voiture alimentée par le vent

[jiherve]

Re
la prise au vent arrière de l’hélice est celle de la surface balayée par icelle si elle tourne assez vite, c'est d'ailleurs aussi cette surface qui sert à calculer la poussée, à basse vitesse de rotation c'est la surface des pales qui compte, ce qui explique en partie la prise de vitesse de l'engin car son Cx augmente mais toutes les bonnes choses ayant une fin lorsqu'il atteint la vitesse du vent la poussée motrice s'annule.
Amha l'astuce du document c'est que V∞ est considérée comme constante ce qui est faux!
JR
-----

[Gwinver]

Bonsoir.

Pour aller dans ce sens, voici une animation montrant que le VMG d'un voilier (velocity made good = progression dans la bonne direction) peut être supérieure à la vitesse du vent.
Il s'agit ici de la voile d'un voilier.

https://www.youtube.com/watch?v=H_OKNr120t4

Cette situation est assez proche de celle des pales de l'hélice du Blackbird.

[Liet Kynes]

Dans la même idée :

https://www.youtube.com/watch?v=FqJOVHHf6mQ

[jiherve]

re
la portance de la voile est non négligeable, peut être est ce aussi le cas avec le support de l’hélice par vent travers arrière car le vent tournait bien lors de l’essai.
JR

[Gwinver]

Bonsoir.

Le support de l'hélice a une surface importante et est placée dans une situation assez complexe puisqu'une grande partie se trouve dans le flux de l'hélice.

Voici une autre animation, cette-fois-ci directement applicable à l'hélice du Blackbird, et qui montre comment le mouvement de l'hélice peut produire une poussée tout en se déplaçant dans un vent moins rapide que le mobile.

https://www.youtube.com/watch?v=zPFzHoubQzg

[agitateur]

Pour aller dans ce sens, voici une animation montrant que le VMG d'un voilier

Je ne crois pas qu'il soit bon de comparer avec un voilier, ça va rajouter à la confusion.
Sur le point théorique seulement, avec un plan anti dérive tendant vers une efficacité infinie, et un couple de redressement tendant vers l'infini ( le lest ) tu peux approcher une "puissance" de poussée vélique tendant elle aussi vers l'infini avec une surface de voile tendant vers l'infini. En considérant des masse et des frottements négligeables....Mais ce n'est pas la configuration du BB.

[polo974]

À grosboul: Et tu l'as trouvée où ta fumeuse règle fondamentale ???

À archo, si ce que tu as écrit en 317 et 320 correspond à ta compréhension du fonctionnement, heuuu, comment dire...
C'est carrément grave.

Au fait, archo, c'est quoi ton "lambda" qui bloque à zéro quand il y a changement de signe ? ? ?

À archo, encore: ne pas avoir de vent arrière, ce serait avoir un vent relatif de face à la même vitesse que celle du sol, donc votre assertion est fausse.

À agitateur, si le vent n'est pas aligné avec la piste, il n'est pas possible de l'exploiter sur toute sa longueur.

À tous ceux qui annoncent des violations de lois de la physique, merci de donner les équations correspondantes.

[Gwinver]

Bonsoir.

Je ne crois pas qu'il soit bon de comparer avec un voilier, ça va rajouter à la confusion.

Désolé de cette digression via les voiliers, c'est pourquoi j'ai aussi mis l'animation correspondant au fonctionnement du Blackbird. (nos posts se sont peut être croisés).

https://www.youtube.com/watch?v=zPFzHoubQzg

[ArchoZaure]

À grosboul: Et tu l'as trouvée où ta fumeuse règle fondamentale ???

À archo, si ce que tu as écrit en 317 et 320 correspond à ta compréhension du fonctionnement, heuuu, comment dire...
C'est carrément grave.

Moi je ne fais que retranscrire ce qui est expliqué à gauche à droite.
Et puis c'est la seule possibilité pour qu'on ait la possibilité d'avoir une poussée sans vent arrière si on ne fait pas appel à l'inertie.
Bon ça nous amène à un mobile sur unitaire... mais ça on le savait déjà.

