Distance entre le plan de symétrie avion et le point d’application des charges aérodynamiques pour chacune des ailes
    S =( 0.23 (E –LF)) + LF/2
    E = envergure
    LF = largeur fuselage
    Source: Design of light aircraft Richard Hiscocks

    Bonjour Robur 71
    A part la coquille je ne trouve rien à redire au raisonnement de Richard Hiscoks concernant l'effet du dièdre seul sous l'effet d'un attaque oblique. C'est, en plus précis, le même que celui que je t'avais développé Mais tu ne peux le comparer avec l'effet du déport donné par ta méthode qui ne peut que donner un résultat insignifiant. Pour en vérifier l'invalidité, il suffit de remplacer l'angle de dérappage par 90° pour t'apercevoir qu'elle ne donne pas un point d'application à 0,25 E du plan de symétrie qui est cependant une certitude.

  34. #27
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour Robur 71
    A part la coquille je ne trouve rien à redire au raisonnement de Richard Hiscoks concernant l'effet du dièdre seul sous l'effet d'un attaque oblique. C'est, en plus précis, le même que celui que je t'avais développé Mais tu ne peux le comparer avec l'effet du déport donné par ta méthode qui ne peut que donner un résultat insignifiant. Pour en vérifier l'invalidité, il suffit de remplacer l'angle de dérappage par 90° pour t'apercevoir qu'elle ne donne pas un point d'application à 0,25 E du plan de symétrie qui est cependant une certitude.
    Bonjour,

    Sur le petit planeur (présenté dans le message 16 ) , avec une obliquité de l’aile de 15 ° , j’obtiens un vol rectiligne en positionnant le centre de la ligne des cordes à 3 mm du plan de symétrie fuselage .
    Mon calcul donne 2.6 mm ( 0.25 x Corde x. tan ( angle de dérapage )).

    Compte tenu de la précision de l’équilibrage autour de l’axe de roulis, je pense que cela valide pour des angles de dérapage "usuels".mon calcul de déport du point d’application des forces aérodynamiques,.


    D’autre part la position du fuselage a une influence considérable sur l’effet dièdre , pour s'en convaincre, il suffit de comparer la valeur du dièdre géométrique d’un Cessna 150 à celle d’un MS880 Rallye , deux machines qui ont des roulis induits pratiquement identiques.

  35. #28
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    Bonjour,

    Sur le petit planeur (présenté dans le message 16 ) , avec une obliquité de l’aile de 15 ° , j’obtiens un vol rectiligne en positionnant le centre de la ligne des cordes à 3 mm du plan de symétrie fuselage .Mon calcul donne 2.6 mm ( 0.25 x Corde x. tan ( angle de dérapage )).
    CORRECTION, ILFAUT LIRE : le centre de la ligne située à 25 % des cordes....

  36. #29
    robur71

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour Robur 71
    . Pour en vérifier l'invalidité, il suffit de remplacer l'angle de dérappage par 90° pour t'apercevoir qu'elle ne donne pas un point d'application à 0,25 E du plan de symétrie qui est cependant une certitude.
    Je ne partage pas cette certitude.
    Rien ne dit en effet que sur un rectangle de très faible allongement, le centre de poussée soit à 25 % de la corde ( je n’ai pas de données à ce sujet ) mais on peut noter que sur le classique Clark Y,le centre de poussée est à
    55% pour Cz = 0.3 !!
    Je suis pourtant certain, cher harmoniste ,que tu ne confonds pas foyer, centre de poussée, CmA , et Cm0...

  37. #30
    harmoniciste

    Re : Dièdre Avion

    Citation Envoyé par robur71 Voir le message
    Sur le petit planeur (présenté dans le message 16 ) , avec une obliquité de l’aile de 15 ° , j’obtiens un vol rectiligne en positionnant le centre de la ligne des cordes à 3 mm du plan de symétrie fuselage .
    Mon calcul donne 2.6 mm ( 0.25 x Corde x. tan ( angle de dérapage )).

    Compte tenu de la précision de l’équilibrage autour de l’axe de roulis, je pense que cela valide pour des angles de dérapage "usuels".mon calcul de déport du point d’application des forces aérodynamiques,.

    Bonjour Robur71
    Là, je m'incline définitivement devant le résultat de ton expérimentation, très judicieuse et démonstrative. Bravo et merci.

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