Le Décrochage...

[j.duguet]

Bonjour à tous !

Dans le cadre de mes études je dois effectuer un travail sur un sujet en rapport au thème "mobilité" et j'ai choisit d'étudier le décrochage. J'aurai donc aimé savoir quels bouquins ( assez récents ou du moins déchifrables par un élève de maths spé )traitent avec précision ce phénomène, et des différents calculs permettant de quantifier ce dernier. J'ai par ailleurs quelques questions préliminaires dont les réponses m'aideraient beaucoup : la valeur de l'angle de décrochage est-elle obtenue à partir d'une loi phénoménologique ou bien d'une formule théorique qu'il est possible de calculer? quelqu'un a-t-il déjà écrit un programme informatique permettant de simuler un tel phénomène? Enfin, est-il possible de réaliser soi-même une soufflerie afin d'étudier ce phénomène de la manière la plus simple/faisable possible?

Toutes réponses à une de mes questions, toutes indications concernant des livres ou des contacts, ou encore toutes propositions d'aide seront les bienvenues. En vous remerciant d'avance.

[FrançoisMezza]

Salut, si tu veux faire une soufflerie simple pour une démonstration, le plus simple je pense c'est de ne pas modifier l'angle d'incidence en modifiant la position de l'aile, mais plutôt de tourner le moteur (ça peut aller du sèche cheveux que tu déplace face a une aile montée sur 2 glissières verticales avec des fils de laine sur le dessus à un montage plus compliqué). Ça plaît plutôt pour les travaux genre tipe si c'est ton cas.

 

Sinon tu peux trouver quelques infos ici: http://formation.ffvv.org/files/2009/06/mecavol-partie2.zip (chapitre 13)

[j.duguet]

merci pour tes conseils et pour le lien. pour l'instant j'ai juste lu le manuel du pilote de vol à voile mais concernant le décrochage il n'y a qu'une étude superficielle du phénomène. je vais donc lire ce que tu m'as conseillé en espérant trouver quelque chose qui pourrait m'aider.

encore merci et bonne soirée

[Yurek]

Tu peux voir ici : http://www.volavoile.net/index.php?showtopic=3145&view=findpost&p=23539

 

et ici : http://www.volavoile.net/index.php?showtopic=8407&view=findpost&p=69695

 

Bonne lecture !

[Monsieur bobote]

Bonjour à tous !

Dans le cadre de mes études je dois effectuer un travail sur un sujet en rapport au thème "mobilité" et j'ai choisit d'étudier le décrochage. J'aurai donc aimé savoir quels bouquins ( assez récents ou du moins déchifrables par un élève de maths spé )traitent avec précision ce phénomène, et des différents calculs permettant de quantifier ce dernier. J'ai par ailleurs quelques questions préliminaires dont les réponses m'aideraient beaucoup : la valeur de l'angle de décrochage est-elle obtenue à partir d'une loi phénoménologique ou bien d'une formule théorique qu'il est possible de calculer? quelqu'un a-t-il déjà écrit un programme informatique permettant de simuler un tel phénomène? Enfin, est-il possible de réaliser soi-même une soufflerie afin d'étudier ce phénomène de la manière la plus simple/faisable possible?

Toutes réponses à une de mes questions, toutes indications concernant des livres ou des contacts, ou encore toutes propositions d'aide seront les bienvenues. En vous remerciant d'avance.

aux fortes incidences le centre de pousses de l aile recule brutalement provoquant une abbaté de l'aéronef

c'est le decrochage

basiquement et pour faire tres simple les filets d air ne peuuvent plus suivre le profil (c est vraiment simpliste)

[j.duguet]

Merci pour ces infos. En fait ce que je recherche plus particulièrement ce sont des ouvrages traitant de l'aspect quantitatif du phénomène ie calculs de l'angle de décrochage, coefficient de traînée...

bonne soirée à tous

[Denis G]

la valeur de l'angle de décrochage est-elle obtenue à partir d'une loi phénoménologique ou bien d'une formule théorique qu'il est possible de calculer?

Il n'y a pas de loi/formule générique.

 

quelqu'un a-t-il déjà écrit un programme informatique permettant de simuler un tel phénomène?

Oui, beaucoup de gens essaie de simuler ... l'ONERA, la NASA, le DLR, AIRBUS, BOEING etc. essaient .... mais ça ne marche pas bien ... alors ils vont dans les souffleries !

 

Enfin, est-il possible de réaliser soi-même une soufflerie afin d'étudier ce phénomène de la manière la plus simple/faisable possible?