Au fait, archo, c'est quoi ton "lambda" qui bloque à zéro quand il y a changement de signe ? ? ?

C'est la poussée (arrière).
Comme le vent arrière ne peut plus atteindre le profil du BB, son efficacité ne vaut plus lambda*vitesse du vent, mais 0
Finie la poussée, il n'y en a plus.

C'est pour ça je me tue à vous demander comment vous comptez actionner les roues du BB si la poussée est à 0.
Et sur ce point vous n'avez toujours pas donné d'explication.
Moi je vous ai donné la seule compatible avec votre poussée, message 217,220
Je ne vous parle pas de la trainée, qui va ensuite augmenter SI la vitesse du BB augmente encore (c'est pas une poussée puisque ça empêche d'avancer)

À archo, encore: ne pas avoir de vent arrière, ce serait avoir un vent relatif de face à la même vitesse que celle du sol, donc votre assertion est fausse.

Sauf que c'est pas pareil.
La cause de la poussée c'est le vent arrière.
La cause de la trainée c'est la vitesse du BB.
Moi je ne confond pas traînée et poussée.
Libre à vous d'échanger ces notions dans votre esprit.

La vitesse du mobile, il faut l'obtenir (donc F=ma)=> une action est demandée pour atteindre cette vitesse.
La vitesse du vent arrière... elle est donnée=> rien à faire de ce côté.
C'est pas pareil.

Ah oui et autre chose.
C'est pas parce qu'il y a un système anti-retour (la rotation de l'hélice ne peut pas jouer sur les roues) que l'inertie de hélice ne peut pas accélérer le BB au delà de la vitesse du vent arrière.
Il suffit quelle se comporte comme une hélice de propulsion.
Pas besoin de faire appel à la courroie qui relie les roues et l'hélice.
Donc l'argument qui exclue l'inertie à cause du système anti-retour est fallacieux.

[polo974]

Archo, à te lire, un hélicoptère ne pourrait faire que du vol descendant et stationnaire... mais pas de vol ascendant..

[agitateur]

Désolé de cette digression via les voiliers, c'est pourquoi j'ai aussi mis l'animation correspondant au fonctionnement du Blackbird. (nos posts se sont peut être croisés).

OK oui croisage en effet.
Mais je ne vois pas ce que celà explique, ou bien je suis couillon ( Polo dira que ce n'est pas à exclure )

L'hélice en passif, receveuse, c'est une éolienne, une voile.
L'hélice qui fournit de la poussée, elle reçoit de l'énergie pour faire celà.
On nous explique que l'énergie provient des roues, soit.
Ensuite on nous explique ( sans le dire mais c'est çà ) que quand la roue envoie un joule, l'hélice produit plus de 1 joules en poussée ( ou traction comme vous vous voulez ). Mais il n'y a pas violation des règles physiques, et d'ailleurs comme mentionné plus haut Archo tout va bien, il suffisait de poser en préambule une équation permettant le sur unitaire. Donc il est inutile d'appeler Houston pour dire qu'il y a un pb, puisque le sur unitaire n'est pas un pb....

La poussée vélique est quand même bien identifiée depuis des lustres,
La poussée, les hélices, il me semble que c'est le cas aussi.
BB est un canulard, surtout ( il faut le dire ) dans ce qui a suivi l'expérience, et ce qui est interprété en dehors des expérimentateurs eux mêmes. Le protocole est à chier, il ne vaut rien.
Les auteurs n'ont pas prétendu faire du sur unit, rendons leur cette grace là. Le prof perdant a été sympa, disons le aussi.
Mais SVP, ne prêtons pas à l'engin ce qu'il ne peut pas faire, et saluons juste que l'exploitation de l'inertie est passée sous les radars du protocole initial. L'accélération à plus que le vent ( si elle a existé ce qui n'est même pas acquis ) sera trés transitoire, quoi que certains en pensent ici, et c'est pas la faute à la piste.

[titijoy3]

faire appel à l'hélicoptère pour argumenter sur un mobile poussé par le vent, faut être gonflé !

[agitateur]

Archo, à te lire, un hélicoptère ne pourrait faire que du vol descendant et stationnaire... mais pas de vol ascendant..

