Ok je m'en douter un peu! du coup il me faudrais là aussi un reducteur.Au cas où il les fournirait peut-être vers 3500 t/mn, c'est le rendement de l'hélice qui deviendrait détestable.
Je vais finir par acheter un 2 temps d'occase ou un VW.
Tant que j'y suis, entre ces 2 types de moteurs, lequel choisieriez vous, et pourquoi?
Amicalement.
Le VW , qui n’est pas en fonte, est sans doute l’un des rares moteurs d’automobile dont la carrière aéronautique peut être considérée comme parfaitement réussie .Envoyé par flyingman
Le seul reproche sérieux que l’on puisse lui faire pour une utilisation ULM est sa masse ( 70 kg ) .
La masse (et la consomation de carburant) n'est pas un probleme pour moi. Je veux un moteur robuste et fiable.Le seul reproche sérieux que l’on puisse lui faire pour une utilisation ULM est sa masse ( 70 kg ) .
Amicalent.
pour rire un peu avant le WE :
Ah bon ? Dans ce cas, où est le problème? (mais je crains que ce raisonnement soit incompatible avec l' Ultra Léger Motorisé)
Un moteur de 70 kg laisse 216 kg pour réaliser la structure.
( 156 kg pour les deux occupants et 10 litres d’essence )
Je bricole actuellement un petit monoplace qui fait 211 kg à vide avec son pesant VW 1600.
Pour le transférer administrativement en catégorie ULM , je dois le munir de volets pour satisfaire aux 65 km/h de vitesse minimale.
Réaliser une cellule de masse inférieure ( ou égale ) à 216 kg ne me semble pas impossible , par contre avec 50 ch il ne faudra pas une caisse à savon de faible allongement...
Entièrement d'accord, robur712, mais pas sans une grande attention aux masses.
Il vous restera 3 kg pour les volets et l'essence pour atteindre les 300 kg. N'est-ce pas un peu juste ?
L' idée, très répandue, de croire que le grand allongement serait favorable n'est correcte qu'avec des longues pistes et des pentes de montée très modestes. L’éthique de l'ULM avec ses pistes courtes et peu dégagées rend le faible allongement très attractif. Il ne s'agit pas, comme le croient les ex-pilotes d'avions, d'une méconnaissance de règles de l'aérodynamique, mais du résultat d'un compromis différent.
Mon "Pou du Ciel " de 2,5 d'allongement décollait ses deux passagers de 75 kg en 70 m avec un ROTAX 503 )
Dernière modification par harmoniciste ; 16/07/2011 à 09h53.
En relisant vos messages, je relève une erreur importante:
La puissance d'une hélice est approximativement proportionnelle au cube de sa vitesse de rotation. Ainsi, avec 8500 t/mn moteur à puissance maxi, 5500 t/mn ne produiront plus que 27% de Pmax. et non pas 75% .
Pour 2/3 de P max, il faut environ 87% du régime maxi. Il vous faudra en tenir compte pour la fiabilité du moteur.
Amicalement
Bonjour harmoniciste,
Je dispose d’un potentiel de réduction de masse non négligeable :
Train (20 kg) , génération et stockage de l’électricité, équipement inutile ( bille aiguille (1 kg ), variomètre.)..Capots moteurs , système d’échappement avec silencieux, réservoirs supplementaires....
Je refais pas mal de pièces pour des gains de quelques grammes ( exemple : la chaine du compensateur de profondeur commande passe de 800 gr à 250 gr... )
Je ne suis pas d’accord :
Je ne vois pas pourquoi un grand allongement exigerait de longues pistes et réduirait la pente de montée .
En ce qui concerne la pente de montée c’est le contraire , augmenter l’allongement est toujours favorable.
Les planeurs l’ont compris et adoptent de grands allongements pour dissiper le moins d’energie possible à des Cz voisins de 1
Pour la longueur de décollage, il est important d’avoir la traînée à portance nulle la plus faible possible, ce qui est indépendant de l’allongement.
