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Stabilité Et Surpilotage


Robert Ehrlich
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Un nouveau sujet pour répondre à Etienne en évitant le hors-sujet :

Un des principal défaut des élèves en treuillé est de vouloir surpiloter et surcorriger tout les mouvements du planeurs au lieu de le laisser s'autoamortir jusqu'à sa position de stabilité. Ceci implique de bloquer les commandes dans la position médiane permettant cet équilibre.

En cas de problèmes de stabilité, quelque soit la phase de vol, revenons aux basiques du pilotage => une position des commandes = une position du planeur dans l'espace!

Je ne suis pas tout à fait d'accord avec ça. Tout d'abord, je suppose que par "position" Etienne voulait dire "attitude", i.e. orientation dans l'espace des 3 axes du planeur, car il est clair qu'à partir du moment où le planeur avance, sa position dans l'espace change, même si les commandes sont immobiles.

Mais même une fois cette petite rectification faite, l'affirmation que le planeur va garder une attitude donnée pour une position donnée des commanndes n'est malheureusement pas vraie. C'est une illusion qu'entretient la pratique des pilotes expérimentés, qu'on ne voit pratiquement pas bouger les commandes pour garder une attitude donnée. Le planeur n'a malheursement pas de stabitlité dynamique dans une attitude donnée, même s'il a de la stabilité statique, et le pilote expérimenté est constamment en train de maintenir l'attitude du planeur par des corrections imperceptibles parce qu'effectuées très tôt et même sans qu'il s'en rende compte.

A la rigueur l'affirmation en question pourrait être vraie en ce qui concerne l'axe de lacet et donc la commande de direction, mais les couplages avec les mouvements autour des autres axes (lacet inverse et lacet induit) font qu'une action sur cette commande sera néanmoins nécessaire dès qu'on agira sur une autre.

En ce qui concerne les deux autres axes, le manque de stabilité dynamique se caractérise par deux phénomènes : l'instabilité spirale et l'oscillation phugoïde.

L'instabilité spirale est est une conséquence du roulis induit fort bien décrit dans le livre bleu : dès que le planeur est en virage ou plus exactement effectue un mouvement de lacet, une aile va plus vite que l'autre et donc porte davantage si rien n'est fait pour le compenser, ce qui dans ce cas aura tendance à augmenter l'inclinaison, donc le taux de virage, donc la différence de vitesse entre les deux ailes, etc ...

En fait cet effet peut être partiellement ou totallement compensé, voire même surcompensé, par l'effet du dièdre : lorsque l'inclinaison augmente sans action sur les commandes, elle provoque un dérapage intérieur (glissade pour les anciens) et le dièdre fait alors que l'incidence de l'aile intérieure augmente et celle de l'autre diminue, ce qui provoque un redressement.. Sur certains planeurs comme le LS4 ces deux effets se compensent presque parfaitement, sur d'autres comme le Pégase, fort similaire au précédent sur bien des points, mais avec très peu de dièdre, l'instabilité spirale reste sensible, personnellement c'est la principale différence que je ressens entre les deux planeurs.

L'oscillation phugoïde est par contre un phénomène souvent méconnu. Je crois me souvenir d'avoir lu qu'un équipage d'avion de ligne en panne totale des commandes sur les 3 axes avait réussi à s'en sortir en pilotant uniquement par la puissance des moteurs et avait découvert la chose à cette occasion. De quoi s'agit-il ? On nous a appris que la vitesse du planeur (ainsi que celle d'un avion à position donnée de la commande des gaz) est déterminée par son assiette. Mais si le planeur se trouve dans une situation où les deux paramètres (assiette et vitesse) ne correspondent pas, et qu'on garde le manche bloqué à la position qui correspond aux valeurs d'assiette et vitesse recherchées, il va certes peu à peu revenir vers cette assiette et cette vitesse, mais par une suite d'oscillations de période relativement longue et assez faiblement amorties. La chose a été étudiée dès les débuts de l'aviation par Lanchester en 1908, qui a créé le mot "phugoïde" à partir d'un mot grec qu'il croyait signifier "voler" mais qui veut plutôt dire "fuir". L'étude mathématique, moyennant certaines hypothèses simplificatrices (oscillations "infiniment" petites et inertie nulle en tangage) permet de mettre en évidence les facteurs qui déterminent la période et l'amortissement. La période ne dépend que de la vitesse d'équilibre, celle vers laquelle on tend à l'amortisssement des oscillations, elle lui est directement proportionnelle, elle est de 12,6 secondes pour 100 km/h. L'amortissement est inversement proportionnel à la finesse, pour un planeur l'amplitude des oscillations est réduite de moitié au bout d'un nombre d'oscillations à peu près égal au dixième de sa finesse à la vitesse d'équilibre, donc à peu près 50 secondes pour un planeur de finesse 40 à 100 km/h.

Le pilotage par l'assiette, qu'on nous a tous enseigné pour maintenir ou changer une vitesse, ne consiste pas du tout à maintenir le manche bloqué, surtout lorsqu'il s'agit de changement, mais à bloquer l'assiette par une action du manche qui change, même si elle est faible et si on n'en a pas forcément conscience, au fur et à mesure que la vitesse évolue vers la vitesse désirée.

Et le surpilotage là dedans ? Un chose est certaine, si on en croit ce que je viens de dire, c'est qu'on n'y remédie pas par l'absence de pilotage. Tout ce qu'on peut dire, c'est quels sont les facteurs qui y contribuent et comment les réduire. Ceci dit la réponse à ce dernier objectif peut se réduire à un seul mot : entrainement. Mais pour que cet entrainement soit efficace il est bon d'identifier les facteurs qui conduisent au surpilotage. J'en vois principalement 3 :

1 - réaction tardive, due la plupart du temps à une détection tardive de l'écart à corriger ;

2 - annulation tardive de la correction, ou manque d'une correction inverse nécessaire ;

3 - actions non proportionnées à une situation changée dans laquelle on garde les actions propres à une situation antérieure ou plus habituelle.

