le Cz d'une bonne aile, est-il 4 ou 5 fois plus grand que son Cx ?

[jplandez]

La vitesse de décrochage n'a de sens qu'en vol stabilisé (g=1) et à une masse donnée.
Ce qui est invariant (si l'on exclut la compressibilité, qui concerne surtout les gros avions) c'est l'incidence pour une aile donnée.
Si l'on prend une vitesse plus élevée dans le circuit, c'est qu'il y aura des virages à faire,
Le 1.3Vs ne vaut qu'en finale ou g=1, si on s'amuse pas à faire des virages.
Trop l'oublient, et ca tue.

[jeromef]

Bonjour Steph
C'est bien et formateur de réfléchir à tous ces sujets, mais je pense qu'avant de solliciter la communauté il faudrait que tu passes un peu de temps sur les fondamentaux, tu sais, les trucs casse pied et obscurs qui sont expliqués dans Wikipédia et autres....
Quelques pistes:
* Cz et Cx ne sont pas constants, ni leur rapport d'ailleurs. Leur relation est donnée par la courbe appelée "polaire", et leur rapport "finesse"
*Il n'y a pas non plus de rapport fixe entre la puissance du moteur et la poussée statique (en première approche la poussée statique augmente avec le diamètre de l'hélice ou du fan à puissance constante)

[jeromef]

J'ai d'ailleurs regardé le sujet du "Lilium", voilà une feuille de calcul qui donne quelques éléments de "retro engineering", et qui montre qu'avec des hypothèses optimistes, c'est loin d'être gagné. Il faudrait que la cellule hors moteur pèse moins de 190kg.

[wove]

Pour répondre à la question posée dans le titre par steph_tsf :
Le rapport entre le Cz et le Cx (=la finesse) est très largement meilleur que 4 ou 5 pour une bonne aile.

Ne partageant pas son avis quant aux complotisme et pédanteries de Wikipédia sur ces sujets, je copie ci-dessous un extrait de l'article "Finesse (aérodynamique)" :
"Valeurs typiques
Les avions ont généralement des finesses comprises entre 8 et 20 : les avions de ligne ont des finesses comprises entre 16 et 18, l'Airbus A320 a une finesse de 17, le Boeing 747 de 17,7. Le Concorde avait une finesse de 4 au décollage, 12 à Mach 0.95 et 7.5 à Mach 2.

Les derniers prototypes de « wingsuit » permettent d'atteindre une finesse de 3. Les parapentes modernes ont une finesse comprise entre 9 et 13. Les deltaplanes « souples » modernes ont une finesse comprise entre 14 et 16, et les deltaplanes « rigides » modernes ont une finesse comprise entre 18 et 22. Les planeurs de construction en bois et toile de 27 à 32 et les planeurs plastiques ont commencé à 30 et sont à plus de 60 actuellement.
"

[sonex710]

il faudrait que tu passes un peu de temps sur les fondamentaux, tu sais, les trucs casse pied et obscurs qui sont expliqués dans Wikipédia et autres....

Oui !
Inter-Action, j'ai redoublé 4 ou 5 fois le stage avant d'y comprendre un peu
Pour les batteries, aujourd'hui on est à 260 Wh/kg (Samsung format 21700).

A++ !

[jeromef]

... Pour les batteries, aujourd'hui on est à 260 Wh/kg (Samsung format 21700).

théoriquement, on est aujourd'hui aux environs de 450Wh/kg. Cependant pour une application aéro, il me parait indispensable de prévoir un packaging robuste pour la tenue au crash... d'où une certaine pénalité de masse.

Modo Maglite : balises de citation corrigées.

[jplandez]

On confond souvent "finesse" et "finesse max".
Les planeurs modernes ont une bien meilleure finesse à grande vitesse.
Et quand on "ballaste", la finesse max diminue certes, mais surtout elle se déplace vers des vitesses plus élevées.
Il suffit pour s'en rendre compte de voler à 200Km/h avec un bijave, et faire la même chose avec un planeur moderne, dans le premier cas, ca descend sur place, dans le deuxième, ca fait des Km.

[Bob01]

Les planeurs modernes ont une bien meilleure finesse à grande vitesse.

Je crois que tu n'as jamais vu une polaire... La finesse max d'un planeur moderne est aux alentours de 110 km/h !
Moins vite la finesse diminue.
Plus vite la finesse diminue aussi.

