Aéroglisseur / poussée horizontale...

[invitea5bd0ae8]

Bonjour,

Mes cours sont bien loin derrière du coup je me dit que qqun ici peut peut être m'aider.

Voilà j'essaie de réaliser un aéroglisseur avec 4 moteurs, deux pour remplir la jupe et deux pour le déplacement.
Mes moteurs peuvent créer une poussée de ~800g chaque.

Je me demandais donc avec 2 moteurs, 1.6kg de poussée du coup, quel serait le poids maximal que pourrait faire la machine pour pouvoir encore se déplacer.

J'imagine que ça va dépendre de la vitesse max que je veux atteindre et en combien de temps.
Disons 10 km/h en 10 secondes.

Désolé si certains vont saigner des yeux a cause de mon approche non scientifique, c'est pas du tout mon métier.

A+
-----

[calculair]

Bonjour,

Je ne me suis jamais penché sur la sustentation des aéroglisseurs. La poussée des moteurs n'est apriori pas un critère. L'aeroglisseur se sustend grâce à la pression de l'air contenu sous la jupe. Il faut donc que que la Masse de l'aéroglisseur soit équilibré par la pression sous la jupe X par la surface totale

M g = P x S

Il faut donc apprécier la fuite autour de la jupe par rapport à l'apport d'air apporté par le moteur... pour maintenir la pression P. Cela va dépendre de la hauteur de sustentation aussi ....

[invitea5bd0ae8]

Merci pour la réponse.

Mais ma question ne porte pas sur la sustentation, ça c'est réglé et "maîtrisé" si j'ose dire.

Je parle bien du déplacement horizontale.

[calculair]

Idéee pour Cx :https://www.google.com/search?q=form...jgzU9kpdwI7RKM

Pour le déplacement à l'horizontale , les choses sont plus simples

Il faut apprécier le Cx de l'aéroglisseur . Cela va dépendre de sa géométrie.

Apres l'équation de vitesse est. 1/2 Cx d S V^2 = Poussée des moteurs

Cx est a évaluer

d = masse volumique de l'air 1, 23 kg /m3

S surface du maitre couple de l'aéroglisseur en m2

V = vitesse de l'aéroglisseur en m/s

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

un complement : La poussée des moteurs doit être mesurée en Newton

[invitea5bd0ae8]

haha merci beaucoup.

Mais je suis étonné que le poid du véhicule n'entre pas en ligne de compte.
J'imagine que la formule me donne une bonne estimation de la vitesse maximal.

[invitef29758b5]

Salut

Le freinage de l' air est en fait négligeable à cette vitesse (2,8 m/s)
Pour une accélération de 1 km/h en 1 s soit 0,28 m/s² avec une poussée de 16 N (constant) on trouve la masse grâce à la formule F = m.a
Je te laisse le plaisir de faire le calcul .

[invitea5bd0ae8]

Encore merci beaucoup.

J'ai tout ce qu'il me faut maintenant.

A bientôt

[antek]

Le poids du véhicule interviendra pour gravir une rampe.

[calculair]

en effet , en montée il faut diminuer la poussée des moteur du "poids pente" = m g sin a ou "a" est l'angle que fait la pente avec l'horizontale

Le poids du véhicule interviendra pour gravir une rampe.

[invitea5bd0ae8]

C'est assez humiliant car c'est une des rare formules que je connais.
J'ai pas sus capter que c'est celle là qu'il faut utiliser...

Peut être avez vous aussi une formule pour convertir la poussée en m3/s ou Litres/s ( je devrais peut être faire un nouveau thread ? )
Je me dis que si j'ai une poussée de 1.23Kg j'ai en tout cas 1 m3/s , mais la poussée n'a pas vraiment de de notion temporelle.
C'est peut être pas possible ?!

A+

[calculair]

bonjour,

il n' y a pas de lien entre des m3/s qui correspond à un débit d'air et une poussée en kg , mais la bonne unité physique est le newton .