Je mettrais bien les oscillations décrites par Valentin dans cette dernière catégorie, la disparition ou l'affaiblissement de l'amortissement en roulis propre au vol aux grands angles n'étant pas suffisamment pris en compte du fait que la vitesse ne donne pas l'impression de vol aux grands angles.

Dans la deuxième catégorie, on voit typiquement les oscillations en lacet au roulage ou en rmorqué. Au roulage le planeur se trouvant désaxé, le pilote met du pied du coté qui ramène vers l'axe, mais oublie/omet/n'a pas réalisé la nécessité de mettre du pied de l'autre coté un peu avant d'être revenu sur cet axe pour réaligner le planeur et donc le traverse avec un certain angle ce qui le désaxe de l'autre coté et rebelote.

Dans la première catégorie, on voit fort bien les oscillations en ligne droite du pilote débutant en mal de conjugaison. Il corrige une inclinaison parasite en mettant du manche à l'opposé, voit le nez partir du mauvais coté par effet de lacet inverse, réalise qu'il fallait aussi mettre du pied et le fait à ce moment, ce qui a pour effet d'incliner le planeur de l'autre coté par effet de roulis induit, et c'est reparti pour un tour symétrique.

Ceci dit ça n'arrive pas qu'aux pilotes débutants. Je me souviens d'avoir lu un récit d'André Turcat, qui fut le pilote d'essai du Concorde, mais aussi celui du Gerfaut, un prototype français des années 50, ou il raconte que lors des premiers sauts de puce de ce dernier après les essais de roulage, il avait reposé l'avion précipitamment en notant une très forte instabilité en roulis et un manque d'efficacité des ailerons. L'analyse des paramètres de vol enregistrés a ensuite montré qu'il n'en était rien. C'est la faible inertie en roulis due à la formule delta quelque peu nouvelle à l'époque plus la forte efficacité des ailerons qui avaient conduit à des oscillations de surpilotage et les choses se sont améliorées en modifiant la cinématique de commande des ailerons de façon à diminuer leur efficacité.

Edited by Robert Ehrlich
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L'instabilité spirale est est une conséquence du roulis induit fort bien décrit dans le livre bleu : dès que le planeur est en virage ou plus exactement effectue un mouvement de lacet, une aile va plus vite que l'autre et donc porte davantage si rien n'est fait pour le compenser, ce qui dans ce cas aura tendance à augmenter l'inclinaison, donc le taux de virage, donc la différence de vitesse entre les deux ailes, etc ...

 

En fait cet effet peut être partiellement ou totallement compensé, voire même surcompensé, par l'effet du dièdre : lorsque l'inclinaison augmente sans action sur les commandes, elle provoque un dérapage intérieur (glissade pour les anciens) et le dièdre fait alors que l'incidence de l'aile intérieure augmente et celle de l'autre diminue, ce qui provoque un redressement.. Sur certains planeurs comme le LS4 ces deux effets se compensent presque parfaitement, sur d'autres comme le Pégase, fort similaire au précédent sur bien des points, mais avec très peu de dièdre, l'instabilité spirale reste sensible, personnellement c'est la principale différence que je ressens entre les deux planeurs.

 

Sans vouloir te contredire Robert, je trouve que le livre bleu affiche une certaine faiblesse en parlant du roulis induit sans parler des différences d'incidence le long de l'aile. Il laisse sur l'impression que le roulis induit est toujours présent en virage et qu'il faut toujours compenser par du manche opposé, ce qui n'est pas tout à fait juste.

 

Il est vrai que le dièdre contribue à la stabilité en roulis, mais même sans dièdre, il y a quand même une variation d'incidence le long de l'aile en virage. Un planeur est toujours en descente dans la masse d'air. Il a donc une vitesse verticale donnée qui est la même sur toute l'étendue de l'aile lorsque l'inclinaison est constante. La section de l'aile qui a une vitesse horizontale plus élevée aura donc une incidence moindre. Incidence plus faible = moins de portance (sauf en vol lent) et moins de traînée, ce qui contribue à compenser pour l'augmentation de portance et de traînée attribuée à l'augmentation de la composante horizontale de la vitesse.

 

Certains planeurs exigent une action constante sur le manche en virage, d'autres non. La vitesse a aussi une influence.

 

En Blaník L13 par exemple, le planeur est pratiquement stable en virage. Quand on arrive au vol lent toutefois, le roulis induit se manifeste de plus en plus, jusqu'à la mise en vrille.

 

La meilleure explication, c'est encore dans Mécanique du Vol (Kermode) qu'on la trouve.

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Sans vouloir te contredire Robert, je trouve que le livre bleu affiche une certaine faiblesse en parlant du roulis induit sans parler des différences d'incidence le long de l'aile. Il laisse sur l'impression que le roulis induit est toujours présent en virage et qu'il faut toujours compenser par du manche opposé, ce qui n'est pas tout à fait juste.

Tu ne me contredis pas le moins du monde. J'ai juste évité de parler de l'effet que tu mentionnes pour ne pas compliquer. En fait en virage il y a un effet qui tend à augmenter l'inclinaison (le roulis induit) et 2 ou 3 qui tendent à la diminuer, ce qui est suprenant, c'est que sur tous les planeurs que je connais (le Blanik L13 est peut-être une exception) aux vitesses utilisées en spirale, c'est l'effet du roulis induit qui est prépondérant et on spirale toujours avec un peu de manche vers l'extérieur. Les effets opposés sont comme tu le mentionnes la variation d'incidence le long de l'aile, le dièdre mais seulement en cas de dérapage intérieur, mais aussi et dans tous les cas la différence de force centrifuge entre les 2 ailes qui tournent toutes deux à la même vitesse angulaire, mais avec des rayons différents, cette différence tend aussi à annuler l'inclinison (l'aile extérieure est "tirée" horizontalement vers l'extérieur, c'est l'inverse pour l'autre).

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Sans vouloir te contredire Robert, je trouve que le livre bleu affiche une certaine faiblesse en parlant du roulis induit sans parler des différences d'incidence le long de l'aile. Il laisse sur l'impression que le roulis induit est toujours présent en virage et qu'il faut toujours compenser par du manche opposé, ce qui n'est pas tout à fait juste.

