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Pratique du rotor d'autogire
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girodreamer
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MessagePosté le: Mer 26 Sep - 21:21 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

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Dernière édition par girodreamer le Mar 19 Fév - 22:14 (2013); édité 1 fois
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MessagePosté le: Mer 26 Sep - 21:21 (2012)    Sujet du message: Publicité

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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Mer 26 Sep - 23:09 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:
Ah !... Cela devient interessant... le tableur commencerait à montrer que le décrochage de la pale ne produit plus le battement excessif mais juste une baisse de régime (chute des tours). Que la chute des tours provoquerait alors le battement excessif...Soit en gros... la montée de i pale et la baisse de Fc... non ?

Il finirait presque par comprendre, Gma. Mais son mauvais esprit finit toujours par prendre le dessus...Bon, enfin.
Pour lui faire comprendre que la force centrifuge n'a rien à faire dans l'angle du battement a1, je vais me fendre d'un croquis et d'une équation algébrique simple basée sur deux petits éléments de pale représentatifs:



Application numérique pour un rotor de 8m tournant à 360 t/mn et translatant à Vt =30 m/s. En prenant les éléments de pales représentatifs au 3/4 du rayon, on a Vc =113 m/s. En admettant que l'incidence moyenne sur un tour vaut environ 4°, la formule du battement longitudinal devient a1 ~ 2 x 4° x 30/113 = 2,1°
C'est évidemment très élémentaire. Juste pour montrer que la masse des pales n'intervient absolument pas dans le calcul du battement a1, contrairement aux sous entendus de Gma.

Elle montre en passant que sous 0g (donc avec alpha = 0°), le battement a1 disparait.
que si le régime diminue de moitié (Vc) le battement a1 augmente mais demeure raisonnable
Qu'en supposant que l'incidence de l'élément reculant est amené à la limite du décrochage, (alpha + a1 = 12° ), l'incidence moyenne approchant alors probablement 8° cela donnera a1 = 12° - 8° = Insuffisant pour frapper les butées.
C'est donc après le décrochage de l’élément reculant que le battement s'accroitra sans limite.


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Bobcat


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 01:20 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Haflinger a écrit:

Bobcat a écrit:

Arrivé en dessous d'un certain régime ( variable suivant les rotors et les appareils...) le N rotor ne remontera plus jamais.......MAIS effectivement, juste avant ce point critique, une mise en virage serrée (par exemple)   pourra recharger le disque rotor et faire remonter les tours.



tu vois Girodreamer , de meme qu'aux ames bien nees la valeur n'attend point le nombre des annees , a contrario l'habit ne fait pas le moine ,
en l'occurence quelqu'un qui exibe un CV comme on n'en a jamais vu dans tous ses messages et se pretend instructeur t'explique qu'au cas ou tu serais a la limite du rotor la conduite a tenir pour ........... te sauver te tuer

en resume donc , si ton rotor a tellement ralentit qu'il parvient juste a porter le giro , un bon facteur de charge pour faire declencher le battement mortel et le tour est joue

super !

Encore une fois, faute d'argument pour me contredire, le pauvre théoricien Haflinguer ne trouve que les attaques personnelles ( en essayant de prendre d'autres forumeurs à témoins....)  pour essayer de noyer le poisson....

Tu vois affligeant, il n'y a pas qu'une seule différence  entre nous, mais la principale,  elle est de taille : ce que tu décris en théorie avec moultes précisions...Moi je l'ai fait ! je suis passé volontairement  : en école , c'est obligatoire pour les instructeurs sur R 22 et R 44, par  le zéro G et le mast bumping et je connais par expérience le "vortex" aussi.....puisque suite à une série de crashs et d'incidents, il avait été décidé de faire des séances de "mise en garde" contre ce phénomène.
Non, il y  une autre différence, pour devenir Pilote d'hélico, je n'ai pas eu besoin de connaître la démonstration théorique sur le nombre de Reynolds en méca vol,  mais la connaissance du pourcentage de Dwell m'as été utile... en méca boulon Mr. Green

 Et s'il te plait, quand tu ne comprends pas une phrase, ne fais pas comme tu fais à chaque, ne la réécris pas à ta sauce....  Je n'ai jamais écrit que si ton rotor ralenti jusqu'a ....blabla..... Prends tes responsabilités que diable !
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Pil/Ins pro/privé hélico, environ 6000 heures de vol sous voilures tournantes ( je ne marque pas mes heures sur ULM). Vole sur Paramoteur, Hélico et autogire....


