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Pratique du rotor d'autogire
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gma


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 19:07 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Haflinger a écrit:
a bon ? je croyais que c'etait strictement impossible d'avoir le disque parralelle au plan de commande en translation par la necessite meme d'une variation cyclique , ou est-ce que je me gourre ?







Le plan de commande est le plan affiché par le pilote (plateau cyclique ou tête Bensen),

Le plan rotor est le plan suivi par le rotor... battements inclus,

Le plan d'entraînement est le plan du moyeu, généralement perpendiculaire à l'arbre (sauf moyeux oscillant, d'où l'impératif d'homocinétisme dans la transmission du couple).

Sur autogire, quand vous prélancez, le plan de commande est // au plan d'entraînement. Mais en autorotation, on pourrait dire (presque dire) que le plan d'entraînement est orienté selon le plan rotor.

Entre ce que pilote affiche et ce que le rotor fait, aux petits angles d'incidence, il y a les écarts de battement. C'est ce qui fait que l'on constate un écart croissant en vitesse entre le plan de commande et le plan rotor. La "liaison k" vise au rapprochement de ces deux plans en grande translation.

Aux petites vitesses (battements faibles), le plan de commande est sensiblement // au plan rotor.

Les équations aux battements évaluent l'influence des variations aérodynamiques sur le mouvement des pales. Comme les forces en présence sont construites sur un référentiel qui est celui aérodynamique (porté par l'axe des vitesses), il est nécessaire de construire un changement de repère pour définir la position du plan d'entraînement par rapport à celui aérodynamique.

Sur hélico, le plan de commande est incliné en avant avec l'accroissement de V, le plan d'entraînement suit... aux écarts de battement près... car le plan d'entraînement s'aligne plus ou moins sur le plan rotor. Pour éviter la fatigue des attachements (roulements, rotules...), on a, dès les années 60 incliné le plan rotor d'entraînement de 5 à 6° sur l'avant, de sorte qu'il soit // au plan de commande pour le régime de vol le plus utilisé. En stationnaire, le plan d'entraînement n'est plus ni parallèle au plan de commande, ni parallèle au plan rotor, mais c'est une phase de vol courte.

Sur autogire, les battements croissants en vitesse imposent une augmentation de l'écart entre plan de commande et plan rotor. Pour afficher une incidence constante sur trajectoire, il faut donc pousser sur le manche au fur et à mesure que la vitesse croit. 
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Dernière édition par gma le Sam 29 Sep - 16:45 (2012); édité 2 fois
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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 19:07 (2012)    Sujet du message: Publicité

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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 19:18 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:
on a, dès les années 60 incliné le plan rotor de 5 à 6° sur l'avant, de sorte qu'il soit // au plan de commande pour le régime de vol le plus utilisé.

Le plan du rotor (celui des bouts de pales, n'est jamais parallèle au plan de commande (celui du plateau cyclique). Entre les deux, il y a l'angle a1 lié à la vitesse. Pour les hélicoptères, comme pour les autogires.

gma a écrit:
J'en déduis donc que la valeur a1 que vous donnez se mesure depuis le plan de commande... un plan presque // au plan rotor... aux écarts de battement près...

J'ai mentionné : "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."
J'ai défini a1 dans mon texte et dans mon croquis. Il suffit de lire. Cette démonstration simpliste (1 ligne !) ne s’embarrasse pas d'un angle de cône dont j'ai expliqué à plusieurs reprises qu'il n'affecte pas la distance aux butées de nos gyros.
Je vous laisse nous exposer vos propres résultats, à fin de comparaison contradictoires.


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gma


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MessagePosté le: Jeu 27 Sep - 20:08 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Il est certain que mesurer un battement par rapport à un plan d'entraînement, c'est mesurer quelque chose qui ne varie pas avec le régime donc la force centrifuge.


Mais cela sert à quoi si vous exploitez des relations sous entendant que l'origine de la mesure est le trièdre aérodynamique... C'est à dire quelque chose non parallèle au dit plan d'entraînement. Les valeurs que vous obtenez seraient bêta minorées de a0... A condition d'avoir projeté l'angle de conicité sur le trièdre des vitesses.


Ensuite, pour les distances aux butées (montées sur le plan de commande), c'est en connaissant les positions relatives du plan de commande par rapport au plan rotor ainsi positionné dans le trièdre que vous les estimerez. Vous connaissez cette orientation du plan de commande à l'instant t ?


C'est cela l'essentiel.


