Flutter Test

[Lionel]

Voila pour ceux qui non jamais vu en reel comment sa fait une petite video a montrer a vos eleves...

Flutter test

[Invité Invité_lexupol]

Bonjour

désolé pour la question de débutant mais a quoi cela est il du ?

[Invité Guest]

Et comment fait-on pour provoquer le phénomène dans le cadre d'un essai comme ici ?

[Lionel]

Le flutter est du souvent a un depassement de vitesse en air agité ce qui induit si les gouvernes sont mal équilibré du Flutter

pour les données (calcul) Robert va nous expliqué je pense :rolleyes:

[Gilles Navas]

Pour ma part j'en ai eu deux.

 

L'un sur le vénérable Pégase C101 A serial number: 5, exempt de tout défaut, comme disaient les charogniards de service, qui affirmaient aussi haut et fort qu'il valait en performance le Discus,(...).

Donc plein ballast, air moyennement agité, à 160 km/h celà s'entretenait tout seul, mais pouvait être stoppé sans se faire mal au bras en bloquant le manche.

 

Un autre déclanché au palonnier sur un Cirrus à 200 km/h. Le fuselage s'est mis à onduler derrière la voilure. Stoppé vers 150 km/h.

 

Gilles

[Etienne]

Salut

n'y a-t-il pas risque de délaminage en cas de flutter entretenu trop longtemps?? Ou du moins fatigue excessive du matériau?

Merci

Etienne

[Lionel]

Oui en effet problemes sur certain pegase bien connut notamment plein ballast avec les pegase ancienne génération...

n'y a-t-il pas risque de délaminage en cas de flutter entretenu trop longtemps?? Ou du moins fatigue excessive du matériau?

Alors je dirait que cela peut aller jusqu'a la destruction de l'appareil en vol quand l'onde crée par le Flutter se rencontre :rolleyes:

[Robert Ehrlich]

Robert va nous expliquer je pense

Je peux essayer. Chacun de nous a sans doute pu constater que les ailes d'un planeur sont susceptible d'osciller, de part leur souplesse et leur inertie, ceux qui viennent l'hiver voir comment se passent les visites annuelles ont même pu voir qu'on vérifie que leur période d'oscillation n'a pas changé plus qu'une certaine tolérance par rapport à la valeur de référence. En fait on ne teste là qu'un des nombreux modes d'oscillation, en flexion simple, il y en a bien d'autres, en torsion, en flexion avec un ou plusieurs noeuds de déplacement (points de l'aile qui restent immobile) ou combinaisons flexion/torsion. Chacun de ces modes d'oscillation a une période qui lui est propre. En temps normal, en particulier planeur au sol quand on provoque manuellement cette oscillation, elle s'amortit d'elle même, son énergie se disssipant dans divers frottements. Cependant en vol, dans certaines conditions de vitesse, il peut se faire que le changement dans les forces aérodynamiques du au changement de forme ou d'incidence de l'aile en oscillation aille dans le sens du renforcement de cette oscillation, si l'apport d'énergie est suffisant pour compenser les frottements, l'oscillation va en augmentant au lieu de s'amortir, jusqu'à la casse éventuellement. Il faut en général une vitesse élevée pour que l'apport d'énergie soit suffisant, le planeur ne peut être certifié que pour une VNE inférieure à celle ou celà se produirait. Comme le dit Lionel, des gouvernes mal équilibrées peuvent contribuer fortement à cette amplification des oscillations. En effet si par exemple une aile au cours de son oscillation a une accélération vers le haut, un aileron mal équilibré aura par inertie tendance à se braquer vers le bas à ce moment, renforçant donc le mouvement vers le haut, processus identique inversé dans la phase d'accélération vers le bas. Le jeu dans les commandes favorise les effets d'un mauvais équilibrage puisqu'il permet à la gouverne d'obéir a l'inertie même si le manche est tenu fermement.

[Bravo Papa]

Bonjour,

Dans le cas de la vidéo le problème est plus grave, car la le phénomène commence à une vitesse d'environs 160 Km/h. Le pilote réduit progressivement sa vitesse jusqu'a 130 ou le problème arrête.

Je pense qui deux causes peuvent être à l'origine:

- jeux sur les charnières des ailerons

- mauvaise équilibrage

- Ou encore plus grave, les deux combiné ensemble.