Tu ne me contredis pas le moins du monde. J'ai juste évité de parler de l'effet que tu mentionnes pour ne pas compliquer. En fait en virage il y a un effet qui tend à augmenter l'inclinaison (le roulis induit) et 2 ou 3 qui tendent à la diminuer, ce qui est suprenant, c'est que sur tous les planeurs que je connais (le Blanik L13 est peut-être une exception) aux vitesses utilisées en spirale, c'est l'effet du roulis induit qui est prépondérant et on spirale toujours avec un peu de manche vers l'extérieur. Les effets opposés sont comme tu le mentionnes la variation d'incidence le long de l'aile, le dièdre mais seulement en cas de dérapage intérieur, mais aussi et dans tous les cas la différence de force centrifuge entre les 2 ailes qui tournent toutes deux à la même vitesse angulaire, mais avec des rayons différents, cette différence tend aussi à annuler l'inclinison (l'aile extérieure est "tirée" horizontalement vers l'extérieur, c'est l'inverse pour l'autre).

Comme d'habitude, dès qu'il est question de stabilité, on entend tout et son contraire...

  • un planeur qui garde sagement son inclinaison sans qu'on ait besoin d'agir sur les commandes n'est en aucun cas "stable" mais neutre (ni stable ni instable) pour ce qui est de la stabilité spirale
     
  • la plupart des planeurs actuels sont neutres (et heureusement) ; seuls ceux qui s'obstinent à mettre le fil de laine au milieu(*) ont besoin de croiser les commandes (pied intérieur, manche extérieur)

*sans doute traumatisés par le livre bleu et/ou leurs instructeurs, qui n'ont pas pigés qu'un virage est soit à droite, soit à gauche, donc jamais "symétrique" :rolleyes:

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Comme d'habitude, dès qu'il est question de stabilité, on entend tout et son contraire...
  • un planeur qui garde sagement son inclinaison sans qu'on ait besoin d'agir sur les commandes n'est en aucun cas "stable" mais neutre (ni stable ni instable) pour ce qui est de la stabilité spirale
  • la plupart des planeurs actuels sont neutres (et heureusement) ; seuls ceux qui s'obstinent à mettre le fil de laine au milieu(*) ont besoin de croiser les commandes (pied intérieur, manche extérieur)

*sans doute traumatisés par le livre bleu et/ou leurs instructeurs, qui n'ont pas pigés qu'un virage est soit à droite, soit à gauche, donc jamais "symétrique" :rolleyes:

Le mot stabilité n'est peut-être pas celui qui convient, mais je ne sais pas lequel conviendrait. La question soulevée par l'affirmation d'Etienne est de savoir si, une cause quelconque venant à modifier l'inclinaison et le pilote gardant manche et palonnier dans la position convenant à l'ancienne inclinaison, cette inclinaison va rester à cette nouvelle valeur, revenir à l'ancienne ou s'en écarter davantage. J'aurais tendance à pencher pour la dernière hypothèse, mais c'est peut-être que je suis traumatisé par le livre bleu, traumatisme probablement aggravé par les instructeurs qui m'ont formé, puis les formateurs qui m'ont amené à devenir moi-même instructeur. Tous ceux qui se retrouvent en spirale piquée suite à une perte des références visuelles sont probablement victimes du même traumatisme. Ceci dit il me semblerait assez logique d'appeler neutre le planeur qui se conforme à la première hypothèse, stable celui qui suit la deuxième et instable celui qui suit la dernière.

Edited by Robert Ehrlich
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Sans vouloir te contredire Robert, je trouve que le livre bleu affiche une certaine faiblesse en parlant du roulis induit sans parler des différences d'incidence le long de l'aile. Il laisse sur l'impression que le roulis induit est toujours présent en virage et qu'il faut toujours compenser par du manche opposé, ce qui n'est pas tout à fait juste.

Tu ne me contredis pas le moins du monde. J'ai juste évité de parler de l'effet que tu mentionnes pour ne pas compliquer. En fait en virage il y a un effet qui tend à augmenter l'inclinaison (le roulis induit) et 2 ou 3 qui tendent à la diminuer, ce qui est suprenant, c'est que sur tous les planeurs que je connais (le Blanik L13 est peut-être une exception) aux vitesses utilisées en spirale, c'est l'effet du roulis induit qui est prépondérant et on spirale toujours avec un peu de manche vers l'extérieur. Les effets opposés sont comme tu le mentionnes la variation d'incidence le long de l'aile, le dièdre mais seulement en cas de dérapage intérieur, mais aussi et dans tous les cas la différence de force centrifuge entre les 2 ailes qui tournent toutes deux à la même vitesse angulaire, mais avec des rayons différents, cette différence tend aussi à annuler l'inclinison (l'aile extérieure est "tirée" horizontalement vers l'extérieur, c'est l'inverse pour l'autre).

Comme d'habitude, dès qu'il est question de stabilité, on entend tout et son contraire...

  • un planeur qui garde sagement son inclinaison sans qu'on ait besoin d'agir sur les commandes n'est en aucun cas "stable" mais neutre (ni stable ni instable) pour ce qui est de la stabilité spirale
     
  • la plupart des planeurs actuels sont neutres (et heureusement) ; seuls ceux qui s'obstinent à mettre le fil de laine au milieu(*) ont besoin de croiser les commandes (pied intérieur, manche extérieur)

*sans doute traumatisés par le livre bleu et/ou leurs instructeurs, qui n'ont pas pigés qu'un virage est soit à droite, soit à gauche, donc jamais "symétrique" :rolleyes:

Merci Denis, le PB est que ceux qui ont réalisé le livre bleu excellent au demeurant était eux meme formés au cours de méca vol de la montagne noir eux meme probablement dérivés de ceux de l'école militaire d'étampes.