Par contre si on veut tenter un rapprochement le principe fondamental de la dynamique nous dit

M dV/dt. = F

Si M est une masse d'air mise en mouvement par une hélice

Volume d'air en m3 x 1,23 x V en m/s = F x delta t

Volume d'air /S X 1,23 x V = F

[harmoniciste]

Bonjour,
Au point fixe, la traction d'une hélice vaut (en Newtons) T = 2 ρ S V^2 S étant la surface du disque balayé et V étant la vitesse de l'air traversant le disque de l'hélice
Or, la masse d'air traversant le disque chaque seconde vaut ( en kg/s) Débit = ρ S V
Par conséquent, au point fixe, le débit masse vaut T/ 2V
et le débit volume vaut T/ (2 ρ V)
Pour T = 12 N, et un disque d'hélice de 1m2, le débit d'air traversant l'hélice sera alors 4.9 m3/s

[invitef29758b5]

M dV/dt. = F

Ou F = dp/dt
Avec p la quantité de mouvement , dp/dt = m.dv/dt + v.dm/dt

Volume d'air /S X 1,23 x V = F

Là , je pige pas .
Volume d' air/section donne une longueur .

Au point fixe, la traction d'une hélice vaut (en Newtons) T = 2 ρ S V^2 S

D' ou vient le 2?
dp/dt = v.dm/dt = v.ρ.S.v = ρ.S.v²

[calculair]

Notation Volume d'air/S = debit d'air par seconde...

Quant au 2 , je pense qu'il s'agit d'une erreur de celui qui l'a écrit ...donc harmoniciste

Ou F = dp/dt
Avec p la quantité de mouvement , dp/dt = m.dv/dt + v.dm/dt


Là , je pige pas .
Volume d' air/section donne une longueur .


D' ou vient le 2?
dp/dt = v.dm/dt = v.ρ.S.v = ρ.S.v²

[invitea5bd0ae8]

Je suis pas certain d'avoir compris...
Si ( on ignore le premier 2 )
T = ρ S V^2
on peut dire que
V^2 = T / (p S) ?

Et dans mon cas avec mes moteur / hélice j'ai
T = 800g ou 7.84N
S = avec une hélice de 6" , 0.0048m2
p = 1.23 kg/m3

V = 51.6 m/s ?


Et du coup avec /S X 1,23 x V = F
J'ai /S = F / ( 1,23 x V )
Donc 7.84 / (1.23 x 51.6 ) = 0.123 m3/s

J'ai juste ? ou j'ai rien compris ?

[calculair]

bonjour,

je n'ai pas vérifié le calcul , mais la démarche est exacte

mais attention, le résultat est approximatif car la surface est mal définie et il y a peut être d'autres effets secondaires , le fait est que le résultat est un ordre de grandeur ;

Je suis pas certain d'avoir compris...
Si ( on ignore le premier 2 )
T = ρ S V^2
on peut dire que
V^2 = T / (p S) ?

Et dans mon cas avec mes moteur / hélice j'ai
T = 800g ou 7.84N
S = avec une hélice de 6" , 0.0048m2
p = 1.23 kg/m3

V = 51.6 m/s ?


Et du coup avec /S X 1,23 x V = F
J'ai /S = F / ( 1,23 x V )
Donc 7.84 / (1.23 x 51.6 ) = 0.123 m3/s

J'ai juste ? ou j'ai rien compris ?

[invitea5bd0ae8]

La réponse rapide ne semble pas fonctionné...

Donc j'ai bien compris que c'est une approximation.

Merci.

[calculair]

une remarque :

pour avoir le meilleur rendement de propulsion possible , il faut que l'aéroglisseur se déplace à la vitesse -V d'éjection de l'air de l'hélice

l'énergie emportée par l'air est alors nulle et toute l'énergie motrice est emportée par le véhicule.

Pour ce qui concerne la mise en pression de la jupe, il semble que là aussi un grand diamètre d'hélice soit favorable

[invitef29758b5]

pour avoir le meilleur rendement de propulsion possible , il faut que l'aéroglisseur se déplace à la vitesse -V d'éjection de l'air de l'hélice
l'énergie emportée par l'air est alors nulle et toute l'énergie motrice est emportée par le véhicule.

Dans ce cas dp/dt = 0 et la traction est nulle .

[calculair]

OUI c'est le cas ou la théorie est rigoureusement égal à l'expérience avec un rendement égal à 1 et une puissance nulle .

