Résolu Optimisation Gee Bee R2

Trop bien, merci pour tes conseils Franck que tu distilles avec beaucoup de pédagogie, c'est très formateur !

Je ne suis pas trop fan du vrillage de construction, peut-être parce-que je n'ai jamais construit d'aile de cette façon avec des talons de nervures. J'ai l'impression que ça reste toujours assez approximatif, surtout quand on parle de dixièmes de degrés. Par contre, s'il y a dissymétrie entre les deux ailes, ça peut vite plonger d'un côté au premier vol... Manque d'expérience de ma part je pense. 

Quand on donne -0.5° de vrillage de la corde 3, c'est par rapport à la corde 2 ou l'emplanture ?

On constate que la répartition de Cz dépend évidemment beaucoup de la corde 3. Comme l'aile réelle est très arrondie,j'ai affiné le dessin, et ça change beaucoup de choses :

https://www.cjoint.com/c/JFbqPHRXI12

Géométrie

Répartition Cz

J'ai inclus -2° de vrillage uniquement sur le dernier panneau mais la courbe montre toujours une petite remontée en extrémité d'aile. Il faudrait pratiquement -4° pour respecter une décroissance constante.

Qu'en pensez-vous ?

Cette fois, le Cz de stab est négatif sur toute l'enveloppe de vol avec le FAD16, mais il reste très faible. Acceptable ?

Laurent, après avoir analysé tous les plans, vers quoi tu t'orienterais ? Moi je tenterais bien de partir sur une base fibre de Alain Ronk, en 2m20. C'est une conception de Pierre Ferrand qui utilise un profil "fait maison" qu'il utilisait sur tous ses plans. Je préfère partir évidemment sur quelque-chose de précis comme un FAD plutôt qu'un truc dessiné au pif. Par contre, ça implique de devoir tricher un peu sur la construction de l'aile pour qu'elle s'adapte avec le karman existant.

https://ronk-aviation-resine.fr/gee-bee-r2-220-m/507-gee-bee-r2-220-m.html

.David.

Avec plaisir, David (on peut se tutoyer) ;-) 

C'est vrai qu'une telle répartition de vrillage (chaque vrillage est donné par rapport à l'emplanture) choque un peu, mais ça relève du même principe qu'un centrage à 50% ou autres valeurs "exotiques" : tout se qui s'écarte des recettes empiriques communément admises (et surtout copieusement entretenues par "radio-terrain") est évidemment un peu difficile à appréhender.

Pourtant, le respect du vrillage (avec les conséquences qui s'ensuivent quand il n'est pas respecté) vaut autant pour une aile non vrillée que pour une aile vrillée, quel que soit son vrillage. Et, sauf profil parfaitement plat à l'intrados ou aile parfaitement rectangulaire, il y a autant de difficulté à construire une aile parfaitement à plat qu'une aile avec vrillage, dans tous les cas il faut caler les nervures par des talons. Donc, autant utiliser la répartition de vrillage qui va bien, même si ça choque un peu, c'est le résultat qui compte.

La nouvelle répartition de Cz que tu as obtenue est cette fois plus favorable à un décrochage sain, mais cette fois elle est trop dégressive et dégrade inutilement la répartition de portance.

Voici une répartition de vrillage optimisée pour ce dimensionnel :

Oui, le chargement de stab avec le FAD126 est ok maintenant 

Franck

Bonsoir messieurs :) 

Je me permets une autre remarque : esthétiquement les vrillages  peuvent choquer, aussi. Là ce ne sont plus des considérations aéro mais sur une maquette ça peut rentrer en ligne de compte. 

De mon côté je vais rependre la conception à zéro. En effet j'obtiens une vitesse de décrochage plus faible  (pas de beaucoup, quelques km/h) avec le FAD 16 qu'avec le FAD18 ! Donc l'inverse de Frank.

Et avec un FAD16 épaissi à 10%, par curiosité, j'obtiens encore quelques km/h de moins.

