comment calculer la trainé d'aérofrein ?

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serge5694
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par serge5694 »

bonsoir, merci pour les retours.
Je bute sur la première formule que j'ai utilisé pour calculer la force des AF
J'ai utilisé R = Cx x 1.225 x V² x S (R=KpV²S)
mais je trouve d'autre formule, comme sur lien donné par Daniel soit : R = Cx x 1/2 x 1.225 x V² x S
et sur un vieu bouquin de méca que j'ai, R = Cx x (1.225/2g) x V² x S

on voit qu'il y a trois formule différente pour la pression dynamique, la quelle est la bonne ?
Deux sont très proche puisque une donne des KG et l'autre en N.
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Chicoleck
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par Chicoleck »

Tes trois formules sont les mêmes....
Explication :
- Un demi KMV carré... x Y x Z / W etc etc, si tout est en unité Standard international (S.I.) tu trouves des Pascal et des Newton et ainsi de suite.... SI > implique des mètres, des mètres 2 (même pour une section de diamètre 10mm à mettre en mètre carré... !)
- 1/2 M ne signifie pas la moitié de la masse volumique de l’air ! (1.225) car le 1/2 viens de l'expression développée qui initialement avait un rapport de X sur XX, qui se simplifié par 1/2. Aussi depuis 50 ans les gens confondent un demi M avec un demi de la masse de gaz.... et en fait ça n'a aucun rapport.
- l'expression qui donne des kg est un peu douteuse mais en réalité on pourrait réduire tous les différents facteurs en unité métrique vers un seul ”K” général et écrire l'équation un demi k.v2 carrés... et trouver des Newton quand K est issu des essais tout simplement...

Pour en revenir à ce que je disais il y a quelques temps on pourrait très bien calibrer K pour qu'il exprime le nombre de tonnes de banane poussé par un bulldozer..... et voilà en résumé les sciences aéronautiques. ( qui n'ont pas inventé l'eau chaude si à tout hasard quelqu'un a suivi mes différents développement)

Maintenant il se trouve que si les facteurs sont choisis avec discernement on peut effectivement au lieu de K mettre des longueurs métriques des surfaces métrique des unités SI , des Cx et des Cz, exetera exetera et la formule sera de plus en plus précise au final. Sauf qu'au final il restera toujours un petit k qui sera dépendant du gaz par exemple si c'est un gaz bi atomique de l’azote, de l'oxygène de l'hydrogène de l'hélium exetera. En fait CX et CZ sont chacun un Ka et un Kb.
L'état de l'art consistera à déterminer expérimentalement ce facteur K global dans un périmètre et des conditions données ce qui permettra de faire varier les autres facteurs de manière prévisible.
Dans le périmètre et conditions donné, il faut inclure la température et la pression des gaz, qui modifie bien entendu leur densité massique... heureusement ce n'est qu'un petit bout du resultat global et une différence de quelques degrés est vite négligeable face une différence de 3 mètres carrés contre 1 mètre carré.

J’espère que c’est suffisamment simplifié pour le lecteur, je parle toujours de manière simple.
Le très bon article cité par Daniel montre bien la base du problème.
J'espère que ces explications montreront le fond du problème.
Et si je vois encore une seule fois des yeux qui roulent et des sarcasmes en tout genre je crois que je vais m'occuper du fond ! 8-) ;)
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serge5694
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par serge5694 »

Chicoleck je suis ton raisonnement, j'ai bien compris que 1/2 rentre dans la formule et qu'on ne prend pas la moitié de la masse de l'air, mais les formules ne donnent pas le même résultat.
je vais prendre les trois formule et les appliquer à mon cas, la surface que je peux installer est de 0.3 x 0.25 de chaque coté du fuselage soit une surface de 0.15m² la vitesse est 100km/h soit 27.77m/S, V²=772, masse volumique de l'air 1.225. Cx d'une plaque plane entre 1 et 1.14, je prends 1
1er Cas , R (force) = 1 x 1.225 x 772 x 0.15 = 142 (en Newton)
2eme Cas, la formule qu'a utilisé Sonex dans ça démonstration pour trouver l'équivalent plaque plane de mon appareil à la finesse max.
R = 1 x 1.225 x 1/2 x 772 x 0.15 = 71 en N
3 eme cas la formule de mon vieux bouquin, qui date des année 50,
R = 1 x {1.225 / (2 x 9.81)} x 772 x 0.15 = 7.23 en Kg.
Les deux dernières formules sont exactement les même puisque 71 N = 7.24 kg