Il s’agit d’une oscillation propre a la construction de l’appareille.

Dans le design de l’avion le constructeur doit faire de sorte qu’en configuration normale, le phénomène se produit en dehors des vitesses normales de la machine, donc en dessous du VNE.

Attention : pour l’éviter, comme dans le vidéo, a des vitesses de vol normale, la machine doit être bien entretenu : JEUX LIMITE, et attention après une nouvelle couche de peinture, car cela peut changer l’équilibrage.

Un plan d’entretien est donc indispensable.

 

Avis aux cinéastes et photographes : LE MONTAGE D’OBJET NON-PREVUS DANS LE DISIGN PEUT GENERER DU FLUTTER.

 

Bart.

[Lionel]

Allez deux petit liens qui peuvent aider a comprendre :

1- [/url]http://www.aircraftdesigns.com/flutter-analysis.html

2 - Logiciel d'etude du Flutter

Logiciel

[Robert Ehrlich]

En regardant à nouveau la video citée par Lionel, que je connaissais déjà, j'ai découvert quelque chose d'intéressant : en faisant un arrêt sur image au moment ou les ailes sont bien déformées, on voit que le mode de vibration qui intervient n'est pas le mode simple dont je parlais à prppos des visites annuelle, mais un mode "antisymétrique", dans lequel une aile a une convexité vers le haut tandis que pour l'autre c'est vers le bas. Dans ce mode l'oscillation des ailes doit entrainer une oscillation (faible mais rapide) du fuselage en roulis, oscillation pendant laquelle l'inertie du manche et du bras du pilote qui le tient peut avoir un effet d'amplification même en l'absence de mauvais équilibrage. En tout cas on distingue bien une forte oscillation des ailerons. Modifié le 20 janvier 2005 par Robert Ehrlich

[Jean Féret]

Robert a bien vu, c'est un mode antisymétrique créé par une oscillation d'ailerons pas ou mal équilibrés.

 

La video la plus célèbre a été faite sur le SB8 de l'Akaflieg de Braunschweig. Les gueuses d'équilibrage des ailerons avaient été déposées et le pilote excitait volontairement le planeur (un coup latéral dans le manche et le manche laissé libre).

 

Premier mode, comme le DG ce cette vidéo, à environ 130 km/h et environ 1,5Hz

Deuxième mode (un noeud supplemantaire au milieu de l'aile) à environ 150 km/h et 2,5Hz

 

Les gros avions ont aussi des gueuses, en uranium appauvri sur 747 ou en plomb sur Airbus.

 

Sur les Mirage 2000, la taille réduite des bras de levier disponibles en regard des très importants bras de levier des élevons impose de renoncer à l'équilibrage et de compter sur la force du vérin et des caractéritiques de l'asservissement de la commande de vol. Il faut aussi faire l'hypothèse qu'il n'y a pas de jeu entre le vérin et l'élevon.

 

Pour revenir à nos planeurs, cette video montre ce qui arrive avec des parties mobiles mal équilibrées, même quand on ne vole pas "trop" vite.

[Jean Féret]

J'oubliais,

 

en cherchant un peu sur les sites de la Nasa, on doit trouver la même video sur un C141 Starlifter ou une fusée Staurn V sur son pas de tir.

 

L'Onera montre aussi une animation sur les calculs de mode du Marianne. Mais c'est seulement de la synthèse, pas du vécu.

 

On ne doit pas conclure que tous ces avions ou planeurs s'en sortent sans dommage.

Ceux qui ont eu des dommages ne sont pas revenus pour en parler.

[Yurek]

Il y a trois ou quatre ans, un jeune pilote polonais a allégrement dépassé la VNE de son Pirat, et l'aile du planeur a littéralement explosé en vol.

Il ne pouvait pas en parler, car sur le coup, il n'avait pas bien compris ce qui lui est arrivé, mais il en est revenu, grace à... un parachute (qui n'était pas perimé, celui-là)...

[Invité Wa26]

Faut pas s'inquiéter, c'est juste un planeur mouillé qui secoue ses plumes, voilà tout... :rolleyes: :rolleyes:

 

@+

 

Matthieu

[Thierry]

J'avais vu a St Aub lors de mon stage ITP, un LS3 en flutter et c'était encore plus impressionnant!!