Cordialement
Vous négligez la masse de l'aile liée à l'allongement. Avec 40 cv, un "Pou du ciel" HM293 monte son pilote à 4,5 m/s malgré ses 2 d'allongement et décolle en 50 m. Comparez avec la Vz et la distance de décollage d'un planeur motorisé.
L'allongement n'est intéressant qu'en palier, voire en descente (planeur "pur") où la descente de la masse génère de l'énergie.
Avec 12 ch et une hélice en prise directe de 0,75m de diamètre, je montais à 2,5m/s, grâce à une aile de 4 d'allongement.
Pour la longueur de décollage, ce n'est pas la faible trainée qui vous aide le plus, c'est la faible masse à accélérer.
Cordialement
moteur de gs ... j'en ai une dizaine dans le jardin , mais je n'oserai pas les monter sur un avion ... les 2 couroie cranté sont un point negatif pour la fiabilité ... l'arbre a came en tete est completement sans interet pour faire tourner un moteur a basse vitesse
les grande soupape a grande ouverture sont aussi inutile pour tourner a basse vitesse : un moteur d'avion a basse vitesse peut avoir des soupapes et donc des culasse plus legere qu'un moteur de gs
l'idée du moteur de moto n'est pas stupide : le reducteur est deja la ! si la reduction primaire convient il faut mettre une sortie sur l'embrayage et suprimer la boite de vitesse
si la reduction entre moteur et embrayage ne suffit pas il faut mettre l'helice sur la sortie de boite de vitesse ... et choisir la bonne vitesse
bien sur une grosse moto n'est pas faite pour donner la puissance maxi pendant longtemps ... je prefere les petite qui sont reelement capable de rouler toujours a fond
Je suis en total désaccord, la traînée induite est inversement proportionnelle à l’allongement et croit comme Cz² .
Un faible allongement est donc pénalisant dans toutes les phases de vol qui exigent un Cz élevé : montée, virage, ressource..
A titre d’exemple, la traînée induite représente environ 50% de la traînée totale d’un planeur volant à faible vitesse ( en spirale dans une ascendante par exemple ) et seulement 10 % à haute vitesse .
Sans oublier la puissance disponible.
Mais, toutes choses égales par ailleurs, l’allongement ne change rien à l’affaire, l’accélération lors du roulage se faisant en général à Cz nul ou presque.
Rappel : Coeff. de trainée trainée totale = C0 + k Cz ² /A
C0 : traînée à portance nulle, contient les traînées de frottement et de pression
k Cz²/A : trainée induite , c’est le prix à payer pour avoir de la portance
A allongement de l’aile ( Envergure² / surface )
Absolument exact, mais en montée, il faut vaincre une trainée supplémentaire: P sin a (P étant le poids total et a l'angle de montée)
Or la masse d'une aile de surface donnée s'accroit très vite avec l'allongement: Le moment de flexion s'accroit avec l'envergure, tandis que la hauteur de l'âme du longeron diminue avec la corde.
Pour un taux de montée souhaités de l'ordre de 20% l'optimum d'allongement, pour lequel la diminution de trainée induite est entièrement perdu par la trainée due au supplément de poids à hisser, est très faible (compris entre 2 et 4 seulement)
Vous venez d'admettre que le faible allongement ne nuit pas à cette phase, c'est un progrès. Je vais encore plus loin: pendant cette phase d'accélération, la poussée doit essentiellement vaincre l'inertie liée au poids total. Toute diminution de masse permet donc de gagner en accélération et en course nécessaire. De ce point de vue encore, un faible allongement est avantageux.
Les ailes d'un planeurs standard pèsent plus de 150 kg pour 10 m2 malgré les matériaux modernes. Celles d'un "Bébé" Jodel en bon vieux "bois d'arbre" pèsent trois fois moins. Cherchez l'erreur!