Dernière édition par Bobcat le Jeu 27 Sep - 04:19 (2012); édité 1 fois
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Bobcat


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 01:52 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Jean Claude DEBREYER a écrit:

Bobcat a écrit:

Arrivé en dessous d'un certain régime ( variable suivant les rotors et les appareils...) le N rotor ne remontera plus jamais.
Et encore une fois, dans le cas d’espèce, le régime a chuté en l'absence de filets d'air pour alimenter l'autorotation pas par décrochage de la pale reculante qui est une chose normale et non dangereuse.


Dans un premier temps, le régime descend, comme tu le dis, par manque de flux d'air et pas par décrochage. Il remonte aussi facilement qu'il est descendu dès qu'on lui redonne du souffle en ré-augmentant l'incidence du disque. Dans ce cas là, une partie de la pale reculante est en effet "normalement décrochée" et il en reste une large partie qui fournit assez de couple pour remonter rapidement le régime.
Mais plus on laisse le régime diminuer (par manque de flux), plus le rétablissement du flux élargira la zone décrochée, et moins il y aura de couple disponible pour relancer le rotor.
Au delà d'une certaine limite basse du régime, le rétablissement du flux crée une zone décrochée trop importante. Le couple produit est déficitaire et le régime rotor ne remontera plus jamais.
A ce stade, c'est bien le décrochage des pales, et non le manque de flux d'air, qui continue à ralentir le rotor, alors qu'on espérait sa relance. Et plus on augmentera le flux d'air, plus le régime chutera rapidement. Une réduction (voire inversion) du pas général abaisserait considérablement cette limite.

Jean Claude, tout d'abord, j'ai plaisir à argumenter avec toi, car tu n'es pas un Ayatollah ni un Salafiste de la théorie .....et que tu réponds de manière claire et sans user de verbiage oiseux .....ni d'attaques personnelles qui n'apportent rien au débat.

Dans ta réponse, tu nous fait une parfaite description du "VORTEX"  Et j'y souscris ! Ce que tu dis est totalement vrai, mais pour le Vortex.   Mais pour moi,  "Dans ce cas précis"....Il ne s'agit pas de décrochage : le rotor descend   dans son flux d'air à la même vitesse que le flux d'air passe au travers = les vitesses s'annulent et le Vortex est installé.
Comme tu le dis, l'augmentation du pas va faire accélérer le phénomène.  Pourquoi ? Parce que en augmentant le pas, tu augmentes la vitesse du flux au travers des pales et donc tu entretien et augmente le Vortex.
MAIS, si tu es d'accord pour dire que l'augmentation du pas  (ou sa diminution ) modifie la vitesse du flux d'air passant au travers du rotor ( et donc sur les pales)... tu admets que les commandes de vol sont actives....si elles sont actives, c'est que le rotor n'est pas décroché.... CQFD. Okay
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Haflinger


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 08:35 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Bobcat a écrit:
bla bla bla

Mort de Rire

le grand n'importe quoi continue , c'est si lamentable que ce serait presque risible


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Haflinger


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 08:49 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

remi a écrit:
Un rotor tripale (ou quadri) aurait donc plus de chance de reprendre aisément des tours qu'un bipale ,à poids égale; La partie fournissant le couple etant plus importante. Ce rotor peut aussi etre équipé d'un systeme centrifuge de rattrapage de tours et comme tu le dis JCD lui faire abaisser le pas dans le négatif si besoin .Voir à l'aide du tableur le régime du rotor en deça duquel le pas doit etre négatif et régler le systeme en fonction.


malheureusement non , multiplier le nombre de pales ne change rien car chaque pale effectue des rotations completes , des cycles complets , il ne faut pas considerer une photo instantannee et figee mais des rotations completes et successives , le fait qu'il y en ai plusieurs ne change rien , chaque pale se comporte comme la totalite et la totalite comme une seule

sinon effectivement a l'aide d'un outil comme le tableur de Jean-Claude on pourrait simuler des cas critiques et en deduire des parametres pour en sortir , est-ce qu'une diminution du pas garanti de sortir d'un sous-regime ? et quel pas pour quel regime ?