Que cherches-tu exactement à voir/mesurer avec ta soufflerie ?

 

aux fortes incidences le centre de pousses de l aile recule brutalement provoquant une abbaté de l'aéronef

Je ne suis pas d'accord ! Une aile seule voit un moment à piquer légèrement augmenter au décrochage, mais ce n'est pas la raison de l'abbaté. C'est l'empennage horizontal qui en est la raison.

Modifié le 26 janvier 2011 par Denis G

[EchoVictor]

 

Je ne suis pas d'accord ! Une aile seule voit un moment à piquer légèrement augmenter au décrochage, mais ce n'est pas la raison de l'abbaté. C'est l'empennage horizontal qui en est la raison.

 

Ah ?

 

Les AV de Charles ne décrochent pas ???

 

Eric

[Marc B]

Salut,

 

en ce qui concerne les ouvrages, j'ai le souvenir d'un bouquin (au CDI du Lycée Joffre, si par hasard c'est bien là que tu es) dans lequel il n'y avait pas une formule donnant le décrochage, mais une condition de décrochage à partir de laquelle on calcule sa position. L'auteur calculait ensuite le décrochage théorique sur une sphère ou un cylindre (je ne me souviens plus très bien). C'est un calcul qui était déjà approché et relativement complexe. Pour une forme quelconque, tu peux essayer de faire le calcul numériquement. De toute façon, un calcul numérique est fait pour être corrélé à une expérience... En cherchant tu trouveras peut-être un code de calcul opensource: ici quelques exemples

En ce qui concerne la théorie, sache juste que théoriquement, pour un fluide parfait incompressible, ton aile ne devrait jamais décrocher...

 

Bonne soirée

 

Marc

[M. Scherrer]

Hello

 

comme dis par Denis, en dehors de l'experimental point de salut... Si qqn a une formule theorique qui marche a coup sur, il peut peut etre postuler pour le prix nobel (au rayon modelisation fondemental de la turbulence).

 

Le genre de chose que l'on trouve sur internet :

appliqué planeur

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19910000766_1991000766.pdf

Plus fondemental :

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19930092747_1993092747.pdf

Rechercehs sur

http://ntrs.nasa.gov

 

Pour le comportement en tangage au decrochage, ca depend completement de la geometrie & du CG... Ce qui est souhaitable est une abattée nez vers le bas, sur une aile volante ca demande un peu d'attention de design pour que le comportement soit idoine...

 

Matthieu

[Robert Ehrlich]

basiquement et pour faire tres simple les filets d air ne peuuvent plus suivre le profil (c est vraiment simpliste)

Je profite de ce que la discussion est venue là-dessus pour m'élever un peu contre cette explication qui, quoique simpliste comme son auteur l'indique, n'est pas fausse, est fort répandue et est un peu à coté de la bonne réponse.

 

C'est tout à fait vrai qu'à l'approche de l'incidence de décrochage. dans le domaine des vitesses qui est le notre, les filets d'air ont de plus en plus de mal à suivre l'extrados du profil et que cela a une influence défavorable sur la portance et plus précisément sur le coefficient de portance. Mais par exemple une navette spatiale en haute altitude et vol hypersonique est elle aussi susceptible de décrocher, et là le comportement des filets d'air sur l'extrados n'a plus grande importance, la portance ne vient que de la surpression sur l'intrados, la pression à l'extrados est déjà quasi nulle, le peu qu'on peut en enlever a une influence négligeable.

 

Le point important, hormis cette question accessoire des filets d'air, c'est l'évolution du coefficient de portance avec l'incidence, c'est là qu'est la clé. Quand on augmente l'incidence à partir de l'incidence de portance nulle, ce coefficient augmente tout d'abord, de façon quasiment linéaire puis vers une certaine incidence l'augmentation devient moins bonne, puis cesse, on a atteint l'incidence qui donne le coefficient maximum, et si on augmente encore l'incidence ce coefficient diminue, que ce soit dû à une histoire de filets d'air ou à toute autre chose. C'est cette incidence du coefficient de portance maximum qui est l'incidence de décrochage et c'est l'existence de ce maximum qui est à l'origine du phénomène. En effet pour qu'un avion ou planeur soit pilotable, il faut que le coefficient de portance augmente avec l'incidence. Point n'est besoin d'avoir fait Polytechnique pour le comprendre, imaginons qu'un avion ou planeur vole avec une incidence dans ce domaine où le coefficient de portance décroit quand l'incidence augmente. Partant d'une situation d'équilibre (portance = poids) supposons que l'incidence augmente un tout petit peu. Le coefficient de portance diminue, donc déséquilibre, le poids l'emporte, accélération verticale vers le bas qui change la direction de la vitesse, changement de direction qui fait augmenter l'incidence, donc diminuer encore le coefficient de portance, on en entre dans un cercle vicieux instable, on ne peut jamais retrouver l'équilibre