En fait il faut considérer les vitesses par rapport au sol Si V est la vitesse du mobile / au sol et V' la vitesse de l'air expulsé par le moteur et si V'=0 / au sol alors toute l'énergie du moteur est transmise au véhicule et l'air n'emporte aucune énergie. C'est un cas limite auquel il faut dans la mesure du possible s'approcher compte tenu des contraintes et des autres performances recherchées. En général pour une hélice le rendement max que l'on trouve est de l'ordre de 80 %

Dans ce cas dp/dt = 0 et la traction est nulle .

[invitef29758b5]

En général pour une hélice le rendement max que l'on trouve est de l'ordre de 80 %

Pour une 6" on ne peut guère espérer plus de 50%

[calculair]

Il est vrai que pour des faibles diamètres le rendement peut être plus faible. Mais il y a des types d'hélice qui sont mieux étudié que d'autre . J'ai trouvé un exemple

Pour une 6" on ne peut guère espérer plus de 50%

[invitea5bd0ae8]

Effectivement ma 6" c'est une erreur de commande.
Les moteurs que j'ai choisis donne la poussée maximum avec une 10".
Dans le deux cas c'est du APC il me semble.

Mais bon j'imagine que de 6" à 10" ça doit pas changer grand chose niveau rendement.

[calculair]

bonjour,

Pour bien optimiser les choses, il faut se donner les objectifs de performances.

Puis en fonction de ces objectifs optimiser le groupe moto propulseur Moteur et son KV en fonction de la tension d'alimentation et aussi l'hélice pour obtenir la performance recherchée à son maximum de rendement.

Même si on ne fait pas tout ça cela marchera, mais cela ne sera pas au maximum de rendement.

Compte tenu des vitesses faibles recherchées , je pense que l'on trouvera des hélices de grands diamètres et qu'il risque d'y avoir des contraintes géométriques....A voir.....

[invitea5bd0ae8]

Vraiment ça m'aide beaucoup pour mon projet.

Je suis entrain de tout redimensionné, et je me demandais.
Est ce qu'a "pression" égale dans le jupe, les débits d'aire s’additionnent ?

Je m'explique avec les formules que vous m'avez donné j'arrive a avoir une idée d'un peut tout.
Et je me demande si je met 2 moteurs pour remplir la jupe, la pression dans la jupe ne devrait pas changer (ou du moins très minime).
Mais quid du débit d'aire ?

A+

[calculair]

bonjour,

je n'ai pas d'expérience pour le calcul d'alimentation en air des coussins d'air

j'ai une certaine expérience pour ce qui concerne la traction par les hélices comme sur des avions.


Pour ce qui concerne l'alimentation de la jupe, il semble trivial que les puissances des N moteurs s'ajoutent.

Je vais voir ce que donne une approche théorique simple. Celle-ci je sais par expérience qu'elle peut donner des résultats assez éloignés de la réalité, mais c'est sans doute mieux que rien ....

[Sethy]

J'ai une interrogation à propos de la propulsion.

Ne va-t-il pas y avoir un "couple" qui va faire tendre aéroglisseur à "pointer" du nez ?

[invitea5bd0ae8]

Re,

... Il semble trivial que les puissances des N moteurs s'ajoutent ...

Pour moi aussi, mais une partie de moi n'en est pas certain.

... Ne va-t-il pas y avoir un "couple" qui va faire tendre aéroglisseur à "pointer" du nez ? ...

C'est possible, c'est surement pour ça que les aéroglisseur de petite taille sont comme légèrement cabré à l’arrêt.
Après l'hélice "motrice" est souvent assez bas du coup le couple ne doit pas être énorme.
C'est là que pure supposition...

[calculair]

Bonjour,

Apriori les seuls couples appliquées sont les couples moteurs des moteurs assurant la sustentation ( les moteurs de propulsions à l'arrêt )

Pour annuler ce couple prévoie 2 moteurs identiques tournant en sens inverse.

Quant à la jupe on peut dire:

P étant la pression sous l'aéroglisseur

Pa la pression atmosphérique

S la surface entre le sol et l'aéroglisseur par ou l'air sort à la vitesse Vs

On peut appliquer Bernouilli entre l'extérieur et la zone sous l'aéroglisseur.

( on suppose que la peripherie de la machine est sans particularité )