J'en déduis que la première est soit fausse soit dans une autre unité, ci c'est le cas, la force que j'avais pris en compte dans mes calculs est deux fois trop grande et ce qui en découle aussi. J'avais trouvé 110N à 100km/h soit 55N par aérofrein de 0.3 x 0.2 (plus petit que ceux que je peux faire en réalité) on avait trouvé une équivalence de 3000w, si en réalité ça ne ferait que 1500w, la trainée sera vraiment faible et ça ne vaut certainement plus la peine de faire cette modif, à moins de faire les AF encore plus grand.

Sonex indique une trainée de 230N à 135km/h plus 230N de trainé induite par la portance, soit un équivalent plaque plane de 0.2725m² pour la trainée + 0.2725m² pour la trainé induite = 0.545m²
à 100km/h la trainé totale serait 230N trainée induite qui ne varie pas + 1.225 x 1/2 x 27.7² x 0.2725 soit 128 pour un total de 358N
Avec les AF sortie la trainé passerait à 358+71= 429N soit une augmentation de 20%
Si je suis le raisonnement de Sonex j'augmenterai mon taux de chute de 20% à 100km/h. Mon taux de chute est d'environ 500ft/mn, je passerais à 600, le gain est faible et cela dans le cas ou les AF sont bien alimenté en air à la même vitesse. A 70 km/h le gain ne serait plus que de 12%
Au prochain vol je ferais des essais de taux de chute à différentes vitesses et en glissade.
Merci à tous pour vos contributions, et si l'un de vous peut contrôler ces calculs ça serait sympa. surtout me dire quelle formule utiliser. J'aime bien les exemples chiffrés, je trouve cela plus parlant.
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Chicoleck
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par Chicoleck »

Pour la formule, c’est la numéro 2, ça c’est´ sûr, sauf qu’il manque un certain ”k” qui ne viendra que de l’essai. Pourquoi ? Parce que sur un de ses bords ta plaque est collé au fuselage, elle a donc un côté ”bloqué ” ou l’air ne peut pas fuir comme il voudrait. Elle ne se comportera donc pas comme une plaque plane, mais comme un élément avec une caractéristique de perte de charge différente. C’est ce fameux k qui permet d’ajuster le résultat de cette inconnue, et de trouver (ou plutôt retrouver) une untité en Newton.

Pour le raisonnement de Sonex, je préfère qu’il confirme par lui même.
Dans mon esprit on ne peut pas créer plus que ce que l’on consomme, et donc mes neurones restent sur le choix 2 pour l’effet de base. Donc k.S.V2 (densité air et 1/2 inclus dans k)
Tu pourrais écrire k.longueur.largeur.V2... c’est idem.

Cette baisse de vitesse induit une baisse de portance (c’est l’effet primaire recherché), mais peux t’on cumuler ces deux effets en disant qu’il y a creation d’une trainee + baisse de portance .. là je suis pas convaincu.
Car : en mode aerofrein sorti, l'aéronef n’est plus le même qu’en mode AF rentrés.
Donc on a ”1 seul tout” qui est différent du précèdent, et on ne peut pas extrapoler entre deux configurations différentes ! Notre fichu k n’étant pas le même...

Au risque de me tromper, je resterais sur le principe qu’il faudrait calculer le résultat comme si l’AF sorti donnait une aile qui n’aurait plus une finesse de A, mais une finesse de B, ceci sans cumuler deux facteurs.

On peut le prendre par tout les bouts, il me semble qu’il n’y que l’essai en conf Af sorti qui puisse résoudre l’inconnue k et t’apporter une réponse correcte. Du coup les effets de fuselage, vitesse d’air, etc, sont inclus.

