Résolu Etude d'un moto-planeur de début

Bonjour Franck,

Mon fils se met au pilotage et nous avons construit ensemble un Biloute de L. Berlivet il y a quelques mois. Malgré un vol très sympathique, je trouve le modèle assez peu adapté pour son apprentissage. C'est fragile, très petit et finalement assez (trop) rapide.

Etant maintenant équipé d'une CNC fil chaud, je souhaite lui découper un moto-planeur 2 axes d'envergure 1,5m au moins, de réalisation la plus simple possible afin de pouvoir changer rapidement un élément endommagé.

En gros cela ressemblerai à une aile haute en 3 parties de ~500mm chacune (largeur de ma CNC). la partie centrale à plat sur fuselage retenue par des élastiques et les deux parties extrêmes ayant un bon dièdre (10 à 12°) pour la stabilité et les virages en 2 axes. Empennage classique en croix.

Le fuselage serait plutôt épais pour être solide et donner du volume pour la visibilité.

J'ai voulu partir de l'étude complète en commençant par l'allongement avec le tuto qui en parle. On est loin de rechercher ici la perfo mais j'ai pensé que l'exercice, s'il est mené correctement, me sera bien utile par la suite.

Le Cz de réglage à adopter n'est pas évident car le vol des débutant est plutôt chaotique: tendance à ralentir le modèle donc incidence forte (Cz>0.3), virages forts (Cz>0.5), rattrapages d'assiette récurent (Cz qui explose), mais aussi vitesse parfois élevée (Cz<0.3)... Difficile de trouver le bon compromis. Prenons 0.5 ?

Mais avec ce Cz et une masse estimée de 300 à 400g, j'ai beaucoup de mal à aligner les courbes. Disons que l'allongement trouvé me donne une envergure plus faible que celle recherchée : 1,4m. Avec des profils plus fins je retombe sur des envergures > 1,5m mais on obtient des cordes ridicules, qui ne correspondent plus du tout à mes Re de vol. (Mais finalement cette expérience me conforte dans la démarche du calcul).

Les profils retenus comparés qui sortent du lot sont les FAD 21 et 24 et le NACA 2415. Ce dernier semble en plus mieux optimisé pour les Cz plus forts que 0.5, donc donnant à priori des bonnes performances en gratte. Pareil pour le Cx à fort Cz, sa polaire le donne devant.

Ci-dessous les planches.

Jusque là est-ce que mon raisonnement est bon ou suis-je dans les choux ? Comment puis-je améliorer cette étude ?

Je ne suis pas expert en insertion d'image, j'espère que je l'ai fait comme il faut.

Merci !

Vianney

([Edit 1] PS: autre question hors-sujet. J'ai la chance d'aller passer une semaine au Pays Basque après Pâques et je souhaite me refaire une petite aile (~1m) en extrudé, rapidement et en mode presque "jetable". J'ai besoin d'épaissir le FAD16 au bord de fuite pour les ailerons notamment. Je n'ai aucune idée de comment m'y prendre. Dois-je passer par l'onglet profile de Prédim ? Idéalement il faudrait qu'il fasse aux alentour de 2mm...

[Edit 2]: Je réponds à mon Edit 1: J'ai fait joujou avec le traceur de profile et j'ai réussi à augmenter l'épaisseur à 11% ainsi qu'un peu les BF. Les nouvelles courbes - même si elles sont moins bonnes que les originales - ne semblent pas trop mauvaises tout de même. En revanche je sèche sur la lecture de la courbe Re fonction des Alpha et Cm0 et Cx0...

L'export de chaque nouveau profile en .dat est juste génial pour FilChaudNx. Merci Franck. Je referme la grande parenthèse de ce hors sujet.)

Bonjour Vianney,

Bienvenu sur ce forum :)

Il faut distinguer les deux Cz dont tu parles :
- celui pour lequel on optimise l'allongement, effectivement 0.5 est une bonne base pour un planeur, et plutôt 0.4 pour un modèle de début
- celui pour lequel on aura l'équilibre longitudinal, là c'est plutôt 0.3 pour la majorité des applications.

Concernant la comparaison des profils, je ne trouve pas la même chose avec la dernière version de PRC et mes fiches profils, c'est le FAD24 qui sort du lot pour la plage d'utilisation, et le FAD21 pour les plus faibles Reynolds :

Pour le reste, ça me semble plutôt bien :)

Ton planeur est très proche dans l'esprit et les dimensions du PolyTwo, je t'invite à jeter un oeil au dossier de ce planeur.