(Au passage je constate aussi qu'un modèle fini à 8, 10 ou 12kg donne des écarts de vitesse mini bien plus important que le choix du profil. Ca ne m'étonne pas trop mais Predim le confirme)

Donc je pense que comme ça fait 1 an et demi que je bidouille le fichier j'ai peut être touché à des paramètres que je n'aurais pas du toucher... Je vais reprendre un modèle vierge, tout rentrer proprement et vérifier tout ça à tête reposée.

David pour te répondre je compte partir sur le plan Adrian Page agrandi à environ 2m, que je vais juste modifier selon les calculs de predim et les profils choisis et vrillages éventuels. 

Je ne connais les kits d'Alain Ronk que de réputation. Ça me parait beau, robuste et... lourd. Les Gee Bee de P. Ferrand, avec tout le respect que j'ai pour ce célèbre modéliste, je me souviens surtout qu'ils terminaient tous leurs atteros sur le nez à la Ferté Alais. Et suis moyen emballé par le fuselage tout fibre, la motorisation lourde (et quand je vois les trains amortis proposés pour le Gee Bee Z, hyper costaud mais hyper lourds aussi... )

Ce n'est que mon impression personnelle, je ne vais pas critiquer des choses que je n'ai pas testée et qui semblent avoir fait leurs preuves.

J'ai annoncé ma démarche dès le départ : construire léger pour pouvoir motoriser raisonnablement et limiter la charge alaire. Je me tiendrai à cette méthode . Et puis construire ce gros fuselage en structure classique je trouve ça sympa.

Je suis plutôt parti sur l'idée une motorisation électrique, que je trouve plus souple et adaptable (et aussi parce que je trouve le bruit de tondeuse à gazon d'un 2T juste insupportable sur un tel avion- je ne lancerai pas de débat, c'est mon avis à moi).

Côté masse ça complique l'affaire vous allez me dire. Ça nécessite de tout choisir soigneusement pour limiter la masse totale, j'aurais peut être un choix à faire entre autonomie et masse totale. En même temps j'aurais moins de vibrations et pas besoin de protéger le modèle de l'essence donc je suis persuadé que je peux m'en tirer pas si mal sur la masse finale. 

Voila où j'en suis de mon côté... je pense que David commencera son modèle avant moi.

Laurent

Pas de problème pour le tutoiement Franck, je ne sais pas ce que ce "vous" est venu faire dans le message :)

Question bête sur le vrillage : A quel endroit de la corde se situe le point de pivot entre les nervures ? J'imagine qu'on essaie de garder le longeron droit et que du coup le BA et le BF sont tordus ?

Laurent, sur ma modélisation je suis sur un FAD16 épaissi à 12% et le FAD18 à 13% (à affiner plus tard).

Je partage ton ressenti sur ce kit de P. Ferrand. L'avantage que j'y trouve c'est que toutes les pièces tordues sont disponibles. Sur un plan, surtout agrandi, faut se débrouiller pour les carénages de train, les karmans et le groooos capot !

Tu partirais du plan Page format 1.3m ?

Je ne suis pas prêt de commencer encore ! Disons que j'arrive au bout de la construction de mon Vertigo qui m'a pris 2 ans, faut que j'envisage la suite mais rien n'est fait pour le moment !

Pour le moteur, j'ai bien le titan62 sous la main mais ce n'est pas un critère fort. Un Saito tricylindre serait sympa sur ce genre d'engin... :)

David, j'ai ressorti mon plan Horsteller.

Juste pour info : 

Il fait précisément 2m03, le moteur schématisé est un "3W 70cc twin" et dans la description il est question de "3 to 5 cubic inches" , donc 49 à 82cm3 si je calcule bien.

Le plan est tiré d'un kit Byron, avec quelques modifs.

Il est donné pour 22-25lbs donc 10 à 11,3kgs

Il y a clairement un vrillage négatif quand on regarde les talons des nervures, je vais essayer de mesurer les valeurs.

la forme du stab n'est pas maquette, le fuselage me parait moyennement fidèle également.

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Edit : on s'est croisés ^^

Pour te répondre sur mon plan, l'original fait environ  1m60  J'avais fait imprimer une version rapetissée chez Lips, là il suffit que je fasse un agrandissement.

Pour les carénages : cette fois je ne vais pas tortiller, je pense faire un moule !