N.b c'est un peu difficile à écrire mais la formule ne permet de résoudre que une inconnue à la fois.
Par exemple pour une situation donnée trouver k.
Une fois que c'est fait , on peut alors faire varier la vitesse sans changer la section de l’AF et dire qu'elle sera la résultante.
Ou faire changer la section en conservant la vitesse.
À l'inverse on ne peut pas changer en même temps la section de l’AF et la vitesse pour prédire un résultat. J’espère que c’est pas trop illisible ?
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serge5694
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par serge5694 »

Merci pour cette réponse, la formule 2 et 3 étant parfaitement identique mais une en N et l'autre en KG force, c'est donc celle la à retenir, ça ne m'arrange pas puisque je passe de 110N à 71 tout en ayant agradi les AF.
Pourquoi parle tu de perte de portance, les AF ne seront pas placés sur les aile comme pour un planeur la baise de portance n'aura lieu que si la vitesse diminue.
Concernant le facteur cas, bien sur qu'il est variable en fonction des caractéristiques, il semble déjà qu'il soit différent entre une plaque pleine et une percé.
Sur mon appareil dépourvu d'empennage horizontal à l'arrière, les AF seraient placé de part et d'autre du fuselage en arrière de l'aile et en dessous du bord de fuite. Environ 20cm en arrière et 5 cm en dessous du bord de fuite, une fois déployé, il y aura un vide d'environ 5 cm entre le flanc du fuselage et le bord intérieur des AF
IMG_20211216_065902-ConvertImage.jpg
j'ai dessiné la commande des AF quand ils sont fermé, il faudra la tirré pour les sortir.
Vous ne pouvez pas consulter les pièces jointes insérées à ce message.
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Chicoleck
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par Chicoleck »

serge5694 a écrit : 16 déc. 2021, 07:07 Pourquoi parle tu de perte de portance, les AF ne seront pas placés sur les aile comme pour un planeur la baise de portance n'aura lieu que si la vitesse diminue.
C’est exactement ce que je voulais dire.
1 la trainée augmente et la vitesse baisse
2 la vitesse baisse donc la portance baisse.
On ne peut pas calculer 1+2 pour avoir deux fois plus de résultat, mais uniquement un seul résultat global pour la nouvelle configuration AF Sortis. Appelons la AFS, et AFR pour la config rentrée.

Tu te retrouves donc propriétaire de 2 aéronefs : l’AFR et l’AFS, ayant chacun un K différent.
Les calculs fait pour l’un ne sont pas valables pour l’autre, et réciproquement, car la forme a changée entre les deux. Cette forme globale étant justement matérialisée par ce fameux K1 ou K2

Autre sujet : si tu mets des AF avec un support conçu pour résister à une force de xx, et qu’à l’essai la trainee obtenue est insuffisante, tu peux alors augmenter la surface avec la formule AFS.K2 pour obtenir la trainée souhaitée, sans modifier le support, puisqu’il a déjà été conçu pour cet effort.
Belle journée.
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Daniel C
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par Daniel C »

serge5694

Je pense que tu te compliques peut être inutilement la vie. Il me semble que tu as dit que ton appareil glissait sans difficulté. C'est un AF gratuit et peut être suffisant. C'est en plus réglable ;)

La présence d'AF te permettra certainement un taux de chute plus important, à la même vitesse bien entendu, sinon je ne vois pas l'intérêt mais également va augmenter la masse à vide. et ça c'est médiocre.
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sonex710
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par sonex710 »

Oui, des AF ça va être compliqué !
Une autre option : permettre de réduire les gaz pratiquement à 0 pour bénéficier du frein moteur. C'est contraire à le règle qui dit que le ralenti doit être stable en toutes circonstances, mais cette règle n'a aucun sens (à mon avis) :) !
Le taux de chute du Sonex est de -600 ft/mn entre 85 et 140 km/h. Cela permet de rattraper facilement le plan.
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Luc84
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par Luc84 »

De mémoire on peut aussi juste avant le toucher couper le moteur cela diminuera l'inertie de la machine donc la distance de roulage.
Bonne soirée.
Luc
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aubert
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par aubert »

Serge
je n'avais pas fait gaffe dans ton premier message !
Je trouve aussi que c'est peut être un peu compliqué à installer sur les flancs de fuso et sans doute assez difficile à dissimuler (flancs plats ?) .
Si ça n' jamais été fait, difficile de savoir ce que cet emplacement va donner aérodynamiquement.
La plaque ventrale a le mérite d'avoir été testée et sans doute plus simple à installer .... et à virer si l'effet n'est pas jugé satisfaisant !
A+
Dom
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Chicoleck
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par Chicoleck »

Et ben avec tous ces messages c’est plus des AF, c’est une marche arrière !!

Je crois que Serge réalisera ces AF sans problème.
Le fait qu’ils soient sur les flancs est bien plus sécurisant que sous le ventre, surtout avec le peu que je connais de cet appareil qui n’aime pas être chatouillé en tangage.