 

Là aussi on pourra trouver l'explication simpliste car on néglige l'influence du stabilisateur (empennage horizontal) qui veut lui aussi changer l'incidence, dans le bon sens cette fois, tant qu'il n'est pas lui-même décroché. C'est cette influence qui est responsable de l'abbattée. Par ailleurs il n'a pas d'influence sur les différences d'incidence entre les deux ailes dûs à un éventuel mouvement de roulis et ça explique l'instabilité en roulis et la tendance au départ en vrille.

 

Pour un planeur, en toute rigueur, ce n'est pas la portance qui équilibre le poids mais la résultante aérodynamique, somme vectorielle de la portance et de la tainée, vu que dans cette résultante c'est la portance qui se taille la part du lion son évolution avec l'incidence est quasiment la même. Il arrive cependant sur certains planeurs que l'augmentation de trainée qui se produit au voisinage de l'incidence de décrochage fasse que la résultante diminue très peu, voire pas du tout et dans ces conditions l'influence de l'empennage horizontal et l'action du pilote peuvent suffire à stabiliser le vol et on obtient un décrochage "parachutal" où le planeur descend sur une trajectoire très pentue avec une vitesse faible et un taux de chute élevé.

[Monsieur bobote]

robert,je ne voulait pas infliger un cours de mécaflu bien qu'instructeur de la vieille école et ingénieur mécanicien mais il ne faut pas confondre les réultats d'éxpérimentions ou de simulations qui donnent les courbes Cz cx variation du centre de poussé etc, et les principes physiques sous jacents.

L'évolution du coef de portance avec l'incidence est une conséquence du désign du profil, du plan d'aile, de l'allongement etc et il est évident qu'a moins de dispositifs spéciaux (EMP, soufflage etc) il est(probablement) impossible d'obtenir une portance avec une vitesse quasi nulle.

le décrochage bien que de manière simpliste soit censé ètre uniquement lié à l'incidence dépent de nombreux paramètres dont certains sont probablement dificilement quantifiables (voir variabilité des profils, centrages charge ailaire et autres réglages sur planeurs de série) , heureusement ils se situent dans la limite de résolution des instruments et les planeurs ont un design intelligent (vrillage , etc).

Pour un d'un planeur moderne le décrochage volontaire est très difficile

à obtenir en condition de centrage normales mais quand ça part c'est quelquefois plus long à récupérer (deep stall, descente sur la queue). Enfin pas mal de planeurs certifiés français ont un masse de plomb cachée dans le cone de nez (elle n'est pas dans la doc).

[M. Scherrer]

basiquement et pour faire tres simple les filets d air ne peuuvent plus suivre le profil (c est vraiment simpliste)

Je profite de ce que la discussion est venue là-dessus pour m'élever un peu contre cette explication qui, quoique simpliste comme son auteur l'indique, n'est pas fausse, est fort répandue et est un peu à coté de la bonne réponse.

ah bon ?

 

En effet pour qu'un avion ou planeur soit pilotable, il faut que le coefficient de portance augmente avec l'incidence.

 

Ca n'est pas vrai.

Il y a un certain nombre de planeurs qui ont ce comportement en spirale, avant le vrai décrochage. Ce qu'on peut leur reprocher c'est de ne pas bien parler aux fesses du pilote (quand ca pousse la portance diminue, et le planeur semble s'affaisser...).

http://home.planet.nl/~kpt9/positive.htm

http://home.planet.nl/~kpt9/The%20plateau%20S&G.htm

Ca me rappelle mon premier contact avec le CC à St Aub, 1h sur les pylônes sans comprendre comment le faire monter...