Pour le capot de la version 1m25 j'avais tourné la forme dans du roofmat puis fibré. Très rigide et léger (comparé à du 100% fibre) mais ça se marque facilement. Ça faisait déjà une gamelle de 25cm de diamètre, là je ne sais pas si ma perceuse acceptera que je tourne un truc si énorme... on verra. 

Pour les karmans j'avais inauguré sur le Z comme le R1 une technique à base de mousse PU poncée et coffrée, ça marche bien.

Je ne commencerais pas avant d'être décidé sur les choix aéro de toute façon...

J'ai enfin reçu le plan, les choses sérieuses commencent ! Début de l'aventure GeeBee chez Bobby ! :)

J'ai mis à jour la géométrie avec des cotes plus précises. Fichier à retrouver ici : https://www.cjoint.com/c/KCcuvcbaWSa

Cette fois, la répartition de portance est monotone même sans vrillage. J'exclus la valeur au saumon qui me paraît peu réaliste vu l'approximation de la forme à cet endroit.

J'ai aplati la répartition de portance en ajoutant un vrillage positif progressif sur toute l'envergure. Franck, tu valides ?

Bon, Je sais que la croyance populaire n'est pas toujours en accord avec la Science mais... le plan montre un vrillage négatif de -1° sur toute l'envergure. Radio terrain FM m'a dit "tu verras, le secret pour un GeeBee qui vole bien, c'est un bon vrillage négatif..."...

Moi je crois en la science, mais quand une si petite variable peut avoir autant d'incidence sur un projet auquel je vais consacrer des centaines d'heures, je ne peux m'empêcher de flipper un peu... Faudra que j'assume pleinement arriver au terrain avec un magnifique vrillage positif pour le premier vol !

Franck, je comprends bien que la décroissance de Cz vers le saumon permet de faire décrocher d'abord l'emplanture et donc rendre l'opération plutôt symétrique, mais quel intérêt, concrètement, de vouloir aplatir cette répartition de Cz ? Gain en finesse ? 

Par contre je suis un peu embêté avec la portance de stab :

En bleu le FAD16 13%, en rouge le FAD18 13%.

Tu disais : Pour un comportement le plus sain possible, en particulier aux grands angles, cette courbe doit être positive à basse vitesse puis décroître jusqu'à devenir légèrement négative à vitesse élevée. 

Bon ici, c'est dommage, c'est tout le contraire... Je crois comprendre que le stab est trop petit. Le volume est pourtant de 0.4, mais quand j'essaie d'agrandir "pour voir" l'envergure du stab, je retrouve une courbe correcte.

Qu'en pensez-vous docteur ?

Je reste ouvert à l'idée de revoir la géométrie. Comme le disait Laurent, le stab dessiné ici est celui qui s'approche de l'original alors que le plan du modèle montre un stab plus grand. Je privilégierai les qualités de vol même si c'est au détriment de l'aspect maquette.

Salut !

De mon côté le projet est en attente car d'autres objets volants ont eu la priorité mais le R2 ne m'a jamais quitté l'esprit. Un jour ou l'autre je sais que je vais le réaliser.

Du coup c'est quel plan, que tu as reçu???

Concernant le vrillage négatif "simple" sur toute l'envergure, j'insiste sur un truc : faute d'être LA solution "idéale" sur le plan formel et théorique, c'est quand même une solution qui fonctionne très correctement. Aucun de mes GeeBee fabriqués précédemment  avec ce vrillage simple n'ont jamais montré un décrochage brutal, ni les curieuses réactions qu'on attribue souvent à cet avion.

Je continue de penser que la clé pour cet avion est la maitrise de la charge ailaire, qui est bien trop élevée sur beaucoup de réalisations.

Et que les question sur le vrillage éventuel des ailes ne règle pas l'autre grosse difficulté : le centre de gravité situé très haut, qui facilite le passage sur le nez à l'attero quand le toucher des roues n'est pas parfait.

Mais en tout cas je vais suivre avec attention la suite de la discussion !  ;) 

laurent

Bonjour à tous,

Une répartition de Cz bien plate n'intéressante que dans le cas d'ailes à fort allongement (type planeur), ici ce n'est pas le cas.

