Utilité des dispositifs en bout d'aile ?

[Forso]

Bonjoor,
Est ce que les winglets, droops etc sont vraiment utiles pour vos vitesses d'évolution ? ou est-ce que ce sont des gadgets esthétiques ?

Photo prise ce midi à la base ULM de FROSSAY,facile à identifier grâce à l'arrière-plan.

[Pimprenelle]

çà doit avoir une utilité si c'est bien dessiné, sinon les avions de ligne n'en auraient pas...

en tout cas, même si çà ne servait à rien, c'est joli....

[tetex255]

Bonjoor,
Est ce que les winglets, droops etc sont vraiment utiles pour vos vitesses d'évolution ? ou est-ce que ce sont des gadgets esthétiques ?


Photo prise ce midi à la base ULM de FROSSAY,facile à identifier grâce à l'arrière-plan.

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Les tourbillons marginaux générés en bout d'ailes sont plus grand lorsque l’allongement de l'aile est faible.
En d'autre terme, les winglets seront d'autant plus efficace que l'aile à un allongement faible (aile courte), ce qui est souvent le cas avec les ULM modernes et rapides.
Les winglets allonge l'aile artificiellement (en fait la partie de l'aile qui porte), et donc augmente la portance (un peu..), mais l'aile n'est pas plus large, ce qui est plus pratique pour ranger l'appareil.
La portance est utile à toute les vitesses !

Pour te donner une idée de l'efficacité, je vais remonter l'histoire:
L’aérodynamicien qui a inventé les winglets s'est appuyé sur l'étude des oiseaux. En effet, il ont des plumes qui remontent en bout d'ailes, ceci pour diminuer la traînée.

En revanche, mettre des winglet en plus d'une aile connue, n'apportera qu'un peu plus de portance, certes, mais également plus de trainée.
Je veux dire par la, que l'installation de winglets doit être pensée en même temps que la conception de l'aile.

Par exemple, le skyranger fait 8,5m d'envergure, le nynja en fait 8,70m. C'est la mise en place des winglets qui augmente l'envergure:
Le nynja a plus de traînée (je ne parle que de l'aile, pas du reste de la machine) , mais il à plus de portance et donc à basse vitesse décrochera plus tard.
Comme le skyranger décroche assez tard, a quoi servent les winglet sinon pour l'esthétique ou la stabilité en roulis ?

Il serait utile de tester le Nyja avec et sans winglets.

Des winglets mal dessinés peuvent induire une traînée importante à haute vitesse. Chez les planneurs, les prmeiers winglets favorisaient la Vz à vitesse basse et moyenne, au détriment de la Vz à haute vitesse.
Maintenant, les winglets bien calculés permettent de gagner sur tous les tableaux. Il suffit de repoussé la perte due aux winglet au dela de la VNE.
Plus facile à dire qu'à faire...

[swiftlightpas]

Ce n'est pas une question de vitesse: des études approfondies sur des oiseaux et en particulier les aigles, ont démonté la grande réduction de traînée qu'apportent des dispositifs de bout d'aile: la plus mauvaise terminaison est l'arrondie (dans le plan de la section verticale évidemment) que l'on voit sur la majorité des avions légers, qui produit le plus grand tourbillon marginal surtout sur une aile rectangulaire à faible allongement http://fr.wikipedia.org/wiki/Tourbillon_marginal , ( un bout coupé à angle droit est déjà nettement meilleur), ensuite, avec des systèmes simples on améliore déjà beaucoup: bout d'aile coupé à 45°(genre Sonex ou CH601), les saumons Dornier (inspirés des oiseaux planeurs, et qu'on trouve par ex. sur les productions Autrichiennes de HB Flugtechnik, certains ulm Amigo et l'avion Alfa 207) , les meilleurs étant de loin les "winggrid" qui tentent d'imiter les plumes terminales des ailes des aigles, mais esthétiquement c'est discutable,cher à fabriquer,fragile et pas aussi efficace que ce qu'à inventé la nature...

Saumon Dornier:


Winggrid:

Photos centrées par l'admin. Il existe un bouton "center" au dessus de la fenêtre de rédaction des messages.
Le résultat est beaucoup mieux lorsque les photos sont de tailles différentes.

[Pimprenelle]

alors, autant le MCR est super joli, autant avec ses wingrind, il devient ridicule....

[R1]

Bonjoor,
Est ce que les winglets, droops etc sont vraiment utiles pour vos vitesses d'évolution ? ou est-ce que ce sont des gadgets esthétiques ?

Photo et texte enlevés par l'admin. Il ne faut pas hésiter à élaguer ce qui est inutile à l'intérieur des citations.

La plupart du temps, les winglet ou autre dispositif de bout d´aile sont placé sur des ulm ayant deja de bonne performance, donc ayant des vitesses d´évolution justifiant ces dispositifs, comme la souligné Swiftlightpas cela permet d´agrandir virtuelement l´aile car l´écoulement de l´air en bout d´aile est moin perturbé, le bout et donc plus porteur que sans. Mais effectivement comme tu le souligne dans ta question ces perturbation des filets d´air sont en rapport a la vitesse donc l´intéret est plutot limité sur des ulm lent qui n´auront plutot que l´inconvénient d´augmentation de trainée...
Apres a partir de qu´elle vitesse ces dispositif apporte un réel gain vs trainée, cela dépend de la forme et de la taille de celui-ci.