Attention, pour un planeur, le grand allongement allongement est excellent puisqu'un remorqueur se charge l'accélérer et de le hisser en l'air. Mais pour un avion, tout dépend du cahier des charges: décollage court et forte pente de montée (ULM), ou longue piste et essentiel du vol en palier (avion de voyage) n'ont pas les mêmes optimum d'allongement.
Cordialement
Dernière modification par harmoniciste ; 16/07/2011 à 22h59.
vos remarque sont tres interessante pour tordre le cou aux raisonemenent simpliste
le grand alongement parait mieux et moderne , si l'on oublie que plus c'est alongé plus ca doit etre lourd pour obtenir la bonne resistance ... des materiaux moderne a haute resistance deplacent legerement l'optimum vers des aile plus alongé mais pas de beaucoup
il ne faut pas prendre modele sur le planeur qui est un cas tres particulier : l'aile est le poid principal du planeur elle n'a donc pas besoin d'etre solide pour suporter un moteur et un tas de passager : puisqu'elle doit surtout se porter elle meme elle peut etre tres alongé
Absolument exact.
Je me suis livré à un petit calcul , je vous en livre les résultats :
Avion A masse 377 kg ; allongement 3
Avion B masse 450 kg ; allongement 6
Sauf erreur toujours possible, à puissance délivrée par l’hélice égale, les vitesses verticales de montée sont identiques.
L’écart de masse des longerons est de l’ordre de 35 kg ( aile cantilever dans les deux cas ).
S’agissant du roulage d’accélération, je n’ai jamais dit le contraire.
Il est bien évident qu’une augmentation d’allongement accroît la masse des ailes !
J’ai cependant d’autres valeurs :
Aile du D9 ( bébé jodel ) 60 kg pour 9.06 m², allongement 5.45
Ailes planeurs standard class ( plastique ) :
ASW15B :135 kg pour 11 m² allongement 20.5
DG 100 : 120 kg pour 11 m²
Libelle club : 110 kg pour 9.8 m²
Et, en bois et toile comme le jodel :
Ka 6E : 116 kg pour 12.4 m² et un allongement de 18.1
Les ailes de planeurs doivent être démontables ( masse des ferrures d’attaches )
Supporter des vitesses à ne pas dépasser ( VNE ) de 300 km/h ( rigidité en torsion et équilibrage statique des ailerons)
Respecter la géométrie du profil ( épaisseur du revêtement ).
Contenir des aérofreins.
En effet, l'aile d'un planeur doit être allongée pour augmenter la finesse. Et elle peut l'être puisque son poids ne pose problème qu'au malheureux remorqueur. Il est même intéressant de la lester pour voler plus vite à finesse égale.
Mais dès lors que l'envol et la montée autonome est privilégiée, c'est la légèreté qui prime sur la trainée aérodynamique. Hélas, le cloisonnement grandissant entre spécialistes "structure" et "aérodynamique" l'a fait oublié.
Cette théorie a été vérifiée: malgré un rendement hélice déplorable, et grâce à son faible allongement (4), les 12 ch du moteur m'ont permis une meilleure pente de de montée qu'un Jodel D9 de 5,5 d'allongement
http://www.nurflugel.com/Nurflugel/Fauvel/pelic_4.jpg
CQFD. Mais même à Vz identique, l'avion A volant plus lentement (parce que plus léger), sa pente de montée, est encore 10% meilleure pour passer les inévitables rideaux de peupliers.
J'avais cru le comprendre dans votre phrase:l’allongement ne change rien à l’affaire, l’accélération lors du roulage se faisant en général à Cz nul ou presque."
Certes. En contrepartie, le profil d'aile du Jodel D9 n'est épais que de 12% (sur-contrainte des semelles) et il doit porter un moteur pesant presque autant qu'un passager supplémentaire (70 kg).