Il paraitrait - à confirmer toutefois - que ça bouffe du kéro, et que la poussée traduite ne vient pas de nulle part.

[SK69202]

C'est pour cela que certain hélico russe ont deux rotors superposés, un qui récupère l'énergie du vent et l'autre qui fait le vent.

[agitateur]

puisqu'on diverge, à ce stade ou on a parlé de marine et d'hélico...
La double hélice c'est un truc trés Volvo Penta en maritime. dualp pro, contra rotatif.

https://www.orange-marine.com/helice...#/3688-modele-

[Gwinver]

Bonsoir.

Mais je ne vois pas ce que celà explique, ou bien je suis couillon ( Polo dira que ce n'est pas à exclure )

L'hélice en passif, receveuse, c'est une éolienne, une voile.
L'hélice qui fournit de la poussée, elle reçoit de l'énergie pour faire celà.

Dans le cas du voilier, la voile est contrainte de suivre une certaine direction par le plan anti-dérive du bateau. Sans ce plan, le bateau irait vent arrière moins vite que le vent.
Dans le cas du véhicule, c'est la rotation de la roue qui fournit cet effet, elle contraint l'hélice à suivre le mouvement, c'est ce que montre l'animation.

[agitateur]

Dans le cas du voilier, la voile est contrainte de suivre une certaine direction par le plan anti-dérive du bateau. Sans ce plan, le bateau irait vent arrière moins vite que le vent.

Je fais court, c'est HS ici, il est possible qu'on soit d'accord mais en faisant trop court trop vite....
Le voilier suit ( en théorie ) le plan anti dérive, ou du moins s'en rapproche. La voile ne suit pas de direction, sauf celle du centre de poussée / aspiration donnée par son réglage, et elle se contrefout du plan anti dérive.

Sans dérive, le bateau ira aussi vite qu'avec en vitesse relative au plan d'eau, mais il ira "en crabe", donc la composante de son vecteur dirigé vers l'avant du bateau, ou mieux / pire vers le lit du vent ( le VMG ) sera forcément trés réduite. Au prés serré, dérive relevée, tu peux aller plus vite que le vent vrai ...mais tu vas en travers comme un soulard qui titube.

Vent arrière ( ou vent à dominance portante ) le plan anti dérive est d'une importance relative ( il est inutile par 180° ) mais dans tous les cas tu es condamné à te rapprocher du V réel ....dans le meilleur des cas.

Sur le véhicule, je répète:
Si la rotation de la roue fournit une énergie à l'hélice, elle fournit aussi une contre réaction de freinage équivalente. Tu es raccord ou pas avec çà ?

[Gwinver]

Bonsoir.

Le voilier n'est pas tout à fait HS parce qu'i y a une certaine analogie.

Le voilier suit ( en théorie ) le plan anti dérive, ou du moins s'en rapproche. La voile ne suit pas de direction, sauf celle du centre de poussée / aspiration donnée par son réglage, et elle se contrefout du plan anti dérive.

Restons sur un voilier simple en considérant tout ce qui limite la dérive ( la dérive ou la quille le safran et la forme de la coque). Le plan anti-dérive (on peut aussi dire la forme anti-dérive du bateau) contraint le cap du bateau. La voile est solidaire du bateau et donc cela contrant l'angle entre la voile et la direction du vent ainsi que la trajectoire de la voile par rapport au vent. Sans forme anti-dérive, l'orientation de la voile par rapport au vent est quelconque, et la voile se déplace en suivant la direction du vent. En résumé, sans plan anti-dérive, le VMG sous le vent du bateau ne peut excéder la vitesse du vent au vent arrière.

[agitateur]

le VMG complique la donne et il est HS ici, clairement.

La voile est solidaire du bateau et donc cela contrant l'angle entre la voile et la direction du vent ainsi que la trajectoire de la voile par rapport au vent. Sans forme anti-dérive, l'orientation de la voile par rapport au vent est quelconque
J'ai du mal à te suivre....
L'orientation de la voile, son réglage, son angle, sa forme, son creux, etc....ne sont pas fixes, tu les régles !!