Dans les deux cas, il y a deux finalités : avoir un bon rendement de forme de l'aile (coeff. dOswald) et garantir un décrochage en dernier du saumon (pour garder le contrôle aux ailerons jusqu'au dernier moment).

Ici, avec les nouvelles dimensions de ce GeeBee, et je proposerai plutôt un vrillage négatif de -1.5° sur les deux dernières cordes, c'est ce qui donne un bon rendement de forme de l'aile sur toute l'enveloppe de vol et un saumon peu chargé.

Effectivement, le chargement du stab est peu favorable sur ce modèle, et la solution est bien d'augmenter la taille du stab et/ou son bras de levier avec l'aile. En restant raisonnable, sinon ce ne sera plus un GeeBee, si déjà le stab est neutre au décrochage ce sera suffisant.

Franck

Bonjour Franck,

La construction progresse à petits pas.

J'ai construit le stab agrandi de 5%, ce qui me permet d'avoir un chargement de stab parfaitement à 0 sur toute l'enveloppe de vol.

J'attaque le dessin des nervures d'ailes.

Je reviens sur cette histoire de vrillage de -1.5°. Cela me donne un coeff d'Oswald de 0.84 : 

Sans vrillage, je suis à 0.9

Je ne maîtrise pas bien l'intérêt de ce coefficient et du choix à faire entre réduire la charge des saumons ou maximiser ce coefficient d'Oswald, peux-tu m'éclairer ?

Concernant les calages, j'ai des valeurs loin de celles dont j'ai l'habitude: 

J'envisage d'utiliser le FAD23 à 13%. Le FAD18 me sert de référence sur un profil plus classique. 

Vu que le FAD23 présente un Cm0 pratiquement nul, je ne comprends pas pourquoi le stab doit présenter un calage et donc un Czstab non nul au Cz de réglage. Disons que je suis perturbé par le fait de ne pas caler le stab à 0, trop l'habitude des avions de voltige "parfaits" calés à 0 partout... :)

Dernière question, à quoi correspond la ligne "Cz aile stab neutre" ? Le commentaire indique qu'on doit trouver dans les 0,3, rien à voir avec ce que j'obtiens. Qu'en penses-tu ?

David.

Bonsoir David,

En quelques mots :

- coeff. d'Oswald versus répartition de Cz : s'i faut choisir entre les deux, la priorité est toujours donnée à un comportement sain au décrochage, donc à une répartition de Cz qui décharge le saumon. Mais dans ton cas, sur ta dernière simulation sans vrillage, tu as encore beaucoup de marge, ta répartition de Cz est trop dégressive depuis l'emplanture et tu peux sensiblement améliorer le coeff. d'Owald. Comme préconisé dans mon message du 1er juin 2020, tu peux mettre un vrillage positif sur les cordes intermédiaires, puis finir en négatif (valeur à ajuster à ta nouvelle géométrie), de manière à obtenir des répartitions de Cz et de portance plus correctes (voir exemple dans ce même message).

- les valeurs de calages sont peu habituelles, mais classiques avec un profil "autostable" comme le FAD23 à cause de son incidence de portance nulle.

- le Cz de stab ne dépend pas que du Cm0 profil, et de loin. Il y a aussi la position du Cz par rapport au foyer de l'aile, le volume de stab, les allongements des ailes et du stab, etc. Et c'est encore un poil plus compliqué pour le calage du stab, qui dépend en plus de la déflexion de sillage des ailes. Si tu veux avoir le détail de tout cela, une saine lecture :  http://rcaerolab.eklablog.com/livre-mecanique-du-vol-conception-aerodynamique-p1157624

- le "Cz aile stab neutre" correspond au Cz de l'aile quand le Cz de stab est nul. 0.3 est un critère de conception quand on part d'une feuille blanche avec toutes libertés sur les dimensions pour obtenir un appareil le plus sain possible, mais on ne peut pas toujours le satisfaire quand on fait une maquette. Ici, c'est un GeeBee... qui ne volera jamais comme un Calmato...

Franck