- Vos forces aérodynamiques et vitesses sont exprimées par rapport à un référentiel (trièdre aérodynamique lié aux vitesses),
- Votre force centrifuge est calculée comme une projection dans le plan d'entraînement (dont vous ne connaissez pas l'orientation),
- Et vous souhaiteriez connaitre l'écart entre le plan rotor et le plan de commande (ce dernier dépendant de la volonté du pilote, du centrage, de la vitesse).


Mais vous avez raison ! exprimer un battement quelconque par rapport au plan d'entraînement c'est négliger avec raison les effets de la force centrifuge.


Reste que je vous le redis... La force centrifuge est un "harmonique (rang 1) d'amortissement"... elle se pose en sauvegarde, par son effet, de la vie du pilote.


Le plus bel exemple de l'exploitation de cet harmonique est le rotor de l'hélicoptère "Super Frelon" (moyeu étudié par Sikorsky)... il peut perdre une pale en vol.
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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Ven 28 Sep - 10:48 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:
vous exploitez des relations sous entendant que l'origine de la mesure est le trièdre aérodynamique...

La seule relation que j'exploite ici est celle d'une portance proportionnelle au carré de la vitesse de l’élément et proportionnelle à son angle d'incidence, en l'absence supposée de décrochage.
Vous avez mille fois raison, ladite portance est la projection sur le repère pale et non sur le repère gyro, différent d'une dizaine de degré. Une correction de cos (10°) s'impose, soit 0,03° d'écart sur a1. Espérons qu'entre mes palettes et des pales entières d'autres détails ne vous auront pas échappés !



gma a écrit:
La force centrifuge est un "harmonique (rang 1) d'amortissement"... elle se pose en sauvegarde, par son effet, de la vie du pilote

Vous vous perdez dans des concepts que vous n'avez pas compris. Vos conclusions sur des pales qui ne portent plus, au vu de leur angle β faible à l'arrière, en sont l'exemple.



gma a écrit:
exprimer un battement quelconque par rapport au plan d'entraînement c'est négliger les effets de la force centrifuge.

Ce n'est pas un battement "quelconque" que j'ai exprimé. C'est juste l'angle a1. Pas votre battement a0 , ni votre battement "béta" (Ne prenez pas ce terme pour une insulte à votre égard !)
Présentez nous maintenant vos calculs de a1 établis avec deux masses de pales différentes, afin de vérifier votre thèse.


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gma


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MessagePosté le: Ven 28 Sep - 13:42 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Jean Claude DEBREYER a écrit:
La seule relation que j'exploite ici est celle d'une portance proportionnelle au carré de la vitesse de l’élément et proportionnelle à son angle d'incidence, en l'absence supposée de décrochage.Vous avez mille fois raison, ladite portance est la projection sur le repère pale et non sur le repère gyro, différent d'une dizaine de degré. Une correction de cos (10°) s'impose, soit 0,03° d'écart sur a1. Espérons qu'entre mes palettes et des pales entières d'autres détails ne vous auront pas échappés !








Oui ! une portance exprimée d'après un coefficient lié au trièdre du profil... pour exprimer un "battement longitudinal" a1 dont l'origine de mesure sur votre croquis serait le plan de commande.Vous supposez donc que le plan de commande est // au plan d'entraînement... puisque vous négligez les projections de Fc.
Or, il n'y a qu'en autorotation verticale que le plan de commande est // au plan d'entraînement. Par ailleurs, sur autogire, le fait que les pales propulsent le rotor laisse penser (mais c'est une approximation) que le plan d'entraînement serait // au plan rotor (ce qui fait que nous aurions presque raison de représenter Fc // au plan rotor... tandis que pour un hélicoptère, on représente Fc // au plan du moyeu).



Jean Claude DEBREYER a écrit:
Vous vous perdez dans des concepts que vous n'avez pas compris. Vos conclusions sur des pales qui ne portent plus, au vu de leur angle β faible à l'arrière, en sont l'exemple.







Vous n'avez pas compris je pense !Moi je dis que SI la pale en position reculante ne construit pas de portance, ALORS elle subit de plein fouet l'unique force qui s'exerce sur elle... La force centrifuge.
Dans ce cas là (et seulement dans ce cas), la pale en question est orientée selon une direction telle que une droite // au plan d'entraînement (donc dans le cas de l'autogire // au plan rotor) passant par l'axe de battement définie la position du CdG de la pale. Cela donnera a0.
Et je vous affirme que cette position conique sera la plus basse jamais rencontrée sur un tour.

Ne pas confondre le bêta de votre croquis avec la définition du battement. Dans la norme, le bêta ne prend pas son origine de mesure sur le plan de commande.