Et quand on "ballaste", la finesse max diminue certes, mais surtout elle se déplace vers des vitesses plus élevées.

Première partie fausse ! Avec une charge alaire plus élevée, la finesse max augmente légèrement, et effectivement se déplace à une vitesse plus élevée.

Il suffit pour s'en rendre compte de voler à 200Km/h avec un bijave, et faire la même chose avec un planeur moderne, dans le premier cas, ca descend sur place, dans le deuxième, ca fait des Km.

Pas besoin de voler à 200 ! À toutes les vitesses, le Bijave est plus mauvais ! Heureusement pour les planeurs modernes.
Comment essayer comparer un planeur de 27 de finesse avec un autre de 50 ? Il n'y a aucune comparaison possible...

C'est comme comparer un DR400 et un Airbus !

[jplandez]

Je crois que tu n'as jamais vu une polaire...

Eh si j'en ai vues, comme j'ai fait pas mal de planeur....

[Bob01]

C'est alors inquiétant...

[Pimprenelle]

Il suffit pour s'en rendre compte de voler à 200Km/h avec un bijave, et faire la même chose avec un planeur moderne, dans le premier cas, ca descend sur place, dans le deuxième, ca fait des Km.

Euh.... J'ai quelques heures en Bijave...... (Toute mon école en fait .... ) Et "quelques" heures en super javelot..... En gros ça fait quand même largement de quoi pouvoir affirmer que 200 dans n'importe lequel des deux faut une sacré paire de C...... !!!! Parce 1) c'était la.Vne a l'époque de la la conception !! 2) la vne a été redescendue bien en dessous de cette vitesse ... 3) déjà a 150 tu as l'impression d'être debout sur les palonniers et que ton Vario est déjà en butée a -10!! .

Après je suputte qu'il s'agit d'une figure de style....

[Bob01]

2) la vne a été redescendue bien en dessous de cette vitesse ...

Mon dernier vol en Bijave date de moins de 10 ans et la Vne était à 200 !
Cf fiche de navigabilité n°65 de 1992
Dans les années fin 60 ou début 70 (pas connu) les Bij cassaient; et c'est Mudry qui a proposé un renfort du longeron bois avec de la résine. Mais là, ils étaient interdits de vol !

[steph_tsf]

Le profane que je suis remercie du fond de son cœur tous ceux qui ont tenté de répondre à ma question, laquelle était "le Cz d'une bonne aile, est-il 4 ou 5 fois plus grand que son Cx ?".

J'avais posé cette question parce que le troglodyte que je suis, profane en aérodynamique, profane en aviation, était arrivé à la conclusion que le vol devait forcément reposer sur une magie de cet acabit, sur cette sorte de "gain", tant les vitesses horizontales acquises en vol sont élevées malgré la faible puissance des moteurs qui équipent les aéronefs ULM.

Eh oui, j'ai été forcé de constater qu'un attirail moderne consistant en une minuscule batterie qui délivre 30 kW sans chauffer, qui alimente (via onduleur de puissance) deux minuscules moteurs électriques qui entraînent en direct deux minuscules hélice carénée de 39 cm de diamètre, était capable de produire 68 kg de poussée statique, qui compte tenu d'un "gain" Cz/Cx de seulement 5 pouvait sustenter 340 kg, autrement dit faire voler en palier un avion ULM pesant jusqu'à 300 kg. Un rayon d'action décent peut être atteint, si on parvient à embarquer assez d'énergie électrique pour voler durant deux heures. L'avenir dira combien pèsera et coûtera une batterie rechargeable qui peut restituer une puissance de 30 kW sans chauffer durant deux heures, et être rechargée 5.000 fois de suite.

Si on se fixe 85 kg comme objectif de poids pour une batterie capable de restituer 60 kWh 5.000 fois de suite, celle-ci doit stocker 0,71 kWh/kg en valeur nette. On en est encore très loin, en juillet 2020.

Juillet 2020, état des lieux en matière de cellules de batteries Li-ion "grand format" c'est-à-dire entre 70 Ah et 90 Ah
Li-ion (CATL) : 0,28 kWh/kg
Li-ion (SKI) : 0,27 kWh/kg
Li-ion (LG CHEM) : 0,26 kWh/kg (prix estimé à 80 euro par kWh lorsque massivement vendu à VW, Renault et PSA)

En respectant tel poids de 85 kg, et en optant pour des batteries Li-ion LG CHEM éventuellement massivement achetables à 80 euros par kWh, l'énergie brute stockée vaut 22,1 kWh, et l'énergie nette cyclable 2.000 fois vaut 17,6 kWh, laquelle énergie nette cyclable permet 35 minutes de fonctionnement à la puissance de 30 kW, qu'il faut interpréter comme 20 minutes de fonctionnement en conditions réelles.