L'analyse des polaires Cx0, Alpha0 et Cm0 en fonction de Re est juste visuelle : on repère le Re à partir duquel Alpha0 et Cm0 devient des constantes, c'est le Reynolds critique. Ici, c'est autour de 100 à 200 k, ce qui est un peu plus haut que les Reynolds mini de vol de cet appareil. Mais comme la variation de ces paramètres n'est vraiment sensible qu'en dessous de 50 k, on va plutôt considérer que c'est ce dernier qui est le "vrai" Re critique à considérer en pratique.

Franck

Bonjour Franck et merci pour ton aide. Je n'avais pas vu la dernière mouture de PRC.

J'ai jeté un coup d'oeil au Poly Two...je suis conquis ! Bravo pour ce travail méticuleux et son article si bien écrit. Les débutants il est vrai sont souvent laisés dans la jungle des modèles actuels. D'où ma démarche d'en haut. Du coup pourquoi essayer de refaire moins bien que ce modèle sur lequel tu as visiblement usé pas mal les doigts et ta matière grise ? ça doit être faisable en CNC fil chaud.

(Et pourquoi ne pas le réaliser pour notre semaine au Pays Basque ? J'ai cru comprendre qu'il était à l'aise sur les pentes du Zuhalmendi et autres redoutes du 64...:)

Mais je ne n'arrête pas là mon étude, je souhaite vraiment comprendre le pourquoi du comment.  J'ai d'autres projets par la suite qui mériterons une bonne étude aussi.

Pour le Poly Two en CNC, y a t-il des modifs à apporter à la géométrie/profile d'aile ? Ou c'est FAD21 partout ? Je vais renter les dimensions dans PRC et tenter de comprendre les courbes.

Belle semaine,

Vianney

[Edit] Le fuselage est déjà découpé. Il recevra des flancs en dépron de 3mm.

Bonsoir Vianney,

En effet, le PolyTwo est parfaitement adapté aux pentes Basques  De la côté jusqu'en Soule, où il y a de très beaux endroits... A discuter quand tu passeras dans le coin ?

Le profil est bien le FAD21 partout, avec un épaississement du bord de fuite identique sur toute l'envergure (3 mm).

Très joli fuselage, ça n'augure que du bien pour la suite 

Bonne soirée,
Franck

Bonsoir Franck,

Pour l'aile, j'ai épaissi les profils emplanture et saumon séparément pour obtenir 3mm au BF partout dans le module Profile de PRC, en laissant le paramètre de distance de propagation de la modif à 70%. Ca donne ceci sur FilChaudNX, ça te paraît correct ?

Bonne soirée

Vianney

Bonsoir Vianney,

C'est tout bon 

Franck

OK merci.

La découpe dès que j'ai un moment !

Vianney

[Edit 29/03]: il a volé !

Bonjour Franck,

J'ai enfin eu un peu de temps pour le terminer et effectuer son premier vol sur la pente Ouest de Laurac dans l'Aude. Vent assez dans l'axe mais irrégulier, entre 5 et 15km/h. Beaucoup de souvenirs pour moi...! En fait c'est sur cette pente que j'ai effectué mes premiers vol avec mon tout premier planeur RC, le Panda de Multiplex (petit 2 axes à profile Jedelsky) il y a presque 20 ans !

Quel modèle bien né que le PolyTwo ! Une stabilité extra et des réglages quasi parfaits dès le premier vol. La radio devient superflue avec un modèle aussi stable ;) Un seul petit hic: le piqueur moteur trop faible. Je pense que ça vient de mon fichier de découpe. Je me suis fait avoir plusieurs fois en mettant les gaz, il se cabre instantanément et a décroché une fois trop près du sol du coup ! J'en profite pour renforcer le nez et remettre 1 ou 2 degrés de plus. Les virages sont faciles et il grimpe très vite dès que le vent souffle eu peu. Vraiment idéal pour débuter.

Sur la balance, j'ai 355g en ordre de vol. Les ailes font 118g, clés incluses. Il est équipé d'un EMax 2805 et une batterie de 800mAh. C'est surdimensionné mais c'est tout ce que j'avais. Je limiterai la puissance max sur la radio avant de le passer au fiston...

J'ai maintenant hâte de le tester en plaine et de lui donner les manches. Sa bouille est sympa comme tout et sa bonne envergure associé aux 3 dièdres sont bien visibles même à bonne distance.

Pas encore eu le temps de le rentrer dans PRC pour l'étudier dans la théorie, mais ce sera fait bientôt.

Nous serons à Sare (64) à partir de ce samedi jusqu'au samedi suivant. J'ai repéré le petit sommet du Zuhalmendi sur Finesse-Plus, ça devrait être l'endroit idéal. Si tu passes dans le coin le PolyTwo sera sûrement ravi de saluer son concepteur, ainsi que son propriétaire !