un controle par l'incidence comme le suggere J-C serait peut-etre plus judicieux , mais sur la pale elle meme cela provoquerait des couples cycliques genants , peut-etre qu'avec les "palettes" sur une barre on pourrait faire quelque chose , avec l'angle de cone peut-etre aussi sachant qu'une surcharge augmente l'angle de cone

si on etabli avec certitude la viabilite du concept un rotor evolue de ce type couterait plus cher mais est-ce vraiment un ecueil ? question de priorites


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girodreamer
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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 09:09 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

quelqu'un aurait t'il une reponse a ma question ?
merci
jmi


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 09:32 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Bobcat, Il ne s'agit pas ici de du phénomène appelé Vortex Ring State qui atteint les rotors d'hélicoptères. L'enfermement du rotor dans son propre anneau tourbillonnaire se produit quand l'hélico descend aussi vite et dans les tourbillons que ses pales ont générées. Encore faut-il pour cela que la descente soit relativement verticale. Comme tu le dis, il s'agit d'un blocage de la circulation du flux à travers le disque, et non d'un décrochage de pale.
Il n'en est rien pour un rotor d'autogire que l'on cabre. La translation et l'autorotation continuent d'évacuer les tourbillons des pales derrière et au dessus. Aucun risque de passer dedans. En vol "normal" un cabrage du disque crée une augmentation d'angle d'attaque des pales ayant pour effet une augmentation directe de la portance, et un accroissement du régime de rotation qui finit par rétablir l'angle d'attaque initial. L'un comme l'autre, régime ou (et) angle d'attaque, augmentent la portance.
Mais...partant d'un régime trop bas, un cabré excessif augmente à l'excès l'angle d'attaque, élargissant trop la zone décrochée de la pale reculante. Bien que la portance ne disparaît pas pour quelques degrés de trop, la trainée de la nouvelle partie décrochée absorbe la motricité indispensable à l'autorotation. Et le rotor ralenti encore au lieu de se rétablir.
Dans cette situation, le flux n'est nullement bloqué, c'est le décrochage qui s'est trop étendu. Aucun lien avec le V.R.S des hélicos.


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 09:55 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

girodreamer a écrit:
quelqu'un aurait t'il une reponse a ma question ?
merci
jmi

J'ai écrit en page 11 de ce titre le 24 à 22h 40: "C'est la grande conicité des Cierva et leurs faibles cadence en tangage qui les prémunissait beaucoup mieux que les Bensen et consort." Tu pourra y trouver la justification .


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Bobcat


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 10:46 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Haflinger a écrit:

Bobcat a écrit:
bla bla bla

Mort de Rire

le grand n'importe quoi continue , c'est si lamentable que ce serait presque risible

Bel exemple d'argumentation claire et nette qui apporte quelque chose au débat Okay . Mr. Green
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Bobcat


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 10:55 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Jean claude, nous sommes bien d'accord.
Si j'ai cité le vortex, c'est que et je précise encore : "dans ce cas précis"....Le rotor du gyro se trouve non pas en situation de décrochage, mais comme il est en "zéro G" il n'est plus ventilé et de facto il est en état de vortex... puisque les filets d'air au dessus sont moins rapides que les filets d'air en dessous...Et donc, il perd ses tours.
Comme tu le dis justement, un changement d'assiette en tangage  et/ou roulis va modifier l'incidence et recharger le rotor a condition que le régime rotor soit au dessus du minimum. Car  sinon, effectivement le cercle autorotatif est sorti du cercle du rotor et les tours ne remontent plus....Dans ce n'est pas ( pour moi en tous les cas...) un décrochage de la pale.
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Haflinger


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 10:59 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Mort de Rire
quand c''est fini , n , i , nini , ca recommence


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girodreamer
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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 11:05 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

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gma


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 11:15 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

CQFD (Ce Qu'il Fallait Dire... à défaut de le démontrer). Mais Bobcat a raison.  
 