Juste de quoi procéder à des tests visant à homologuer des sous-ensembles.

On se demande ce qu'on attend.

Pour améliorer le Cx, pour gagner en poids, et pour gagner en confort lors du décollage, l'avion pourrait reposer sur un skateboard électrique, lequel accélère de 0 à 120 km/h (vitesse de rotation) en 80 mètres. Le skateboard freine en ligne droite jusqu'à 30 km/h (récupération d'énergie cinétique), puis tourne et revient se recharger en énergie au point de départ.

Le train d'atterrissage de l'avion consisterait en quatre fines roues fixes (deux à l'avant, deux à l'arrière) sur jantes de 10 pouces, en réalité moteurs-roues ultralégers opérant en tant que freins à l'atterrissage et en tant que moteurs durant les mouvements "taxi", notamment lors de la montée sur le skateboard servant au décollage.

Pour illustrer cette tendance, je signale trois vidéo sur YouTube :

hélice carénée diamètre 16 cm
https://www.youtube.com/watch?v=orsJWadsbdA
timecode 0:45
188 ampères continus
68,8 volts continus
--> 12,9 kW batterie
pour 18,2 kg poussée statique
--> rapport kg(pstat) / kW(bat) = 1,41

hélice carénée diamètre 39 cm
https://www.youtube.com/watch?v=6gkuRYM3GTg
timecode 1:44 et 1:48
140 ampères continus
106,3 volts continus
--> 14,9 kW batterie
pour 34,5 kg poussée statique
--> rapport kg(pstat) / kW(bat) = 2,31

fabrication artisanale de pièces en fibre de carbone
https://www.youtube.com/watch?v=UWSePEV88tw
Il s'agit d'un vélo en fibre de carbone.

Enfin voilà, m'avez répondu avec vos mots, la plupart du temps de façon sympathique. La plupart du temps vous avez omis de dire le mot "oui",le mot magique qui ouvre toutes les portes. Le fait de l'humain, probablement. Avez-vous honte de ce que dans le métier, on vise un "gain" non pas de 4 ou 5, mais de 10 au niveau de l'aile seule ? Avez-vous honte de dire que dans le métier, il existe diverses théories expliquant tel "gain", qui s'avèrent incomplètes ou inexactes lorsqu'on les examine à la loupe ? Le relatif silence qui règne autour de tel "gain", et la relative incompréhension dont il fait l'objet, font que malheureusement, le profane est à mille lieues de penser qu'en se contentant de "pousser" 68 kg en horizontal, on peut arriver à faire voler un aéronef performant, rapide, sécuritaire, qui pèse dans les 300 kg.

La planète se porterait peut-être mieux si tous ceux qui se trouvent bloqués, seuls dans les encombrements de la circulation, en train de perdre leur temps dans leurs véhicules capables de développer une puissance de 100 kW (voire beaucoup plus), savaient que cette puissance fantasmée qu'ils prétendent maîtriser au quotidien, peut les délivrer des prisons en forme de poupées russes (l'ultra-spécialisation, la ville, la voiture) dans lesquelles ils se complaisent.

Merci à tous. Passez une agréable journée.

[jplandez]

Ne pas oublier qu'un avion a besoin de "monter", c'est comme une bagnole, qui ne tiendrait que le 60 sur plat.
Un avion de 300Kg en montée à 10° a besoin d'une poussée supplémentaire de 54Kg, quelle que soit sa performance aérodynamique.
Tu proposes une solution pour l'accélération, qui s'apparente aux catapultes des porte-avions.

[jeromef]

Cher Steph
La théorie du complot a laquelle tu sembles adhérer - en l'occurrence le fait que tes questions auraient des réponses très simples que l'on s'efforcerait de te cacher- me semble une manifestation aiguë de l'effet Dunning-Kruger (tu peux chercher dans Google ). Si c'était aussi simple que tu sembles le croire,il y aurait déjà des avions électriques plein le ciel...
Quant à l'exemple de "Lilium", je ne suis pas sûr que 800cv et 400kg de batterie pour transporter 5 personnes soit si bon pour la planète.