Comme vous l'avez calculé vous même, c'est vers un allongement encore moindre qu'il faut aller pour une utilisation sur piste courte et mal dégagée.
Dernière modification par harmoniciste ; 17/07/2011 à 17h38.
Non justement parce que l’avion B ( masse et allongement plus élevé ) obtient sa meilleure vitesse de montée en volant plus lentement!
Entre les avions A et B il y a 77 kg d’ écart , c’est bien plus qu’il n’en faut pour fabriquer un longeron aussi solide.
Rappel : la meilleure vitesse de montée s’obtient lorsque le rapport Cx²/ Cz3 est minimal
C’est à dire lorsque la puissance requise pour le vol en palier est minimale
( Ce qui reste sert à monter ) .
Expression classique de la polaire Cx = Cx0 + k cZ²
On démontre que le Cz qui permet le vol en palier à puissance minimale = (3 cx0/ k)^0.5
Le défaut d’allongement peut être compensé par la réduction de surface mouillée.
Ce qui est le cas de votre aile volante .
Raymer explique ainsi l’égalité de finesse maximale entre le Boeing B47 allongement 9.4
et l’Avro Vulcan allongement 3 .
Il pose également quelques problèmes au concepteur qui cherche à obtenir une vitesse de chute minimale pour exploiter les ascendances faibles
Exemple : vitesse de chute minimale du Nimbus 3 ( envergure 24 m) : 0.42 m/s !
Ces 77 kg n'étaient-ils pas votre résultat du gain de masse obtenu sur le longeron à solidité égale?
Vous avez peut être raison. A vérifier.
Vous croyez vraiment que le gain provient de la réduction de surface du fuselage? En dépit du rendement catastrophique de ma petite l'hélice? et de l'énorme trainée de culot?
Je vous crois capable de calculer le frottement sur un fuselage. Vous vérifierez facilement qu'il ne saurait absorber la quinzaine de chevaux nécessaire à cette idée et que le bénéfice provient bien de l'allongement réduit.
Un autre machine à comparer au D9 (même puissance, même surface) est le HM 293 de 40 ch qui monte à 5m/s malgré de nombreux mats et haubans, et un allongement ridicule.
Cordialement
Dernière modification par harmoniciste ; 17/07/2011 à 22h31.
ce que voulais dire c'est au delà de 4 cylindres il y a plus d'une explosion par tour et que par conséquent il y a toujours un cylindre qui "pousse"
pour réduire les pulsation en couple on met un gros volant d'inertie et plus il y a de cylindres plus ce volant est petit
J'avais bossé sur l'analyse dynamique du moteur diesel Morane et il s'avérait que la config 4 cylindres pour un diesel aéronautique n'était pas la plus optimum a cause de ces pulsations en couple qui faisait trop travailler en fatigue les pièces
alors que en essence cela ne posait pas de problème les pics de pression étant moins violents
une des solution envisagées avait été de mettre une souplesse dans la chaine de transmission mais cela entrainait d'autres problèmes;
certaines souplesses empêchaient tout simplement le moteur de démarrer!
les diesel on un taux de compression plus fort que les essence , donc un couple resistant plus fort avant chaque compression , donc une composant pulsatoire du couple beaucoup plus forte
en essence 4 cylindre suffit a avoir un couple assez regulier pour ne pas faire peur aux reducteur ... en diesel il faudrait plus de cylindre sauf que le rendement thermodynamique est meilleur avec un petit nombre de gros cylindre
amortisseur de couple ? la plupart des amortisseur , tout ceux ou il y a du caoutchouc dissipent de l'energie et usent le caoutchouc
si il y a des ressort en acier ca ne dissipe pas d'energie mais ca peut entrer en resonance a et depasser la course prevue et tout casser ... et en plus les ressort sont souvent lourd
j'ai vu decrire une solution interessante ( pour moteur fixe ) : utiliser des masselote soumise a la force centrifuge comme ressort : la raideur de ce systeme varie donc avec la vitesse de rotation : si ca filtre bien les vibration a une vitesse , ca fait la meme chose a toutes les vitesse , la frequence de resonance se deplace avec la vitesse de rotation
Petite précision qui a son importance:
la trainée induite dépend de la charge et de l'envergure. point barre.