En résumé, sans plan anti-dérive, le VMG sous le vent du bateau ne peut excéder la vitesse du vent au vent arrière.
Et même avec plan anti dérive ( ou alors tu n'es plus vent arrière ) !!!

Au prés ( vent venant de devant ), tu bénéficies en voilier d'un cas particulier. Il y 2 voiles pour être efficace. La grand voile derrière est dans l'axe du bateau, le genois devant est lui à la limite d'être face au vent. le couloir genois / GV est resserré, il y a accélération du flux. Il y a devant le génois une dépression et une grosse force d'aspi, avec un génois quasi face au vent donc un vecteur de poussé favorable pour le VMG, la contribution de la GV est indirecte. Un voilier à 2 voiles a plusieurs vecteurs pour les voiles, un seul vecteur est déjà une simplification outrageuse au prés ( ce serait plus admissible au portant )
Au prés en planche à voile, tu as un anti basculement trés efficace ( le planchiste, avec une centre de gravité au niveau du centre du poussée de la voile ), donc la voile est seule, moins efficace, mais l'anti basculement est redoutablement efficace.

Tous ces phénomènes sont trés différents d'une hélice, ça nous sort vraiment du sujet du fil.

[ArchoZaure]

Je viens de penser à un truc, le vent fait tourner l'hélice qui renvoie du vent vers le vent qui la fait tourner, donc se créé un effet de flux qui donne une prise au vent arrière en dehors de l'hélice.

On en en déjà parlé.
Et j'ai lu aussi ce genre d'explication.
Par exemple : Pour que le vent puisse quand même atteindre le véhicule, alors qu'il se déplace plus vite que le vent, il "suffit" de souffler vers l'arrière (grâce à l'hélice), de manière à ce que le vent de l'hélice rencontre le vent arrière. Comme ça le vent appui sur le vent.
Évidement ça marche pas comme ça.
Mais, pourquoi pas en mode supersonique (même si le vent supersonique arrière c'est plutôt rare), à étudier.

Une question amusante :
Si je place un ventilo (1) à 1 mètre du sol et un deuxième (2) à 1m du premier (il se trouve donc à 2 m)
Si je les orientent l'un contre l'autre :
1. Je n'allume que le ventilo 2 et je note une poussée vers le haut F2
2. Je n'allume que le ventilo 1 et je note une poussée vers le bas F1
3. J'allume les deux ventilos :
Qu'est-ce qui est vrai ?
A.. Je note les mêmes poussés F1 et F2
B...Je note des poussées différentes F3 et F4

Sinon... il y a aussi un point qu'on a négligé, ou alors je m'égare.
Lorsqu'on dit "le vent va à la vitesse V", c'est plus une manière de dire, qui suffit en général dans les cas aérodynamiques les plus simples.
Mais ça ne se rapporte pas à une réalité physique aussi nette que la manière de le dire laisse à penser.
En réalité un vent qui se déplace à V est composé de molécules de masse diverses, qui filent "EN MOYENNE" à la vitesse V.
Il y en a qui, statistiquement, filent à des vitesses plus grandes, d'autres qui filent à des vitesses plus faibles (entre deux collisions), et bien entendu elles participent tout autant à la poussée, lorsqu'elles le peuvent (rencontre du véhicule).
Donc je me dis que finalement... le véhicule pourrait donner l'impression qu'il va plus vite que le vent, mais en réalité il va plus vite que la vitesse moyenne, et qu'au fur et à mesure qu'il s'éloigne de la vitesse du vent V, de moins en moins de molécules viennent percuter le véhicule, jusqu'à peut-être 3 fois la vitesse MOYENNE V du vent.
Faudrait étudier la courbe d’étalement.

Vous allez me dire que l'engin qui mesure le vent, la girouette avec les gobelets, mesure bien une vitesse du vent, et on ne voit pas pourquoi cette mesure ne serait pas équivalent à l'effet du vent sur le véhicule.
En fait comme cet engin fonctionne en rotation, le vent pousse sur les deux boules, l'une d'un côté de face et l'autre par derrière.
L'effet est complexe (et je vais pas le détailler ici) mais toujours est-il qu'il me semble que le véhicule n'est pas dans cette situation.
L'action du vent sur le véhicule n'est pas identique à l'action du vent sur deux boules allant en contresens (dans l'anémomètre en rotation).