[Finesse Max]

Bonjour,

Dans le cas de la vidéo le problème est plus grave, car la le phénomène commence à une vitesse d'environs 160 Km/h. Le pilote réduit progressivement sa vitesse jusqu'a 130 ou le problème arrête.

Je pense qui deux causes peuvent être à l'origine:

- jeux sur les charnières des ailerons

- mauvaise équilibrage

- Ou encore plus grave, les deux combiné ensemble.

Il s’agit d’une oscillation propre a la construction de l’appareille.

Dans le design de l’avion le constructeur doit faire de sorte qu’en configuration normale, le phénomène se produit en dehors des vitesses normales de la machine, donc en dessous du VNE.

Attention : pour l’éviter, comme dans le vidéo, a des vitesses de vol normale, la machine doit être bien entretenu : JEUX LIMITE, et attention après une nouvelle couche de peinture, car cela peut changer l’équilibrage.

Un plan d’entretien est donc indispensable.

 

Avis aux cinéastes et photographes : LE MONTAGE D’OBJET NON-PREVUS DANS LE DISIGN PEUT GENERER DU FLUTTER.

 

Bart.

 

Pas tout à fait d'accord :

Je pense que beaucoup de planeurs sont certifiés et bien conçus (le DG300 en fait partie !) et pourtant il est possible de créer du flutter sur ces appareils (le film en est la preuve). Il existe des vitesses auxquelles on doit pouvoir "exiter" et donc créer un flutter et ce même en l'absence de jeu, avec un bon équilibrage et en dessous de la VNE, à mon avis sur tous les planeurs...

Ce phénomène est complexe et il est semble t'il impossible à éviter totalement. Le but du constructeur est que dans l'enveloppe de vol, le phénomène n'apparait que sur des sollicitations manifestement intentionnelles "exitations" et qu'à l'arrêt des excitations, le flutter s'arrete de lui même (c'est probablement ce qu'ils sont en train de contrôler sur le film, en notant les vitesses) sans dégat structurel au planeur. On doit d'ailleurs pouvoir trouver exactement les conditions réglementaires dans le texte de la JAR22 (désormais CS22), mais je n'ai pas le courage de m'y plonger....

 

Pour info, chez Schleicher lors du vol de réception d'une machine neuve, Uli Kremer ou son frère Peter qui font ces vols vérifient (bien entendu sans aller au point de ce que l'on a vu avec le DG300) que les exitations ne s'amplifient pas et au contraire restent controlables. Ils le font notamment sur le fuselage des motorisés, en "pédallant" vigoureusement à haute vitesse, créant ainsi une oscillation assez rapide de tout l'empennage. Si celui ci n'entre pas en résonnance et au contraire amortit l'ondulation suffisamment rapidement, le planeur est bon pour le service..... C'est assez impressionnant vu de l'extérieur !...

[camino]

Dans un phenomene de flutter comme obsrver ici, il y couplage entre les differents modes de vibrations (flexion et torsion de l'aile, flexion et torsion du fuselage), c'est ce qui entraine des amplitudes impressionantes (ce sont les amplitudes trop fortes qui peuvent entrainer la destruction....). Le but est donc pour le constructeur de construire une structure ou les frecquences propres de reonnances des differents elements sont suffisement eloigné....pour ne pas resonné.

La problematique est la meme pour la construction des ponts : cf destruction du pont de tacoma au US : (cas d'ecole par excellence)

tacoma

Dans le cas de ce pont, ce sont les tourbillons de von karmann en aval du pont (cree par la brise de vallee) qui cree alternativement une portance vers le haut et le bas....

http://pro.wanadoo.fr/quatuor/7-091.gif

qui est à l'origine de l'apparition du phenomène, apres il s'entretien via l'ocilation en torsion (variation d'incidence)

 

 

Dans le cas des planeurs ce n'est pas l'instabilite de von karmann qui donne naissance au phenomene.... c'est une sorte d'equilibre instable : la moindre perturbation (turbulence, action du pilote, volet mal equilibre,....) declenche le phenomene

 

Tout le monde sait que les millitaires ne marchent pas au pas sur les ponts....

et bien les pilotes ne doivent pas pomper sur les gouvernes

[Invité Wa26]

Dans un phenomene de flutter comme obsrver ici, il y couplage entre les differents modes de vibrations (flexion et torsion de l'aile, flexion et torsion du fuselage), c'est ce qui entraine des amplitudes impressionantes (ce sont les amplitudes trop fortes qui peuvent entrainer la destruction....). Le but est donc pour le constructeur de construire une structure ou les frecquences propres de reonnances des differents elements sont suffisement eloigné....pour ne pas resonné.