Ils ont aussi fait le choix de la simplicité au lieu de la rigueur

J'ai beaucoup de mal a faire admettre à des vélivoles très experimentés et éventuellement pilotes de ligne que pour etre representatif en virage le fil de laine devrait etre au CG donc invisible du pilote et que l'effet est d'autant plus marqué que le planeur est long (ASH25, N3).

cela pourrait avoir des conséquence négatives sur la sécurité puisqu'un planeur long avec le fil de laine au milieu à l'avant est en fait en dérapage avec comme tu le soulignes une configuration de commande favorisant le départ en vrille sur aile haute (le bij fait ça très bien).

Le fil de laine a été introduit tardivement en France et dans la formation, lors de mes formation d'instructeur en 76 et 78 ça n'existait pas la référence c'était la bille probablement car la formation instructeur vol a voile était équivalente à celle avion et qu'en aviation civile pour garder le café dans les tasses et le PNC debout.., à ma connaissance il y avait plutot plus de pilote et moins d'accidents mortels, en cas de doute c'est le juge de paix la résultante des forces massique reste au milieu à l'avant et à l'arriere au CG. et accessoirement le café dans la tasse

Que certain planeur volent beaucoup mieux en legere glissade, je pense aux schemp hirtz et au cirrus notamment, il n'y a pas que mois qu'il le dit le regretté dick Johnson l'a écris.

Il y a un trade off qui dépend du planeur et de son inclinaison, le pb c'est que les varios étant perturbés par la dissymétrie l'optimum est difficile à démontrer, il faudrais un GPS dérivateurde l'altitude (ça existe ?)

Il existe des planeurs naturellement stables qui se mettent tout seul en virage dans les pompes et y restent, je pense aux modèles de vol libre de mon enfance (avec mèche d'amadou pour qu'ils retombent).

Qu'il y a des aéronefs avec stabilité longitudinale augmenté, ceux avec tab antitab (encore le bij).

Que la stabilité varie avec la configuration (sans parler du centrage), on peut faire descendre un 25 avec AF et landing du 195

au sol sans toucher au manche

qu'un planeur stable est en principe moins efficace aérodynamiquement qu'un planeur moins stable, la encore compromis car l'efficacité du pilote s'en ressent, les propriétaire de ventus b first génération peuvent en témoigner.

Je poste un extrait du magazine de la sac (soaring asociation of canada), article de Richard Johnson qui tue la dictature du fil de laine, il n'est apparement plus en ligne mais je l'e mail volontier a moins qu'on m'explique comment le mettre en ligne sur le site.

En résumé avis à Monsieur Hache

Le fil de laine est un instrument de pilotage head up display fiable a condition d'en connaitre les limitations

ces limitations ne sont à ma connaissance pas explicité ni aux éleves ni aux instructeur ni aux pîlotes de ligne

cette ignorance peut ètre dangereuse

Fil de laine en avant du cockpit , loin du CG en spirale = danger

 

Ci après extrait de l'article de Dick (paix a son ame)

"Do you really want to keep

the yaw string centred?

Richard Johnson, from Gliding Kiwi

1. For Straight Flight – YES, that minimizes drag and maximizes

the sailplane’s performance.

2. For Turns – NO, not really, because then the sailplane is actually

in a slight skid, and more-than-necessary cross-aileron is

required to prevent overbanking. This is explained below.

3. For Circling Flight – NO, that does not minimize drag, and the

possibility of an inadvertent spin entry can be reduced significantly

if one maintains a true mild sideslip while circling.........

THE WELL-KNOWN German sailplane engineer, designer,

Schempp-Hirth factory owner, and sailplane pilot Klaus

Holighaus brought the benefits of maintaining a mild sideslip

while circling to my attention in 1972 while we were

competing at the World Gliding Championships in Yugoslavia.

He was flying his new Nimbus 2 sailplane for the German

Team, and I was flying an equally fine ASW-17 for the

US Team. I was and always have been impressed with his

knowledge, generosity and sportsmanship. He died in an

unfortunate mountain soaring accident some 9 years ago,

but his legend will always live on.

Why maintain a mild sideslip while circling?

Essentially all sailplanes are designed with positive wing

dihedral. During a sideslip, this causes the windward wing

to achieve a slightly higher angle-of-attack relative to the

airstream than the leeward wing, creating a rolling moment

toward the leeward wing. This is easy to prove — during

straight and level flight while holding the control stick fixed,

push on one of the rudder pedals and note your sailplane’s

roll response. It should definitely roll toward whichever

rudder pedal that was depressed. That is known as positive

roll stability.....etc

 

Summary

• Because canopy mounted yaw strings are typically

mounted well ahead of the sailplane’s CG, they indicate

a slight sideslipping condition while turning,

when in fact the sailplane is not slipping.

• Better and safer sailplane circling performance can

be achieved by maintaining an actual slight 1/2 ball

width sideslip while thermalling. When circling in that

condition, the yaw string typically needs to ride about

10° on the high side of the turn.

• Winglet equipped sailplanes may suffer stalling on

the inboard winglet during the 1/2-ball sideslip. In

that case, keeping the ball centred will most likely

optimize climb performanc3e. To achieve that, the

yaw string still needs to ride about 5° on the high

side of the turn.

• For safety’s sake never skid a turn, unless a spin entry

is intended. Never fly with the yaw string on the low

side during any turn because that is a dangerous skidding

flight condition, and too much aileron deflection is

required to prevent overbanking. Skidding is an indication

that too much pro-turn rudder is being applied.

At low airspeeds that can easily lead to loss of roll

control and a dangerous spin.

• It is very important that a yaw string be installed on

modern sailplanes, but it is also prudent to have a

simple slip indicator mounted on the instrument

panel to indicate true slipping or skidding. Next to

the airspeed indicator, the yaw string is, in my opinion,

the most important sailplane safety instrument.

• Although the ability of a yaw string to correctly indicate

a skid or slip is only fair, it is cheap and simple.

Its most redeeming feature is its mounting location,

squarely in the pilot’s forward field-of-view."

Horizon pas net reste à la buvette (marin Breton)
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pour un ASH 25 longeur 9 metres en virage a 60 ° 90 KPH fil de laine a 3.5 metre du CG écard 5.7 ° de dérapage fil de laine au milieu, en pratique certainement plus car le fil collé sur la verriere semble avoir tendance à amplifier les écarts.
Horizon pas net reste à la buvette (marin Breton)
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pour un ASH 25 longeur 9 metres en virage a 60 ° 90 KPH fil de laine a 3.5 metre du CG écard 5.7 ° de dérapage fil de laine au milieu, en pratique certainement plus car le fil collé sur la verriere semble avoir tendance à amplifier les écarts.

