Profil de la dérive et vrille ?

Il ne s'agit pas seulement de la forme des aéronefs ...
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flyingman
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Profil de la dérive et vrille ?

Message par flyingman »

Bonjour à tous.

Y a t' il une règle concernant la forme de la dérive (monobloc ou classique) qui soit plus efficace pour la sortie d'une vrille?

D'avance, merci.


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Profile de la derive et vrille? transformé en Profil de la dérive et vrille ?
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mazdar
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Re: Profile de la derive et vrille?

Message par mazdar »

La sortie de vrille (du point de vue aérodynamique) dépend principalement de deux facteur:

- Sa position par rapport à l'empennage horizontal (masque aérodynamique) (source "Le secret de la construction des aéronefs legers" par Henri Fékété et Rapport Naca N°474 http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19930081296)

- Du "volume d'empennage verticale", au même titre que le "volume d'empennage horizontal" pour la stabilité en tangage. En d'autres termes, la longueur du bras de levier entre le foyer dérive et en référence au centre de gravité de l'appareil, et également la surface de la dérive qui participe aussi à la stabilité de route par retour au neutre lors d'un dérapage (source H.Fékété & "L'aérodynamique subsonique expliquée aux oiseaux" par Jean-Paul Vaunois).

Pour rebondir sur ta première interrogation, une dérive monobloc de forme grossièrement triangulaire a pour conséquence une corde débordante. Par définition, une corde débordante permet de délester l'effort aux commandes par assistance aérodynamique. Cela ne présente pas d’intérêt pour nos machines, pour des WarBird oui...

PS: Un centrage arrière défavorise la sortie de vrille (instabilité). Pour info, la limite de centrage arrière est donnée par la formule de "LAPRESLE" (pour les cas d'écoles)

En espérant avoir pu participé à répondre à tes interrogations,
Bien à toi,
Salutations Aéronautiques
flyingman
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Re: Profile de la derive et vrille?

Message par flyingman »

En espérant avoir pu participé à répondre à tes interrogations,
Merci.
J'avais bien compris l'intérêt de la dérive mono bloque (assistance aérodynamique), mais je reste perplexe quant à la forme de l'empennage vertical et de son rôle dans une sortie de vrille!

Prenons l'exemple de 2 machines identiques en tout points (même bras de levier, même surface de la dérive etc) mais dont la seule différence soit le cas que je cite plus haut.

Pensez-vous (intuitivement) que cela change quelque chose au niveau des forces aérodynamiques qui sont générer pendant une vrille (donc un flux d'air, tangent à la rotation de la vrille, frappant la dérive)?

Cordialement.
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Pimprenelle
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Re: Profile de la derive et vrille?

Message par Pimprenelle »

par contre, l'empennage papillon est nettement moins favorable à la sortie de vrille...

Image

dans le cas de l'edelweiss, il paraîtrait même qu'elle ne sort pas de vrille... en fait, on ne peut pas mettre manche à fond en avant et pied à fond en même temps... il y avait une consigne particulière dans la manuel de vol concernant la sortie de vrille.. si quelqu'un l'a sous la main, perso je n'en rappelle plus... çà sortait, mais il fallait de toute façon compter sur au moins 3 tours complets !!!
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JETHRO
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Re: Profile de la derive et vrille?

Message par JETHRO »

flyingman a écrit :...
Prenons l'exemple de 2 machines identiques en tout points (même bras de levier, même surface de la dérive etc) mais dont la seule différence soit le cas que je cite plus haut.

Pensez-vous (intuitivement) que cela change quelque chose au niveau des forces aérodynamiques qui sont générer pendant une vrille (donc un flux d'air, tangent à la rotation de la vrille, frappant la dérive)?
Il n'est pas question d' "intuiter", mais de réfléchir.

Tout d'abord, je considère que ta question initiant ce sujet est mal posée : tu parles de "profil", avec une faute (hou le vilain !), hors ton soucis ne semble pas être le profil de la dérive, mais son architecture (forme et structure) par rapport à ce qui semble être ton questionnement, à savoir l'efficacité de la sortie de vrille.