[polo974]

Il paraitrait - à confirmer toutefois - que ça bouffe du kéro, et que la poussée traduite ne vient pas de nulle part.

Il parait clairement que tu ne sais pas décomposer un problème complexe en plusieurs problèmes simples.

[agitateur]

message 320 de Archo, c'était simple.
Tu n'as pas répondu, ni au reste d''ailleurs.

dire "posez les équations, bandes de nazes" ou "ça marche épicétou" ça ne ne décompose rien du tout.

[Liet Kynes]

Il parait clairement que tu ne sais pas décomposer un problème complexe en plusieurs problèmes simples.

La complexité est plus compliquée que cela.

[ArchoZaure]

Un autre point concernant le vent.

Lorsque le vent souffle par à-coup, et il est flagrant d'après le son dans la vidéo où on voit le Blackbird tenter un record que c'est le cas (on entend les bourrasques), alors le vent mesuré par l'anémomètre (anémomètre qui présente une inertie), n'est pas le vent max qui peut souffler par à-coup sur la piste.
Le Blackbird peut donc bénéficier d'un vent arrière, par à coup, même s'il file à une vitesse supérieur à la vitesse moyenne enregistré par les anémomètres.

Il faudrait tenter le record sans l'hélice pour voir.

[polo974]

OK oui croisage en effet.
Mais je ne vois pas ce que celà explique, ou bien je suis couillon ( Polo dira que ce n'est pas à exclure )

Je ne vais pas te contredire systématiquement.

L'hélice en passif, receveuse, c'est une éolienne, une voile.
L'hélice qui fournit de la poussée, elle reçoit de l'énergie pour faire celà.
On nous explique que l'énergie provient des roues, soit.

Jusqu'ici, tout va bien.

Ensuite on nous explique ( sans le dire mais c'est çà ) que quand la roue envoie un joule, l'hélice produit plus de 1 joules en poussée ( ou traction comme vous vous voulez ).
...

C'est exactement le contraire qu'on dit, la roue envoie plus de joules que n'en consomme la poussée de l'hélice.

pour faire simple, sans accélération:
force de poussée de l'hélice sur l'air = - force de poussée des roues sur le sol

puissance = vitesse * force ce qui est équivalent à énergie = distance * force.

comme la distance parcourue au sol est plus grande que celle parcourue dans l'air, on reçoit plus d'énergie du sol qu'on doit en injecter dans l'air, ce surplus permet de vaincre les différents frottements (solides et visqueux) et créer la poussée sur l'air (et quand surplus, d'accélérer).

d'où l'analogie de l'hélico (qui lui doit emporter son kérozène, vu qu'il n'a pas à disposition un 2ème média qui défile verticalement).

en vitesses relatives au sol pour le char:

• si le char va moins vite que le vent, on est équivalent à un hélico descendant.
• si le char va à la même vitesse que le vent, on est équivalent à un hélico en vol stationnaire.
• si le char va plus vite que le vent, on est équivalent à un hélico ascendant.

de toute façon, ça se résume à un "glissement" dans l'air, ce glissement étant une vitesse (vitesse induite, ça s'appelle) additionnelle défavorable (au sens qu'elle consomme de l'énergie).

pour avoir une accélération, il faut que la poussée de l'hélice soit plus forte (en module) que la poussée des roues sur le sol.

[polo974]

message 320 de Archo, c'était simple.
Tu n'as pas répondu, ni au reste d''ailleurs.

dire "posez les équations, bandes de nazes" ou "ça marche épicétou" ça ne ne décompose rien du tout.

Je n'ai pas parlé de nazes, mais pour le 320, W, c'est la vitesse du vent par rapport au sol. donc quand il n'y a pas de vent, il faut de la magie, en effet. Mais ce n'est pas le sujet ici.
le 320, comme bien d'autres ne sont que du flood.

Pour le moment, le "épicétou" se trouve de votre coté.