5.7 ° , c'est effectivement à peu de chose près l'angle entre les vecteurs vitesse au CG et à la position du fil de laine (je trouve 5.5 °). Mais ce n'est pas celui qu'indiquerait un fil de laine "idéal", non sujet à l'effet d'amplification indiqué plus haut. En effet l'angle qu'il indiquerait est la projection du précédent sur un plan incliné à l'inclinaison du planeur, c'est donc ce précédent multiplié par le cosinus de l'inclinaison, ici 1/2, donc il est 2 fois plus faible.

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pour un ASH 25 longeur 9 metres en virage a 60 ° 90 KPH fil de laine a 3.5 metre du CG écard 5.7 ° de dérapage fil de laine au milieu, en pratique certainement plus car le fil collé sur la verriere semble avoir tendance à amplifier les écarts.

Indépendemment de l'erreur d'un fil de laine situé en avant du centre de gravité, ce qu'il faut comprendre c'est que le planeur vole mieux en glissade qu'à dérapage nul (c'est bien ce que disent Holigaus et Johnson). Puisqu'un virage n'est jamais symétrique, on ne voit d'ailleurs pas pourquoi un virage à dérapage nul serait optimal...

 

Ce qui est pénalisant dans le dérapage en ligne droite, c'est que pour le maintenir il faut croiser les commandes. En virage, c'est l'inverse, c'est pour maintenir le dérapage nul qu'il faut croiser les commandes ! Pas étonnant donc qu'une légère glissade commandes au neutre soit plus performante...

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[*]la plupart des planeurs actuels sont neutres (et heureusement) ; seuls ceux qui s'obstinent à mettre le fil de laine au milieu(*) ont besoin de croiser les commandes (pied intérieur, manche extérieur)

 

Exact ! Le premier qui m'a dit qu'un planeur volait beaucoup mieux en virage avec la laine légèrement à l'extérieur, c'est Yannick Gendron, au CNVV. J'ai retenu la leçon et je l'ai appliquée. Depuis, j'ai pu constater que les planeurs qui demandent du manche opposé sont l'exception et non pas l'inverse. Une de ces exceptions, c'est l'IS28-B2, qui n'est pas exactement un planeur moderne.

 

*sans doute traumatisés par le livre bleu et/ou leurs instructeurs, qui n'ont pas pigés qu'un virage est soit à droite, soit à gauche, donc jamais "symétrique" :lol:

 

Cette image (tirée des Supports pédagogiques) devrait pourtant convaincre...

 

http://www.planeur-stflo.net/image_eppsymetrie_3_90_d_0_s

Edited by JdeM
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pour un ASH 25 longeur 9 metres en virage a 60 ° 90 KPH fil de laine a 3.5 metre du CG écard 5.7 ° de dérapage fil de laine au milieu, en pratique certainement plus car le fil collé sur la verriere semble avoir tendance à amplifier les écarts.

 

Pour info sur un fuselage circulaire (Airbus) la mesure a la peau sur le plan de symetrie du dérapage est multipliée à peu pres par 2 (10deg au fil de laine pour 5deg de dérapage)...

sur un fuselage ovoïde ca change un peu sans doute, mais l'ordre de grandeur est la.

L'erreur du fil de laine lié au défilement du cap (car c'ets de ca qu'il s'agit, le planeur vole en spirale dans un "air courbe"...)suivant sa position s'observe tres bien sur les biplaces...

Apres, il faut voir le fil de laine comme un instrument de pilotage, mais pas comme une mesure absolue du dérappage

 

Un planeur vole effectivment mieux un peu en derapage (nez dehors) comme le dit Denis.

Au niveau perfo, les optimums sont assez plats, on ne gagne pas forcement grand chose. Le gain vient du fait qu'on s'economise de la trainée de gouverne braquée en faisant un peu porter le fuselage en lateral. Du coup le fuselage traine plus, mais l'un et l'autre se compensent plus ou moins.

Par contre on se recupere de la sécurité (vrille) et de la maniabilité (typiquement sur Marianne avec qqn de lourd devant, un peu de derapage permet de ne pas voler en butée profondeur...).

 

Matthieu

Edited by jamy
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Cette image (tirée des Supports pédagogiques) devrait pourtant convaincre...http://www.planeur-stflo.net/image_eppsymetrie_3_90_d_0_s
Sauf que la diapo suivante :!!: Sans parler d'un conception curieuse de la trajectoire en virage dérapé qui est un pousse-au-crime pour inciter à virer au pied :wacko:
Pour info sur un fuselage circulaire (Airbus) la mesure a la peau sur le plan de symetrie du dérapage est multipliée à peu pres par 2 (10deg au fil de laine pour 5deg de dérapage)... sur un fuselage ovoïde ca change un peu sans doute, mais l'ordre de grandeur est la.
Sans trahir de secret industriel... peux-tu nous dire si les lois de commandes de vol font virer un Airbus en glissade, ou le fil de laine au milieu ? :lol:
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Le premier qui m'a dit qu'un planeur volait beaucoup mieux en virage avec la laine légèrement à l'extérieur, c'est Yannick Gendron, au CNVV. J'ai retenu la leçon et je l'ai appliquée. Depuis, j'ai pu constater que les planeurs qui demandent du manche opposé sont l'exception et non pas l'inverse. Une de ces exceptions, c'est l'IS28-B2, qui n'est pas exactement un planeur moderne.