Depuis 10-15ans cela est pris en compte dans la conception des profils de planeur.

http://www.dianasailplanes.com/Tech_Soar_KK.pdf

voir figure 5

 

 

Point n'est besoin d'avoir fait Polytechnique pour le comprendre, imaginons qu'un avion ou planeur vole avec une incidence dans ce domaine où le coefficient de portance décroit quand l'incidence augmente. Partant d'une situation d'équilibre (portance = poids) supposons que l'incidence augmente un tout petit peu. Le coefficient de portance diminue, donc déséquilibre, le poids l'emporte, accélération verticale vers le bas qui change la direction de la vitesse, changement de direction qui fait augmenter l'incidence, donc diminuer encore le coefficient de portance, on en entre dans un cercle vicieux instable, on ne peut jamais retrouver l'équilibre

 

Il ne faut pas confondre incidence et trajectoire du (CG du) planeur. L'incidence se déduit par composition de cette trajectoire (pente) & de l'attitude du planeur (rotation autour du CG). Si on tombe vraiment, on peut avoir une incidence qui continue à augmenter avec une abatée, et inversement si l'abattée va assez vite l'incidence va diminuer malgré l'enfoncement.

Pour qu'un planeur soit stable & pilotable, il faut que son comportement en rotation autour du CG soit celui d'une girouette stable (pour l'abatée finalement). En termes théoriques, cela veut dire un coefficient de moment qui diminue avec l'incidence.

 

La cas dangereux est celui du planeur stable (dCm/da<0) avec une aile décrochée (dCz/da<0), et la c'est le deepstall évoqué par Mr Botbote. c'est a ca qu'ils jouaient à la nasa dans le lien que j'ai envoyé plus haut...

A priori les empennage en T sont potentiellement sujet au problème, cela dit je n'ai entendu parler qu'une fois d'un tel évènement sur un planeur dans la vie "normale" (un twin aux US).

 

Par contre avec des moteurs a l'arrière il y a eu de la casse dans les années 60 (BAC-111) ce qui a conduit a pas mal d'études.

http://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/87719main_H-402.pdf

 

Avec tout ca il y a de quoi faire un beau TIPE...

 

a+ Matthieu

Modifié le 29 janvier 2011 par M. Scherrer

[Monsieur bobote]

basiquement et pour faire tres simple les filets d air ne peuuvent plus suivre le profil (c est vraiment simpliste)

Je profite de ce que la discussion est venue là-dessus pour m'élever un peu contre cette explication qui, quoique simpliste comme son auteur l'indique, n'est pas fausse, est fort répandue et est un peu à coté de la bonne réponse.

ah bon ?

 

En effet pour qu'un avion ou planeur soit pilotable, il faut que le coefficient de portance augmente avec l'incidence.

 

Ca n'est pas vrai.

Il y a un certain nombre de planeurs qui ont ce comportement en spirale, avant le vrai décrochage. Ce qu'on peut leur reprocher c'est de ne pas bien parler aux fesses du pilote (quand ca pousse la portance diminue, et le planeur semble s'affaisser...).

http://home.planet.nl/~kpt9/positive.htm

http://home.planet.nl/~kpt9/The%20plateau%20S&G.htm

Ca me rappelle mon premier contact avec le CC à St Aub, 1h sur les pylônes sans comprendre comment le faire monter...

Depuis 10-15ans cela est pris en compte dans la conception des profils de planeur.

http://www.dianasailplanes.com/Tech_Soar_KK.pdf

voir figure 5

 

 

Point n'est besoin d'avoir fait Polytechnique pour le comprendre, imaginons qu'un avion ou planeur vole avec une incidence dans ce domaine où le coefficient de portance décroit quand l'incidence augmente. Partant d'une situation d'équilibre (portance = poids) supposons que l'incidence augmente un tout petit peu. Le coefficient de portance diminue, donc déséquilibre, le poids l'emporte, accélération verticale vers le bas qui change la direction de la vitesse, changement de direction qui fait augmenter l'incidence, donc diminuer encore le coefficient de portance, on en entre dans un cercle vicieux instable, on ne peut jamais retrouver l'équilibre

 

Il ne faut pas confondre incidence et trajectoire du (CG du) planeur. L'incidence se déduit par composition de cette trajectoire (pente) & de l'attitude du planeur (rotation autour du CG). Si on tombe vraiment, on peut avoir une incidence qui continue à augmenter avec une abatée, et inversement si l'abattée va assez vite l'incidence va diminuer malgré l'enfoncement.

Pour qu'un planeur soit stable & pilotable, il faut que son comportement en rotation autour du CG soit celui d'une girouette stable (pour l'abatée finalement). En termes théoriques, cela veut dire un coefficient de moment qui diminue avec l'incidence.

 

La cas dangereux est celui du planeur stable (dCm/da<0) avec une aile décrochée (dCz/da<0), et la c'est le deepstall évoqué par Mr Botbote. c'est a ca qu'ils jouaient à la nasa dans le lien que j'ai envoyé plus haut...