Quant à devoir faire une glissade en situation de vache et éventuellement pas face au vent....
C’est clair que les AF SONT UNE BONNE SOLUTION.

Et surtout, ne sous estimez pas les capacités de Serge en conception et qualité.

Si je dois perdre par exemple une ”force de X”, je calcul le support pour cet effort et le mets en place. Test de fiabilité, éventuellement mécanisme de synchronisation.
Ensuite j’augmente progressivement la surface.
Au final j’integre la surface retenue pour l’escamoter dans le fuselage.

... un jour on aura les photos, et ce sera mieux que ce que l’on imaginait :D :D
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Daniel C
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par Daniel C »

Serge n'a certainement pas besoins de tes conseils, ni des nôtres pour réaliser des AF. :roll:

La glissade est très efficace sur certains appareils et je crois que Serge la pratique .
Pour information le direction du vent n'a pas d'importance, c'est même une manœuvre utilisée pour atterrir par vent de travers
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Chicoleck
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par Chicoleck »

Concernant la vitesse de l’air sur le côté arrière du fuselage, elle devrait être supérieure et non pas inférieure tel que cela a été suggéré précédemment par Sonex.
Comme la densité sera un peu plus faible, l’un dans l’autre ce sera pareil.


P.s Daniel C, à titre personnel je n’ai pas besoin de tes conseils non plus. Merci de t’appliquer à toi même ce que tu appliques aux autres.
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serge5694
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par serge5694 »

Hello, ça fait bien longtemps que j'envisage les AF et j'ai toujours laissé tomber, le plus simple, serrait en effet dessous, mais je n'ai pas la place, le silencieux et aussi mon appareil à un train spécial maison avec un bâtis métallique à l'endroit ou devrait être placé la biellette de commande.
Si je me décide à en faire comme dessiné, j'aurais juste deux fentes de 2mm sur 50 de chaque cotés à faire, et très facile à bouché. Comme il faudrait que je refasse une peinture, ça serait le moment d'essayer le montage des AF, soit ça ne marche pas, un coup de résine micro ballon et c'est bouché, soit c'est ok et je recharge juste un peu le fuselage autour des AF pour qu'ils soit intégré.
La glissade est un vrais plaisir avec cette machine, palonnier en buté et trajectoire au manche, mais du cout la vitesse est majoré, c'est gagnant perdant.
Et puis j'aime bien ces bricolages, je pense pas dépasser 1kg pour l'ensemble, de plus ça déplacera le centrage un peu en arrière, j'aime quand les appareils sont réactifs. Si je peux demain je ferrai les mesures pour le centrage et relever les taux de chute suivant les vitesses avec ou sans glissade.
Le dragonfly accélère très rapidement dès qu'on pousse le manche du fait qu'il n'est pas de volets. Quand au moteur coupé en courte finale, je pratique quand c'est limite. Coté ralentis, j'ai un levier de réglage qui permet de réduire à 1500RPM (560 à l'hélice) en dessous j'ai l'impression que ça boite trop,
avec le moteur Hirth j'avais fait une hélice à pas variable, c'était trop bien pour les approche. Je pourrais aussi coupé l'allumage d'un cylindre, au sol ça marche, mais à la longue qu'est ce que ça pourrais donner coté CDI et bougie. Les bougies de très petit diamètre ce noient facilement, en plus il faut un relais sur l'alimentation d'une bobine, encore un risque de panne, j'ai donc jamais essayé en vol.


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aubert
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Re: comment calculer la trainé d'aérofrein ?

Message par aubert »

Hello Chicoleck
N' essaie pas de lire dans mes pensées pour en tirer des phrases qui ne sont pas les miennes :o

Essaie plutôt de consolider tes affirmations pouvant à première lecture sembler surprenantes avec un peu de science pour qu'on puisse espérer se mettre à niveau :D

Le fait qu’ils soient sur les flancs est bien plus sécurisant que sous le ventre, surtout avec le peu que je connais de cet appareil qui n’aime pas être chatouillé en tangage.

Concernant la vitesse de l’air sur le côté arrière du fuselage, elle devrait être supérieure et non pas inférieure tel que cela a été suggéré précédemment par Sonex. Comme la densité sera un peu plus faible, l’un dans l’autre ce sera pareil.

Au plaisir de te lire et de progresser ;)
Dom
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