Sur un planeur qui a du dièdre, voler avec le fil de laine légèrement à l'extérieur, ou pour préciser, voler avec le fil de laine encore plus à l'extérieur que ce qu'il faudrait pour qu'un fil de laine au CG soit dans l'axe, ça a pour effet d'augmenter l'incidence de l'aile intérieure et diminuer celle de l'aile extérieure, c'est une façon de s'opposer au roulis induit. Par rapport au braquage des ailerons ça a l'avantage d'utiliser l'aile toute entière, ce qui demande moins de différence d'incidence que si on n'en utilise qu'une partie, et ausi d'éviter la discontinuité de portance et la trainée induite qui s'ensuit aux extrémités des ailerons. Par contre on le paye par la trainée supplémentaire du fuselage dû à son attaque oblique. Savoir si au total on est gagnant ou perdant est une question à laquelle il est difficile de répondre. Par contre on peut affirmer qu'on est certainement gagnant pour un dérapage suffisamment petit, ceci parce que la trainée de fuselage passe par un minimum au dérapage nul, et donc dans un voisinage suffisamment petit de ce dérapage nul l'écart au minimum est faible comparé au gain obtenu par ailleurs (principe de la "platitude" des extrémas). Mais cette considération purement théorique ne dit rien sur la valeur de ce domaine de dérapage "ganant".

Ce que tu dis toi, JdeM, c'est que sur la plupart des planeurs l'effet de dièdre peut entièrement se substituer au braquage des ailerons pour compenser le roulis induit, ce qui semble effectivement assez raisonable, il suffit de mettre un angle dérapage adéquat. Serait-ce un dièdre insuffisant qui empèche d'y arriver avec l'IS28-B2 ? Pour ce qui est des planeurs modernes, ils ont mintenant presque tous des winglets, ce qui doit faire à peu près l'équivalent d'un aile droite joignant l'emplanture au sommet du winglet, pour ce qui est de l'effet de dièdre.

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Ce que tu dis toi, JdeM, c'est que sur la plupart des planeurs l'effet de dièdre peut entièrement se substituer au braquage des ailerons pour compenser le roulis induit, ce qui semble effectivement assez raisonable, il suffit de mettre un angle dérapage adéquat.

 

Même sans dièdre et sans dérapage, il y a déjà un début de compensation car l'aile basse a une plus grande incidence que l'aile haute, ayant une vitesse horizontale moindre. Jusqu'à la limite du vol lent, une plus grande incidence correspond à plus de portance, et même en vol lent, à plus de traînée.

 

Autrement dit, la vitesse sur trajectoire plus élevée de l'aile haute contribue au roulis induit et au lacet inverse. L'incidence plus élevée de l'aile basse minimise ou annule cet effet.

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Je pense que nos (brillantes) têtes pensantes du Forum ont raison sur la théorie du fil de laine pas au milieu de 5°.

 

Cependant, il faut quand même rester simple dans une méthode de pilotage accessible à tous

 

C'est certainement pourquoi nos pairs ont recommandé, il y a maintenant fort longtemps, de mettre le fil de laine au milieu (ou la bille qui est toujours là sur les planeurs français).

 

Il faut quand même constater que les gens qui se tuent en planeur :

- ont eu le fil de laine à bien plus de 5° avec le badin dans le coma,

- ou bien n'ont pas regardé dehors pendant quelques secondes même avec le fil de laine idéalement à 5°.

 

Bons Vols

Edited by Régis
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Il faut quand même constater que les gens qui se tuent en planeur :

- ont eu le fil de laine à bien plus de 5° avec le badin dans le coma,

- ou bien n'ont pas regardé dehors pendant quelques secondes même avec le fil de laine idéalement à 5°.

 

http://www.yelims.com/BriceDeNice.gif

Just for fun

Edited by V17
Sylvain
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Sans trahir de secret industriel... peux-tu nous dire si les lois de commandes de vol font virer un Airbus en glissade, ou le fil de laine au milieu ? :rolleyes:

 

L'objectif est zero deg de derapage si je ne me trompe pas.

Ce zero de derapage s'est fait sans "fil de laine" sur tous les airbus (cad centrale a Inertie, avec les erreurs que ca peut comporter) sauf sur l'a380 qui en a sous la forme de sondes de dérapage sur le nez : http://www.airliners.net/photo/Airbus-Indu...-841/1379865/M/

 

Un airbus ca ne s'incline guere, cad qu'il y a moins besoin de combinaison de gouvernes compliquées pour tenir l'engin, et aussi les différents effets croisés qui dépendent de l'allongement ne pese pas autant que sur un planeur (roulis induit, lacet inverse, etc)...

Enfin avec les commandes de vol electrique, on fait ce que l'on veut avec le ressenti pilote indépendant du comportement "naturel" de l'avion : il peut y avoir les commandes qui bougent pour tenir l'avion sans que le pilote ne le sache.

 

Matthieu

Edited by jamy
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Je pense que nos (brillantes) têtes pensantes du Forum ont raison sur la théorie du fil de laine pas au milieu de 5°.Cependant, il faut quand même rester simple dans une méthode de pilotage accessible à tous C'est certainement pourquoi nos pairs ont recommandé, il y a maintenant fort longtemps, de mettre le fil de laine au milieu (ou la bille qui est toujours là sur les planeurs français).Il faut quand même constater que les gens qui se tuent en planeur :- ont eu le fil de laine à bien plus de 5° avec le badin dans le coma,- ou bien n'ont pas regardé dehors pendant quelques secondes même avec le fil de laine idéalement à 5°.
Il faut surtout remarquer que le fil de laine de travers en virage, c'est bien plus dangereux d'un côté que de l'autre, et c'est important de l'inculquer le plus tôt possible. A ma connaissance personne ne s'est tué parce qu'il avait le fil de laine en travers si c'est du côté extérieur. En cela les têtes pensantes qui au siècle dernier ont cru faire moderne en remplaçant "glissade et dérapage" par "dérapage intérieur et extérieur" se sont mis le doigt dans l'oeil :sick: (de même, avoir le badin dans le coma n'a jamais fait de mal à quiconque ne tire pas inconsidérément sur le manche, mais c'est un autre débat). Par contre, il n'est parfaitement possible de se tuer en dernier virage, fil de laine parfaitement au milieu, pour avoir cru être en vol symétrique :blush: Et si en formation initiale garder le fil de laine (à peu près) au milieu est une recommandation logique, il y a maintenant après le brevet des vols de perfectionnement, formation campagne ou contrôles périodiques, qui sont une bonne occasion d'aller plus au fond des choses... à condition que les instructeurs soient instruits de cette exception à la règle ;)
L'objectif est zero deg de derapage si je ne me trompe pas.Ce zero de derapage s'est fait sans "fil de laine" sur tous les airbus (cad centrale a Inertie, avec les erreurs que ca peut comporter) sauf sur l'a380 qui en a sous la forme de sondes de dérapage sur le nez : http://www.airliners.net/photo/Airbus-Indu...-841/1379865/M/
Si la sonde est sur le nez, l'erreur en virage est encore pire que le fil de laine sur la verrière avant :lol: Heureusement, la vitesse donc le rayon de virage ne sont plus élevés qu'en planeur, et le pourcentage de temps passé en spirale est plus faible :rolleyes: Mais si le prix du kérozène monte un peu, ça vaudra peut-être le coup d'étudier si les performances ne sont pas meilleures avec un peu de glissage... :angry:
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Si la sonde est sur le nez, l'erreur en virage est encore pire que le fil de laine sur la verrière avant :rolleyes:

 

Il y a une calibration qui est faite pour recupérer du "vrai" derapage...

 

cela dit, zero a un coefficient pres, c'est toujorus zero ;):angry:

 

Matthieu

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Il faut surtout remarquer que le fil de laine de travers en virage, c'est bien plus dangereux d'un côté que de l'autre, et c'est important de l'inculquer le plus tôt possible. A ma connaissance personne ne s'est tué parce qu'il avait le fil de laine en travers si c'est du côté extérieur. En cela les têtes pensantes qui au siècle dernier ont cru faire moderne en remplaçant "glissade et dérapage" par "dérapage intérieur et extérieur" se sont mis le doigt dans l'oeil

 

Disons-le plus gentiment : cette glissade lexicale est une forme de dérapage :rolleyes:

 

On n'a rien simplifié en remplaçant glissade par dérapage intérieur et dérapage par dérapage extérieur. Mais pire, on a peut-être évacué une notion de sécurité associée aux expressions de jadis, à savoir que la glissade en virage n'est pas une manœuvre aussi à risque que le dérapage.

 

Avant, on associait dérapage et danger.

 

Ça ne veut pas dire que la glissade soit sans risque. Un glissade à fond de palonnier comme manœuvre pour perdre de l'altitude comme ça se faisait sur les planeurs anciens peut sur certains appareils réserver une bien désagréable surprise.

 

Et si en formation initiale garder le fil de laine (à peu près) au milieu est une recommandation logique, il y a maintenant après le brevet des vols de perfectionnement, formation campagne ou contrôles périodiques, qui sont une bonne occasion d'aller plus au fond des choses...

 

Dans la mesure où le virage laine au centre (qu'on admet comme virage en dérapage) entraîne le lacet inverse et le roulis induit, incitant aux commandes croisées, je crois qu'il vaut mieux dès le début enseigner la laine côté aile haute. J'ai souvent observé que dans des situations tendues, les élèves ont tendance à amplifier leurs mouvements sans s'en rendre compte. Par exemple, j'ai vu plus d'une fois des élèves qui conjuguaient très bien tant qu'ils étaient au-dessus de 500 mètres par exemple, et qui lors de virage près du sol, conjuguaient pour amorcer le virage, mais ne ramenaient pas le pied en même temps que le manche, comme si la crispation devenait plus facilement hors contrôle dans les jambes que dans les bras.

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La seule "surprise" que j'ai jamais eu avec un planeur moderne dans une glissade c'était qu'il ne restait pas dedans...

 

Ça ne veut pas dire que la glissade soit sans risque. Un glissade à fond de palonnier comme manœuvre pour perdre de l'altitude comme ça se faisait sur les planeurs anciens peut sur certains appareils réserver une bien désagréable surprise.
Edited by Bert

Bert

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Il faut surtout remarquer que le fil de laine de travers en virage, c'est bien plus dangereux d'un côté que de l'autre, et c'est important de l'inculquer le plus tôt possible. A ma connaissance personne ne s'est tué parce qu'il avait le fil de laine en travers si c'est du côté extérieur. En cela les têtes pensantes qui au siècle dernier ont cru faire moderne en remplaçant "glissade et dérapage" par "dérapage intérieur et extérieur" se sont mis le doigt dans l'oeil

 

Disons-le plus gentiment : cette glissade lexicale est une forme de dérapage ;)

 

On n'a rien simplifié en remplaçant glissade par dérapage intérieur et dérapage par dérapage extérieur. Mais pire, on a peut-être évacué une notion de sécurité associée aux expressions de jadis, à savoir que la glissade en virage n'est pas une manœuvre aussi à risque que le dérapage.

 

Avant, on associait dérapage et danger.

 

Ça ne veut pas dire que la glissade soit sans risque. Un glissade à fond de palonnier comme manœuvre pour perdre de l'altitude comme ça se faisait sur les planeurs anciens peut sur certains appareils réserver une bien désagréable surprise.

Il n'y a que ceux qui ont été éduqués dès l'enfance à l'usage des termes glissade et dérapage dans leur sens aéronautique qui peuvent défendre cet usage. La convention qui associe un terme à une direction et l'autre à l'autre est purement arbitraire, comme l'usage des mots gauche et droite, d'ailleurs bien qu'ayant appris la distinction entre ces deux derniers dès l'enfance, il m'arrive encore parfois d'employer l'un pour l'autre. Pour l'élève débutant qui n'a pas encore totalement intégré la nuance, à chaque fois qu'on lui parlera de glissade ou dérapage, il faudra qu'il réflechisse : "Ah oui glissade, c'est quand ça part de ce coté, ah non, zut je me gourre ...". Intérieur et extérieur, ça dit clairement de quel coté. Bon il y en a bien qui me rétorqueront que l'usage des mots intérieur et extérieur pour désigner le coté est tout à fait aussi arbitraire, tout autant que droite et gauche. Mais la grosse différence c'est que cet arbitraire est connu depuis longtemps et n'est pas spécifique du domaine aéronautique.