La problematique est la meme pour la construction des ponts : cf destruction du pont de tacoma au US : (cas d'ecole par excellence)

tacoma

Dans le cas de ce pont, ce sont les tourbillons de von karmann en aval du pont (cree par la brise de vallee) qui cree alternativement une portance vers le haut et le bas....

http://pro.wanadoo.fr/quatuor/7-091.gif

qui est à l'origine de l'apparition du phenomène, apres il s'entretien via l'ocilation en torsion (variation d'incidence)

 

 

Dans le cas des planeurs ce n'est pas l'instabilite de von karmann qui donne naissance au phenomene.... c'est une sorte d'equilibre instable : la moindre perturbation (turbulence, action du pilote, volet mal equilibre,....) declenche le phenomene

 

Tout le monde sait que les millitaires ne marchent pas au pas sur les ponts....

et bien les pilotes ne doivent pas pomper sur les gouvernes

Je rajouterai juste que les oscillations en torsion et en flexion sont intimement liées, puisque lors de la torsion de l'aile, l'incidence varie, donc il y a variation de portance en bout d'aile, et donc flexion. Si une oscillation en flexion est dèjà présente au début de l'oscillation en torsion, la destruction peut arriver très très vite!!!

 

Sinon l' explication me parait très claire, et l'exemple du pont de tacoma est le cas d'école par excellence...

 

@+

 

Matthieu

[Stéphane]

Voici quelques photos du SB-9. Vous remarquerez que le flottement (induit par une action périodique du manche par le pilote) peut se produire à de très basses vitesses...

 

http://img148.exs.cx/img148/8319/flutterkl1pn.jpg

[Jean Féret]

Oops, mes souvenirs étaient vraiment lointains.

 

Le pilote n'appliquait AUCUNE action périodique sur le manche. Il lui suffisait de donner un coup latéral après avoir trimé le planeur à la vitesse idéale pour ce mode de flutter.

Une fois le mode parti, il se contentait de regarder le manche s'agiter à 3,3 ou à 5,8 Hz.

 

Une fois la séquence du flim achevée, il lui fallait rassembler son courage et se saisir de ce manche en mouvement, en essayant de ne pas se faire mal.

 

Une fois rééquipé de gueuses d'équilibrage, ce planeur n'a plus éprouvé de flutter.

 

A propos d'une autre contribution, un planeur dument certifié et utilisé selon son manuel de vol, entretenu selon son programme d'entretien (donc CG des parties mobiles dans les plages admises, jeux dans les tolérances) ne doit pas démarrer un mode de flutter, même s'il est excité par le pilote ou des turbulences.

 

Il suffit parfois de peu de choses pour sortir du domaine d'utilisation garanti sans flutter. Sur l'Ash "QX", après regelcoatage, il a été impossible de peindre tout le gouvernail en rouge. Le peu de masse de peinture rouge que cela apportait faisait passer le CG trop en arrière. Il a fallu se contenter d'un filet de rouge.

[Robert Ehrlich]

On remarque que dans les 2 cas il s'agit encore d'un mode antisymétrique, avec le manche libre, je ne suis pas trop surpris du résultat.

[Invité Invité_Bert]

Pour Jean:

Le flutter du SB9 a été supprimé en coupant 1m de chaque bout d'aile (ramenant l'envergure a 20m). Une ou deux année après, on a construit un autre fuselage, plus un plan central de 8m en cabon et hop, on a eu le SB10 (26/29m).

 

Le SB8 (18m) a eu un flutter comparable mais moins fort (90 km/h et 120 km/h) - fort utile en cas de panne de badin :-)

[Invité flutter]

La science

 

Des videos

[Invité Philippe]

J'ai trouvé la vidéo du SB9 qui fait coucou...

 

http://www.onera.fr/cahierdelabo/english/aleg2a_vid.htm