Encore merci pour tous les conseils et le temps que tu nous accordes.

Vianney

PJ: Petit photo à Laurac samedi. J'étais pris par le temps et n'ai pas fait de photos du modèle plus près, mais je vais y remédier bien vite.

Bonjour Vianney,

Merci pour le retour, ça fait super plaisir de voir un modéliste aussi heureux  J'ai eu l'occasion de voler à Laurac en F3F il y a justement une vingtaine d'année, ce sont de très bon souvenirs aussi !

Vu le contexte, j'imagine que la petite balade à Sare est annulée... De mon côté, j'ai prévu une après-midi de vol demain à Lourdes, comme un dernier bol d'air avant 4 semaines au frais...

Bonne soirée,
Franck

Bonjour Franck,

Non non, aucune annulation; le PolyTwo a bien volé en Pays Basque ! Hélas pas autant qu'on aurait voulu, mais une petite soirée de vol en air calme très sympa. Les fistons en sont fan et j'espère qu'ils pourront apprendre vite dessus. On l'a même emmené au sommet de la Rhune (à pied) mais la haut le vent de sud soufflait à 60-70 km/h... Il aura au moins vu du pays.

Merci encore pour ce plan vraiment facile et bien adapté aux débutants.

Je poursuis sur l'étude d'un planeur de 3m environ pour voler en plaine cet été, un gratteur à moustaches sans prétention, mais ma première réalisation d'ailes coffrées. J'ai quelques questions:

Je pensais y mettre le FAD14 que tu sembles destiner à ce genre de planeur. Je ne souhaite pas passer du temps à étudier 10 profils différents, je fais confiance aux tiens. Cependant sa courbe de Cm/Cz est très peu linéaire en dessous de Cz=0,3. Est-ce que ça veut dire qu'à vitesse plus élevée il y aura apparition d'un moment induit parasite ? (A cabrer en l'occurrence ?) [edit]: et perturber le test de piquer du coup ?

J'ai optimisé l'allongement pour un Cz de 0,4 et une masse comprise entre 2 et 2,2kg. La géométrie est assez classique, elle est dispo ici: géométrie. Le volume de stab est de 0,46 donc bon mais j'ai un problème sur le Cz stab max (cellule J34). Il est de 0,56 alors que tu préconises une valeur < 0,4. Je n'arrive pas à influer dessus sans toucher à la valeur du Cz aile Stab neutre qui part dans l'autre sens si je diminue la première. (Oui ça semble logique)

Par ailleurs est-il judicieux de mettre des volets ? J'avoue avoir peu de temps donc je souhaite en faire l'économie... peut-être à tord. [edit]: vol essentiellement en plaine avec de la place pour atterrir, donc si je fais des volets c'est uniquement pour élargir le domaine de vol (transition->gratte->transition...). Encore faut-il bien les utiliser, ce qui est une autre affaire !

Enfin, je n'arrive pas à lire le DXF généré par PRC dans l'onglet géométrie. Je souhaite pouvoir le lire et le transformer en SVG pour l'exploiter sur Inkscape. A t-il un format particulier ?

Je n'ai pas ouvert un nouveau sujet, si ça pose problème je le ferai.

A bientôt,

Vianney

Bonjour Vianney,

Merci pour la jolie photo ;)

Pour ton projet :

- effectivement, le FAD14 présente quelques non-linéarité à faibles Re, mais du même niveau que ses deux concurrents directs que sont le SD7080 et le NACA2410. De plus, elles s’atténuent fortement avec un nCrit plus bas que celui utilisé pour les soufflages (9), plutôt représentatif d'une aile fibre réalisée en moule, donc avec un glacé parfait. Dans le cas d'une réalisation plus classique, on a plutôt un nCrit autour de 3 (structure coffrée balsa + entoilage solar) à 6 (polystyrène intégralement coffré + finition vinyle adhésif). Donc, pas de souci particulier !

- pas d'inquiétude pour le Cz max de stab, car il existe à un Cz d'aile plus élevé que celui de décrochage de cette dernière.  Donc, ici, l'aile va décrocher avant le stab, ce qui est le comportement attendu.

- vu que ton planeur est peu chargé, tu n'auras pas forcément beaucoup de gain avec les volets de courbure, qui par contre "coûtent" assez chers en masse et travail... donc, oui, tu peux t'en passer sans souci.

- j'utilise DWGeditor pour les dxf et la DAO 2D en général, en voici une version que j'ai portabilisé :
https://drive.google.com/file/d/1CZCESMcP1n36Yiz8R6qY4L5dgmr5ZJLp/view

Voici ton planeur sur ce logiciel avec le dxf produit par PRC :

Bonne journée,
Franck