A priori les empennage en T sont potentiellement sujet au problème, cela dit je n'ai entendu parler qu'une fois d'un tel évènement sur un planeur dans la vie "normale" (un twin aux US).

 

Par contre avec des moteurs a l'arrière il y a eu de la casse dans les années 60 (BAC-111) ce qui a conduit a pas mal d'études.

http://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/87719main_H-402.pdf

 

Avec tout ca il y a de quoi faire un beau TIPE...

 

a+ Matthieu

Perso j'ai fait une très longue descente parachutale avec mon ancien Cirrus 11-75, elle s'est terminée en cloche très brutale quand j'ai sortit les AF

J'ai entendu dire que d'autre s'en sont sortit en éjectant la verrière pour se pébroquer.

L'article explique bien pourquoi arrondir avec le landing se traduit généralement par un boum

Modifié le 29 janvier 2011 par Monsieur bobote

[M. Scherrer]

 

La cas dangereux est celui du planeur stable (dCm/da<0) avec une aile décrochée (dCz/da<0), et la c'est le deepstall évoqué par Mr Botbote. c'est a ca qu'ils jouaient à la nasa dans le lien que j'ai envoyé plus haut...

A priori les empennage en T sont potentiellement sujet au problème, cela dit je n'ai entendu parler qu'une fois d'un tel évènement sur un planeur dans la vie "normale" (un twin aux US).

 

 

a+ Matthieu

Perso j'ai fait une très longue descente parachutale avec mon ancien Cirrus 11-75, elle s'est terminée en cloche très brutale quand j'ai sortit les AF

J'ai entendu dire que d'autre s'en sont sortit en éjectant la verrière pour se pébroquer.

L'article explique bien pourquoi arrondir avec le landing se traduit généralement par un boum

 

Bon, ca fait deux alors...

 

comment etais tu rentré là dedans ?

Le twin c'etait une seance de demonstration vrille... lui il est sorti en arrivant a basculer sur le coté au pieds, les AF ou les ailerons ne donnant rien...

 

Matthieu

Modifié le 29 janvier 2011 par M. Scherrer

[Monsieur bobote]

 

La cas dangereux est celui du planeur stable (dCm/da<0) avec une aile décrochée (dCz/da<0), et la c'est le deepstall évoqué par Mr Botbote. c'est a ca qu'ils jouaient à la nasa dans le lien que j'ai envoyé plus haut...

A priori les empennage en T sont potentiellement sujet au problème, cela dit je n'ai entendu parler qu'une fois d'un tel évènement sur un planeur dans la vie "normale" (un twin aux US).

 

 

a+ Matthieu

Perso j'ai fait une très longue descente parachutale avec mon ancien Cirrus 11-75, elle s'est terminée en cloche très brutale quand j'ai sortit les AF

J'ai entendu dire que d'autre s'en sont sortit en éjectant la verrière pour se pébroquer.

L'article explique bien pourquoi arrondir avec le landing se traduit généralement par un boum

 

Bon, ca fait deux alors...

 

comment etais tu rentré là dedans ?

Le twin c'etait une seance de demonstration vrille... lui il est sorti en arrivant a basculer sur le coté au pieds, les AF ou les ailerons ne donnant rien...

 

Matthieu

Gamelle lors d'un lazy 8 ou un renversement raté si mes souvenirs sont exacts

[j.duguet]

Bonjour à tous !!

Je cherche des gens assez à l'aise avec xfoil et qui pourrait m'aidait à l'utiliser correctement.

Tout d'abord j'aimerai savoir comment on utilise des profils enregistrés dans la base de données. Ensuite j'aimerai modifier mon profil pour simuler la présence d'un volet, et tracer les polaires pour différentes inclinaisons du volet (toujours avec le même profil) et enfin superposer ces polaires.

Je sais que c'est possible de faire tout ça mais je suis novice dans l'utilisation de tels logiciels et je galère un peu. Donc si quelqu'un sait comment faire et veut bien m'aider, son aide sera la bienvenue . Bonne journée à tous !!

[Denis G]

Peut-être plus accessible qu'XFoil : http://www.mh-aerotools.de/airfoils/javafoil.htm Modifié le 8 mars 2011 par Denis G

[M. Scherrer]

il y a aussi XFLR5, avec un encapsulage d'xfoil un peu moins "brute" que l'original (il y a une interface quoi)

http://xflr5.sourceforge.net/xflr5.htm

 

Matthieu