[agitateur]

1 C'est exactement le contraire qu'on dit, la roue envoie plus de joules que n'en consomme la poussée de l'hélice.

2 comme la distance parcourue au sol est plus grande que celle parcourue dans l'air, on reçoit plus d'énergie du sol qu'on doit en injecter dans l'air, ce surplus permet de vaincre les différents frottements (solides et visqueux) et créer la poussée sur l'air (et quand surplus, d'accélérer).


3 pour avoir une accélération, il faut que la poussée de l'hélice soit plus forte (en module) que la poussée des roues sur le sol.

Est ce qu'on peut dire que ton raisonnement peut se résumer sur ces 3 points majeurs ?
J'essaie de comprendre, donc faut qu'on cible ( c'est pas que j'aime pas la voile ou les hélicos mais ce sera mieux si on disperse pas trop ...)

Tu es ok là dessus, en synthèse ?
On peut discuter des point nommés polo1 polo2 et polo 3 ?

[jiherve]

bonjour
encore et encore la propulsion de cet engin ne dépend que de sa trainée dans le vent arrière, cette trainée s'annule si le vent et le mobile sont à la même vitesse ce qui arrive nécessairement si le mobile est censé dépasser la vitesse du vent, passé ce seuil la trainée devient "résistante".
J'attends la démonstration du contraire!
tous les savant calculs reposent sur le fait qu'il y est question de force du vent mais sans jamais en préciser la nature, si celle ci est supposée constante alors tous les résultats sont permis.
JR

[polo974]

Est ce qu'on peut dire que ton raisonnement peut se résumer sur ces 3 points majeurs ?
J'essaie de comprendre, donc faut qu'on cible ( c'est pas que j'aime pas la voile ou les hélicos mais ce sera mieux si on disperse pas trop ...)

Tu es ok là dessus, en synthèse ?
On peut discuter des point nommés polo1 polo2 et polo 3 ?

le 1 peut se réduire à ce qu'il y a après la virgule.

le 2 est le développement du 1.

le 3, c'est le bête F = M * gamma (en fait, gamma = F / M ici).

j'ajoute quand même le point 4 l'analogie à l'hélicoptère permet de trouver une formule applicable pour évaluer la consommation d'énergie pour réaliser la liaison char/air.

mais en gros, cette liaison se paye au prix d'un "glissement" dans l'air qu'on paye d'une vitesse induite qui consomme de l'énergie (si on parle déplacement) ou puissance si on parle vitesse).

je remets le lien wiki https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A...licopt%C3%A8re

[grosboul]

Bonjour,

pour avoir une accélération, il faut que la poussée de l'hélice soit plus forte (en module) que la poussée des roues sur le sol.

Si la poussée des roues sur le sol est égale à la poussée du sol sur les roues, il reste quoi à injecter dans l'hélice à partir des roues ?

comme la distance parcourue au sol est plus grande que celle parcourue dans l'air, on reçoit plus d'énergie du sol qu'on doit en injecter dans l'air, ce surplus permet de vaincre les différents frottements (solides et visqueux) et créer la poussée sur l'air (et quand surplus, d'accélérer).

C'est ici qu'on peut voir l'importance de définir le domaine des principes.

Essayons d'appliquer celui qui est évoqué ici, en début de course, depuis le moment où le char est à l'arrêt, jusqu'à ce qu'il ait pris une vitesse qui se rapproche de la moitié de celle du vent vrai.
Le principe est alors : comme la distance parcourue au sol est plus petite que celle parcourue dans l'air, on reçoit moins d'énergie du sol qu'on doit en injecter dans l'air, ce manque ne permet pas de vaincre les différents frottements et créer la poussée sur l'air.

On arrive ici à une situation ubuesque où, par le fait que le vent a une vitesse non nulle, et qu'au début de la course, le véhicule n'en a pas sur le sol, il est impossible que le véhicule sorte de sa position à l'arrêt, malgré le vent arrière.

A quoi est due cette situation, qui n'est pas constatée ? Est-ce au fait que le principe évoqué n'est valable que dans la phase du parcours au delà de la vitesse du vent atteinte par le véhicule ?