Le profil de la dérive, monobloc ou articulée en deux éléments, n'a rien à voir avec la vrille, ou vraiment très peu : il s'agit dans la majorité des cas d'un profil symétrique mince (qui a pu être quelques fois di-symétrique pour contrer le couple d'hélice : cas célèbre, le Dewoitine D520).
Pour mémoire, ou pour ton information, en aéronautique, le profil est la forme en coupe d'une surface aérienne, aile, aileron, volet, gouverne).
On parlera d'un profil Naca 23012 pour une aile (ex : Spitfire), ou d'un profil Naca 0006 (beaucoup de gouvernes, direction ou profondeur).

En ce qui concerne "la vrille" (il vaut mieux dire "les vrilles"), il s'agit d'évolutions aériennes très complexes dans lequelles se trouve (ou peut se trouver) un aéronef.
Ça ne peut en aucun cas être décrit comme (et réduit à) "un flux d'air tangent à la rotation de la vrille, frappant la dérive".

D'abord, et pour faire simple, il existe au moins 4 grandes catégories de vrille : vrille ventre, vrille dos, qui se sub-divisent l'une et l'autre en vrille "normale" et vrille "à plat".
On n'en sort pas toujours de la même façon selon le cas où l'on se trouve...

Compte tenu de ce qui précède, il est cependant clair que l'organe principal permettant de contrer la vrille afin d'en assurer la sortie est la gouverne mobile de direction.
Que cette gouverne soit monobloc ou multi-élléments importe peu, ce qui importe, c'est son efficacité aérodynamique.

Regarde avec un peu d'attention les avions de voltige, tu vas comprendre tout de suite : pour que cette gouverne soit efficace dans tous les cas (en voltige, la vrille est une figure normale, fréquente, qu'il convient de bien maîtriser), il faut s'assurer qu'elle ne soit pas masquée au cours d'aucune figure de vrille, ni par la déflection de l'empennage horizontal (profondeur), ni par la déflection due à l'aile intérieure à la vrille.

Un empennage directionnel monobloc est donc peu efficace en cas de vrille : c'est bien pourquoi on n'en trouve pas sur ces aéronefs, mais qu'au contraire, on y voit des gouvernes directionnelles hypertrophiées, surtout dans leur partie inférieure...

L'idéal serait une gouverne de profondeur à mi-hauteur de la dérive, avec un bémol : cette disposition implique une grande raideur structurelle...donc du poids, peu applicable aux ULMs.
Beaucoup d'appareils de chasse à hélices ont été conçus sur ce schéma (examine les Spifire, Mustang, Messerschmidt, Focke-Wulf...), mais là, la solidité et l'efficacité primaient tout !

Une gouverne de profondeur en T (ce qui interdit évidemment le monobloc), serait la plus efficace pour les figures "ventre", peu efficace pour les figures "dos"... mais présente d'autres inconvénients notables en dehors de cette question.

Les aéronefs de voltige ont en général des gouvernes de profondeur plus basse sur le fuselage, ce qui implique cette hypertrophie de la partie inférieure de la gouverne directionnelle que j'ai citée plus haut, afin de conserver une bonne efficacité "ventre" ou "dos" (Cap 10 et autres...).

Cordialement,
Col. JETHRO. (Pioneer P300S, 912ULS, Hélice SR3000-2)
- Ce qui se conçoit bien s'énonce clairement, et les mots pour le dire nous viennent aisément. (N. BOILEAU)
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flyingman
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Re: Profil de la dérive et vrille ?

Message par flyingman »

Bonjour à tous.

Merci pour tout ces éclaircissements.
il faut s'assurer qu'elle ne soit pas masquée au cours d'aucune figure de vrille, ni par la déflection de l'empennage horizontal (profondeur),
Oui ça je le comprend bien, mais ça:
ni par la deflection due à l'aile intérieure à la vrille.
Ne serait-ce pas l'aile extérieur de la vrille?

Cordialement.
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