l'allongement, n'est pas le facteur déterminant.
démo:
je double la corde => la surface double, le cz est divisé par 2
cxi est divisé par 2 (cz2 => 1/4, 1/allongement => *2)
et comme S est multiplié par 2 le bilan est neutre (pour la trainée induite)
En fait, la trainée par friction a augmentée (sauf cas particulier aux faibles Re), la dimension de l'aile a augmenté, donc probablement sa masse...
Mais l'allongement n'est pas aussi magique que peut le laisser penser une lecture et travers des formules...
Jusqu'ici tout va bien...
L'expression classique de la polaire néglige malheureusement un phénomène prépondérant ici: le décrochage. Or le Cz de montée optimale se trouve pour nos machine précisément dans cette zone.
Tout pilote normalement constitué négligera donc cet optimal et préférera s'assurer d'une marge sur le décrochage, en cette phase crtique du décollage. La pente obtenue alors sera donc meilleure avec la machine la plus légère.
Bien sûr Polo974, au lieu de paler d'allongement on peut parler d'envergure. Mais ce faisant vous changez aussi les surfaces, et avec elle tous les autres paramètres (vitesses, trainée de profil, etc) interdisant toutes comparaisons utiles.
Désolé, mais la surface n'est pas une contrainte alors que l'envergure, oui (parking, encombrement, longueur et résistance des longerons, ...).
Le fait de changer l'allongement change aussi plein de paramètres tels que le Re, oblige à revoir la structure de l'aile pour cause d'envergure augmentée, etc.
Dire "il faut augmenter l'allongement", c'est une connerie, mais qu'est-ce qu'on peut l'entendre...
C'est vrai que du temps où changer la surface obligeait à refaire de longs calculs, c'était peut-être chiant, mais de nos jour, les outils informatiques nous soulagent de ces tâches fastidieuses.
Pour la vitesse, le fait d'augmenter la surface aura du mal à faire augmenter la vitesse de décrochage, donc là, ça va.
Et l'usage d'un profil plus fin devrait permettre de ne pas trop perdre en trainée de profil.
Comme l'aile aurait plus de corde, on peut mieux respecter la distribution elliptique (en bout d'aile) avec moins de risques de décrochages (et trainée associée) des saumons pour cause de Re anémiques.
Jusqu'ici tout va bien...
77 kg est la différence de masse qui donne pour les deux exemples des vitesses verticales (Vz ) identiques
Pour les longerons la différence de masse est de l’ordre de 25 kg.
J’ai effectué quelques petits calculs sommaires qui semblent vous donner raison , pour monter la masse est plus importante que l’allongement et la finesse..
1 -Votre Pelikan : masse 155 kg ; allongement 4.4 ; surface 12 m² ( cahiers du RSA N° 183 )
Hypothèses :
Cfe = 0.0085 Cfe coeff de frottement équivalent
C’est une valeur relativement mauvaise qui tient compte de votre trainée de culot.
( Piper J3 Cfe = 0.009 )
Rappe : Cfe . SMT = Cx0 . S
Avec SMT surface mouillée totale
Cx0 coeff. de trainée à portance nulle .
S surface alaire
Dans le cas de votre aile volante j’ai pris SMT/Sa = 2.7
Rendement hélice 0.5
Résultats :
Vz = 2.14 à 51 km/h
2-Ajout d’un fuselage; masse totale 180 kg ( +15 kg pour l’allongement fuselage et l’empennage horizontal )
SMT / Sa = 3.8
Résultats :
Vz = 1.49 à 50 km/h
3- comme 2 avec une aile d’allongement 7 , masse 185 kg ( plus 5 kg pour une paire de haubans )
Résultats :
Vz = 1.80 à 51 km/h
4 - Comme 3, mais avec un profilage soigné qui amène Cfe à 0.006 ( fournier RF 4 )
Résultats :
Vz = 1.9 à 50 km/h
En adoptant un Cz de 0.8 bien éloigné du décrochage , les Vz changent peu.