C'est peut-être une erreur d'associer dérapage et danger. Le danger n'est pas dans le dérapage mais dans le décrochage dissymétrique qui peut survenir en cas de dérapage.

Et si en formation initiale garder le fil de laine (à peu près) au milieu est une recommandation logique, il y a maintenant après le brevet des vols de perfectionnement, formation campagne ou contrôles périodiques, qui sont une bonne occasion d'aller plus au fond des choses...

 

Dans la mesure où le virage laine au centre (qu'on admet comme virage en dérapage) entraîne le lacet inverse et le roulis induit, incitant aux commandes croisées, je crois qu'il vaut mieux dès le début enseigner la laine côté aile haute. J'ai souvent observé que dans des situations tendues, les élèves ont tendance à amplifier leurs mouvements sans s'en rendre compte. Par exemple, j'ai vu plus d'une fois des élèves qui conjuguaient très bien tant qu'ils étaient au-dessus de 500 mètres par exemple, et qui lors de virage près du sol, conjuguaient pour amorcer le virage, mais ne ramenaient pas le pied en même temps que le manche, comme si la crispation devenait plus facilement hors contrôle dans les jambes que dans les bras.

Je suppose que tu voulais dire lacet induit et non lacet inverse, ce dernier étant un effet non permanent lié aux actions du manche en roulis. Par ailleurs tu as dit :

Même sans dièdre et sans dérapage, il y a déjà un début de compensation car l'aile basse a une plus grande incidence que l'aile haute, ayant une vitesse horizontale moindre. Jusqu'à la limite du vol lent, une plus grande incidence correspond à plus de portance, et même en vol lent, à plus de traînée.
ce qui est incontestable, mais en l'absence de dièdre, cet effet ne sera pas influencé par le dérapage, qu'il soit intérieur ou extérieur. Donc on peut difficilement dire que le virage laine au centre entraîne lacet induit et roulis induit., si c'est le cas c'est lié au dièdre.

D'autre part, même dans le cas d'un virage dans d'un virage sans dérapage, donc avec le fil de laine juste ce qu'il faut à l'extérieur pour que celui qu'on mettreit au CG soit dans l'axe, et même s'il n'y pas de différence de trainée entre les deux ailes (donc pas de lacet induit) il faudra quand même du pied à l'intérieur. Ceci parce que exactement pour la même raison qui fait que le fil de laine situé en avant du CG reçoit un vent relatif venant de l'intérieur, la dérive et sa gouverne reçoivent un vent relatif venant de l'extérieur, et cette déviation est nettement plus prononcée vu que sa distance au CG est nettement plus grande. Autrement dit celui qui vire avec les pieds symétriques est en dérapage intérieur nettement plus prononcé que le dérapage extérieur de celui qui vire fil de laine dans l'axe.

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Je suppose que tu voulais dire lacet induit et non lacet inverse, ce dernier étant un effet non permanent lié aux actions du manche en roulis.

 

Exact (même si le lacet induit s'exerce dans le sens inverse de celui recherché).

 

D'autre part, même dans le cas d'un virage dans d'un virage sans dérapage, donc avec le fil de laine juste ce qu'il faut à l'extérieur pour que celui qu'on mettreit au CG soit dans l'axe, et même s'il n'y pas de différence de trainée entre les deux ailes (donc pas de lacet induit) il faudra quand même du pied à l'intérieur. Ceci parce que exactement pour la même raison qui fait que le fil de laine situé en avant du CG reçoit un vent relatif venant de l'intérieur, la dérive et sa gouverne reçoivent un vent relatif venant de l'extérieur, et cette déviation est nettement plus prononcée vu que sa distance au CG est nettement plus grande. Autrement dit celui qui vire avec les pieds symétriques est en dérapage intérieur nettement plus prononcé que le dérapage extérieur de celui qui vire fil de laine dans l'axe.

 

Par contre, il ne faut pas oublier qu'en virage, dès que la bille n'est plus au centre, il y a apparition d'un couple en lacet, dû à la position relative du cg par rapport au centre de poussée. Ce couple s'ajoute aux autres forces stabilisatrices.

 

Il est possible (et même probable) que malgré tout, un planeur puisse devenir neutre en virage (pas de tendance à changer d'assiette et d'inclinaison, et gardant un défilement constant, le tout manche et pieds au centre) moyennant une faible glissade. Mais à moins qu'on réussisse à prouver que cette situation est vraiment pénalisante pour le taux de montée, on pourra retenir que pour le pilote moyen, le gain en confort et en sécurité valent bien le sacrifice de quelques millimètres/seconde.

 

Autre effet pervers de l'abus de pied côté virage : l'assiette. Là, vous allez penser que je suis très vieux et que j'ai déjà lu le bouquin de Gilbert Jacquet ;) ;) Mais voilà : en virage, on peut aussi modifier l'assiette en utilisant le palonnier - et là, on modifie l'assiette sans nécessairement changer l'incidence et on peut se retrouver aux grands angles avec le repère capot à une position voisine de l'assiette de référence. À 30° d'inclinaison et pied à fond côté virage, un Puchacz ou un Blaník L23 vont partir en vrille avec le repère capot sous l'horizon et ça même avec une lente décélération.

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Et la longueur du fil de laine?Parce que apprécier une variation de l'ordre de 5° sera d'autant plus facile que le fil est long...

 

ça va pas être facile d'expliquer tout ça pratiquement à un élève, pour qu'il comprenne d'une part, et qu'il ne pense pas que ces explications certes brillantes convergent vers la sodomisation d'hyménoptère... ;)

Je crois que je vais me limiter bêtement faute de pouvoir faire mieux à la version fil et bille au milieu en virage, avec éventuellement selon le planeur et le niveau de l'élève un peu de dérapé intérieur..

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Et la longueur du fil de laine?Parce que apprécier une variation de l'ordre de 5° sera d'autant plus facile que le fil est long...

Et le mouvement du fil de laine sur la verrière d'autant plus libre et fluide que le fil est court : cruel dilemme ;)

Site de la SWAF : swaf.r8.org

Site de la Montagne Noire : vvmn.free.fr

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