Comme il fut déjà expliqué, le "décrochage" aérodynamique suppose l'exploitation du profil au delà du point de transition sur la polaire, point qui correspond à un changement du régime d'écoulement.  
Sur hélicoptère, le décrochage de la pale reculante (évoqué à juste titre) a une conséquence fâcheuse, il contraint une bascule du plan vers l'arrière. Le phénomène n'est pas violent contrairement à ce que l'on pourrait penser, puisqu'il s'étend progressivement sur l'envergure de la pale au fur et à mesure que la vitesse de translation du rotor croit.  
C'est fâcheux car, si le plan bascule vers l'arrière au fur et à mesure que vous croissez en vitesse, on observe une bascule vers l'arrière de Fn, donc une diminution de la composante de propulsion.  
A terme, la seule conséquence, est que vous êtes manche en limite avant (j'ai pas dit en butée) et que votre machine rechigne à avancer. C'est la seule conséquence du "décrochage" de pale reculante sur hélicoptère, le plafonnement en vitesse de translation. Et pour un constructeur qui exploite commercialement la formule, c'est effectivement un problème épineux à résoudre, mais sans danger pour votre petit confort on vous rassure.  
 

Sur autogire, le fonctionnement du rotor est différent. A l'image de l'avion, qui se met en "autorotation" parcequ'il décroche de façon dissymétrique, vous constaterez qu'une fois décroché, la rotation de l'avion ne cesse pas, elle dégénère en vrille faute que l'aile soit adaptée au mouvement. On observe d'ailleurs que pour stopper la vrille il faut fournir un effort conséquent aux gouvernes (si elles ne sont pas masquées par le sillage)... et que la vitesse de descente n'est pas celle de chute libre.  
On observa ça vers la fin du premier conflit mondial, ce pourquoi en France et en 1919 Mr Lapresle fut chargé d'étudier le phénomène.  
Et c'est ce point de départ qu'il convient de garder à l'esprit, le décrochage d'un profil ne suppose pas la disparition de la force aérodynamique, juste une réorientation combinée ou non à une évolution du foyer.  
 

Le premier à exploiter ces résultats sera Mr Cierva, qui va décider de fabriquer une voilure spéciale, exploitant le principe du décrochage pour générer une rotation et ainsi entretenir le mouvement. C'était entre 1920 et 1922.  
C'est la raison pour laquelle lorsque je lis, 90 ans plus tard, que le "décrochage" de la pale reculante compromet le régime, je me tape le fessier parterre avec des soubresauts d'hilarité non contraints.  
 

C'est vrai que depuis 1922, le rotor d'autogire a un peu évoluer, pour des questions d'optimisation de performances, nous avons petit à petit adopté des profils plus performants, augmenté les calages de ces profils pour conquérir leur meilleur Cz, gage d'une réduction optimale de la surface de pale.  
Et effectivement, aujourd'hui, nombre de rotors qui volent très bien, sont peu enclin à se prélancer seuls par le simple déplacement de la machine.  
Reste toutefois que, pour pouvoir offrir un minimum au décollage, ils vous permettent de quitter le sol (1g mini) à une vitesse minimale de quelques km/h et avec un régime librement entretenu inférieur de 10 % à celui normalement exploité en vol. Et je vous assure, Haflinger, des milliers d'autogires volent sous 1g avec un régime rotor stable.  
Donc en gros, cela signifie que votre rotor peut soulever votre charge avec moins de régime et moins de vitesse que ce qui pourrait être disponible en vol normal. Cependant, il fut évoqué la question d'une évolution sous faible facteur de charge car on sait que cette phase de vol génère un souci pour ce rotor :  
 

  • Diminution du facteur vitesse pour les évolutions à fortes incidences,  
  • Diminution du facteur incidence pour les évolutions à grande vitesse.  
 

Et si une chose est bien réelle pour ce type de rotor, visible sur la courbe des π.N.D / V, c'est son désarroi face à la réduction drastique de l'incidence, son régime d'autorotation cesse en deça d'une certaine valeur (environ 7° pour la plupart).  
Quand à sa vitesse, si elle diminue... eh bien peu de chose à dire, Fn diminuera également, provoquant à nouveau une augmentation du facteur de charge et un retour de ladite vitesse.  
 

Donc pour résumer, on sait depuis 90 ans que l'augmentation de l'incidence est favorable au régime rotor (et elle est maximale pour le cas de l'autorotation verticale avec 90°)... que seule une incidence minimale est préjudiciable à ce régime.  
Doit-on considérer de ce fait comme dangereuses l'augmentation combinée des deux facteurs vitesse et incidence pour le rotor ?  
 