D' ailleurs, votre Pelikan trouve sa meilleure Vz pour Cz = 0.83
( en supposant le rendement d'hélice constant dans une large plage de vitesse centrée sur 50 km/h )i
Certes , mais il est souvent bien difficile d’avoir des chiffres exacts ....
Cordialemnt.
On peut aussi partir du Jodel D9: 300 kg, 9m2, Allongement A= 5,5, longeron 40 kg (?), Vz = 3,5 m/s, Vmontée= 90 km/h (soit Cz = 0,92)
Une aile d'allongement double permettrait-elle de monter mieux?
Doubler l'allongement nécessite un longeron deux 1,41 fois plus long. Le moment de flexion serait 1,41 fois plus élevé et puisque l'ame serait 1,41 fois moins haute, le longeron devrait peser 2,8 fois plus soit 113 kg. ou 73 kg de supplément.
La montée de cette masse à 3,5 m/s réclamerait donc 730N x 3,5 = 2550 w de plus.
Mais la trainée induite aura bien sûr diminuée . Cxi était Cz2 / pi. A = 0,049. soit une trainée induite de 172 N à 25 m/s . Elle diminue de moitié soit
86 N x 25 = 2150 w de moins
Ainsi, toute choses égales par ailleurs, doubler l'allongement n'aura pas diminué la puissance nécessaire, au contraire.
Amicalement
Jean Claude
Pour conforter votre argumentation :
http://www.scribd.com/doc/47472009/F...ratio-Aircraft
Je ne pensais pas que le longeron du D9 soit aussi lourd.
J'ai dans mon garage l'aile d'un petit monoplace ; S = 9 m² , envergure
6 m dont le longeron pèse environ 20 kg...
Il serait intéressant ,de comparer un D9 conduite intérieure et train caréné et un Fournier RF3 tous deux munis de moteurs identiques.
Cordialement
Bonsoir harmoniciste,
Si la masse du longeron d’allongement 5,5 est , comme je le crois, voisine de 20 kg, doubler l’ allongement permet un gain de 0.3 m/s, malgré une augmentation de masse de 36 kg.
D’ou l’ intérêt des ailes haubannées ou trapézoidales.
Cordialement
Bonjour robur712
6m d'envergure pour la même surface de 9 m2 correspond à un allongement de 4, soit 6/7 par rapport à l'aile du Jodel D9. Ainsi,
toutes choses égales par ailleurs, cet allongement devrait aboutir à une masse de longeron de 40 kg x (6/7)3 = 25 kg, proche de celles que vous relevez.
Les 40 kg (?) de longeron pour le Jodel D9 me semblent compatibles avec les 60 kg d'aile que vous lui avez attribués. (40 kg de longeron +15 kg de nervures + 5 kg de revêtement), et ils le restent au vu du longeron dont vous disposez.
Cordialement
Là dessus, vous me rejoignez bien dans l'idée que
la trainée minimale a un coût (en poids) qui peut s'avérer plus nuisible qu'utile quand il s'agit de monter.
En allongeant les ailes de 6 à 7m , la masse du longeron passerai de 20 à 27 kg.
Pour une même même surface et une même corde à l’emplanture
( ce qui être obtenu avec une aile trapézoidale ou mieux avec des panneaux externes trapezoidaux ( aile Jodel )
Mais cela ne change pas fondamentalement les choses ...
Nous sommes d’accord.
La formule biplan qui autorise un " bon allongement" avec une masse de longerons faible , n’est peut être pas sans intérêt.
Cordialement