A noter que l´avion possedant actuellement le meilleur CFe (coeficient de frotement equivalent) le nemesis Nxt, ne possede pas de winglet, mais un bout d´aile finissant en pointe sur l´arrière, mais la portance importe peu ici.

[swiftlightpas]

Mais effectivement comme tu le souligne dans ta question ces perturbation des filets d´air sont en rapport a la vitesse donc l´intéret est plutot limité sur des ulm lent qui n´auront plutot que l´inconvénient d´augmentation de trainée...
Apres a partir de qu´elle vitesse ces dispositif apporte un réel gain vs trainée, cela dépend de la forme et de la taille de celui-ci.

Chez l'aigle royal, ces "dispositifs" permettent à cet oiseau d'emporter des proies plus lourdes que lui même et pas à 200 à l'heure, mais à basse vitesse, et la pluspart des oiseaux de proie ont des "performances" très élevées à ce niveau avec des ailes à faible allongement et large corde mais autorisant tout de même une vitesse de vol élevée (hors piqué car là la "géométrie variable" entre en jeu par ex. pour le faucon qui pique à 400km/h...)...seul les oiseaux planeurs ont des extrémités d'ailes qui se rapprochent plutôt des "saumons Dornier" avec leurs ailes "lisses" à grand allongement, mais aux performances modestes à basse vitesse (un albatross a du mal au décollage...alors qu'un aigle peut décoller quasi verticalement et en plus chargé...

[R1]

Effectivement, mais comme tu la fait remarquer precedement, la nature est bien au dessu de l'avion niveau modulation de portance. L'aile d'un oiseau peu etre modulé a volonté celon les besoin de l'animal, ce que ne peu pas faire un avion... Et pour la vitesse, il faut mettre cela en proportion avec la taille d'un oiseau.

[swiftlightpas]

Performances de l'aigle royal : jusqu'à 0.80m de long pour 2.5m d'envergure et 7.5kg, peut emporter jusqu'à 35kg de charge (!!!!), vitesse de vol normal en "pallier": 120km/h, (plutôt vers 100km/h en "vol à voile"), en vol rapide en pallier (poursuite sur courte distance) 160km:h (et près de 300 en piqué). Pas si lent que ça en moyenne avec des vitesses de vol normal comparables à un ulm classique...
Le seul oiseau plus rapide en pallier sur courte distance est le martinet (200km/h)

[R1]

Je ne suis pas aussi caler en oiseau qu'en avion je doit bien l'avouer! Effectivement ces performances sont impressionante! Tous cela sans moteur...on a encore du chemin a faire... . Cela confirme donc que cela sert beaucoup a une certaine vitesse, pour reduire les trainés et augmenté la finesse (d'autant que les plumes en bout d'ailes ne doivent pas en generé beaucoup...la nature est bien faite! )

Sinon les foils et autres sont utiles sur une forte corde en bout d'aile, mais qu'en est-il par rapport a l'epaisseur du profil? Je pense que plus le profil est epais, plus les tourbillons sont grand, non?
Qu'est ce qui joue le plus ? L'epaisseur ou la corde?

[menfalling]

depuis plusieur années ancun planeur ne sort d une usine sans winglet
ayant develloper des winglet pour un planeur lak j ai été en contact avec des aerodynamiciens allemands et si ils sont unaniment sur le gain il y a aussi un effet mode
pour un ulm les effets recherché ne sont pas les memes on spirale pas a basse vitesse dans les ascendances donc c est la diminution du vortex qui est a rechercher si la corde est importante et le profil,le calage, le twist du winglet calculé
le benefice sera interréssant .
sur une corde faible une aile recente un petit blended winglet suffira!
de toute maniere il faut un logiciel et faire des essais
en matiere d agrement de pilotage celà se ressent facilement
en finesse ou trainée il faut faire des essais en vol,des mesures et c est plus long

[MYR]

Qu'est ce qu'on peut penser des droops ?

[R1]

Ce n´est pas pour limiter les turbulence mais a augmenter la portance en modifiant le profil de l´aile, comme les volets mais sur l´avant, les deux cumulé permettent une forte augmentation de la portance mais hélas cela engendre des mecanismes complexes et lourd...

Petite question d´ailleur sur les volet a recul...la charge alaire d´un ULM doit etre au max de 30Kg, mais dans le cas de volet a recul qui augmente la surface alaire, la norme et prise volet rentré ou sortit?

[tetex255]

Ce n´est pas pour limiter les turbulence mais a augmenter la portance en modifiant le profil de l´aile, comme les volets mais sur l´avant, les deux cumulé permettent une forte augmentation de la portance mais hélas cela engendre des mecanismes complexes et lourd...

Petite question d´ailleur sur les volet a recul...la charge alaire d´un ULM doit etre au max de 30Kg, mais dans le cas de volet a recul qui augmente la surface alaire, la norme et prise volet rentré ou sortit?

Je ne vois pas cette limitation à 30kg/m2 en classe 3 ULM sauf pour un monoplace.
Ton multiaxe Biplace peut dépasser 30kg/m2. Tu dois uniquement respecter les 65km/h mini et l'article 8 du document suivant:

http://www.developpement-durable.gouv.f ... 98(15).pdf

[R1]

Ah, je pensais que c'etait aussi pour les biplaces, bonne nouvelle ca!