Certains disent oui, avec l'argumentation que l'accroissement d'incidence génèrera un "décrochage" de la pale reculante, produisant de façon combiné une bascule du plan sur l'arrière (donc accroissant davantage l'incidence) ainsi que des battements conduisant à la perte irrémédiable de tours.  
Plus loin, une démonstration sommaire dénonce l'indépendance des battements à la vitesse, mais une évolution selon le coefficient d'avancement μ. A terme, il est expliqué que comme les battements origine de la perte irrémédiable des tours sont consécutifs à l'exagération du coefficient d'avancement, que pour les limiter, il conviendrait de réduire la vitesse de translation, voir l'incidence de la pale reculante chez d'autres.  
 

En m'excusant par avance, je signale que le coefficient μ ici dénoncé est le rapport d'une vitesse de translation horizontale projetée sur celle constatée en bout de pale.  
Que donc mathématiquement, l'accroissement de i réduira d'autant le coefficient μ... En autorotation verticale, il vaut 0, il n'y a pas de battement... combien même la vitesse de translation serait la même.  
Donc, on déduira que la bascule du plan sur l'arrière, génératrice d'une augmentation d'incidence, réduit mathématiquement le coefficient d'avancement... donc les battements, même si la vitesse de translation du rotor n'évolue pas.  
 

Et donc de comprendre que pour sortir un rotor d'autogire d'une situation de battement, il convient d'abord de laisser s'opérer la bascule du plan vers l'arrière conduisant à l'augmentation de i.  
Cette bascule générant un accroissement de la composante de traînée, la vitesse de translation diminuera d'elle même, jusqu'à stabilisation du régime. Dans cette phase, il est clair que les efforts aérodynamiques de la voilure l'emportent sur celles d'inertie du giravion, qu'un pilote qui contraint aux commandes la bascule de son fuselage risque de perdre corps et âmes avec le fuselage.  
 

Tandis que, si par contrainte ou pilotage des pales, vous contenez la bascule du plan voir réduisez son incidence... effectivement le rotor s'achemine tout entier vers son implosion par vibration (battement fondamental avec baisse en fréquence (tours) et augmentation en amplitudes).  
Une variation collective du pas ne règle rien sur autogire... puisque votre rotor d'autogire était censé être calé au pas optimal. Au mieux, elle vous permettra d'accélérer votre descente... Oui, sur hélico c'est utile, cela permet de passer d'un calage très élevé à celui qu'il faut pour devenir "autogire". Mais sur autogire, vous êtes déjà au bon calage.  
 

La solution n'est donc pas coté rotor, elles se trouve entre la masse sustentée et le rotor... l'interface homme-machine, c'est à dire la chaîne de commande.  
 

Pour que la bascule du plan puisse se produire, il faut que l'action de panique du pilote (due à forte Vz et pente) soit annhilé soit à la fois en débattement (le fuselage doit être entraîné par le rotor dans le mouvement de bascule) et en vitesse (le rotor doit imposé la cadence au fuselage et non l'inverse).  
Un compromis entre "l'aile libre" et le cas des premiers ciervas à rotor calé fixement sur le pylône.  
 

Il ne s'agit pas d'un dispositif annulant l'effort aux commandes (irréversibles), mais juste un système d'amortisseur par fuite d'huile organisée. Plus la vitesse de manoeuvre du manche sera rapide, plus le freinage sera puissant. En manoeuvre normale, il n'y a pas freinage des commandes.  
On associe à ce dispositif un "compensateur inertiel" monté sur le trim. Plus le facteur de charge diminue, plus le trim est réglé automatiquement par ce compensateur dans le sens "à cabrer". Au facteur de charge minimum limite, il faudra un effort à pousser tandis que pour un facteur de charge maximum, il faudra un effort à tirer. Ainsi, on restitue au pilote "une réalité virtuelle augmentée" comme on dit maintenant (effort) et s'il réalise un mouvement de correction dont la cadence est exagérée, on le freine.   

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L'inconvénient du plomb dans la cervelle est qu'il provoque, chez certains sujets, des crises de "saturnisme"...


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Bobcat


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 11:32 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Le mat (et la boite de transmission qui va avec bien sur....des hélicoptères "modernes" est incliné vers l'avant de plusieurs degrés, ce n'est pas pour faire joli, mais pour justement diminuer les effets négatifs de la bascule arrière du plan du aux effets de la pale reculante.
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MessagePosté le: Aujourd’hui à 02:27 (2017)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire

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