Jean Claude DEBREYER a écrit:
Ce n'est pas un battement "quelconque" que j'ai exprimé. C'est juste l'angle a1. Pas votre battement a0 , ni votre battement "béta" (Ne prenez pas ce terme pour une insulte à votre égard !) Présentez nous maintenant vos calculs de a1 établis avec deux masses de pales différentes, afin de vérifier votre thèse.




J'ai bien compris... un battement négligeant l'action centrifuge donc défini à partir du plan d'entraînement... qui sur autogire pourrait être assimilé au plan rotor (donc vous devriez trouver a1 = 0 sur tout l'azimuth je pense)... mais que vous mesurez à partir du plan de commande (variable avec V, le centrage,...)Sans faire de gros calculs, je vous dirais, sans me tromper de beaucoup, que a1 vaut quasiment 0 pour presque tous les azimuths... aux déformations élastiques de la pale près, considérées entre le CdG et le foyer (flexion).
Car certains discuteraient bien ça. Les uns mettraient le plan d'entraînement sur le plan formé par les CdG pales, d'autres sur celui formé par les foyers... dans le cas autogire seul bien sur.

Moi, je pense que admettre que le plan d'entraînement est // au plan rotor est une très bonne approximation... confirmée par les essais en vol puisque tous ceux qui ont testé la liaison "k" sur autogire sont descendus de la bécane en disant "Bof ! non ! ça sert à rien !". Ceux qui ont fait ces essais savent bien eux, sans comprendre votre charabia, que a1 = 0°.
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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Ven 28 Sep - 14:07 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:
Ne pas confondre le bêta de votre croquis avec la définition du battement. Dans la norme, le bêta ne prend pas son origine de mesure sur le plan de commande..

Montrez nous sur un croquis où est votre angle β. Vous contestez sans rien apporter.

gma a écrit:
J'ai bien compris... un battement négligeant l'action centrifuge. vous devriez trouver a1 = 0 sur tout l'azimuth je pense.

Malheureusement, vous n'avez absolument RIEN compris. a1 ne peut varier en azimut, c'est un angle entre deux plans, pas entre la pale et un plan. Revoyez vos "normes"

PS: On attend toujours VOS calculs.


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Jean Fourcade


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MessagePosté le: Ven 28 Sep - 14:27 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:
Moi je dis que SI la pale en position reculante ne construit pas de portance, ALORS elle subit de plein fouet l'unique force qui s'exerce sur elle... La force centrifuge.

Ah non ! Vous oubliez la force d'inertie de battement perpendiculaire à la pale (voir le schéma ci-dessous). C'est parce que vous oubliez cette force que vous concluez que la pale en l’absence de force aérodynamique se remet dans le plan d'entrainement (plan perpendiculaire au moyeux) ce qui est faux.


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Ven 28 Sep - 15:23 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

La vision de Gma est totalement fausse. La vision de Jean Fourcade ci-dessus est correcte, mais complexe (portance des pales et forces centrifuges perpendiculaire au moyeu, associées à une force alternative d'inertie de battement). La mienne est convenable et beaucoup plus simple (portance des pales et uniquement la force centrifuge perpendiculaire à l'axe du cône). C'est aussi celle de Bramwell, Done et Balmford (ci dessous) ftp://195.214.211.1/books/DVD-024/Bramwell_S.,_Done_G.,_Balmford_D._Bramwel…



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girodreamer
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MessagePosté le: Ven 28 Sep - 15:30 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

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gma


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MessagePosté le: Ven 28 Sep - 18:01 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Je ne sais si gma raconte des craks, vous remarquerez toutefois que le Bramwell représente Fc comme gma le dit (pas forcément // au plan du moyeu) tandis que Jean représente Fc perpendiculaire à l'axe du moyeu (comme dans le cas hélicoptère)... Sans avoir la certitude que cet axe du moyeu est bien l'axe de rotation du rotor. Or, j'ai bien précisé que, selon moi, le plan d'entraînement serait // au plan rotor pour un autogire.


Jean à raison, j'ai négligé les forces d'inertie de battement.


Pas en azimuth Jean Claude, selon l'azimuth...
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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Ven 28 Sep - 19:52 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:
Je ne sais si gma raconte des craks, vous remarquerez toutefois que le Branwell représente Fc comme gma le dit (// au plan du rotor) .

Dans votre dessin de la page 5 du titre "vibration rotor", assorti de vos mots "imaginez des pales qui battent à la place des barres",chacun peut remarquer que vous placez Fc perpendiculaire à l'axe du moyeu, contrairement à Bramwell, alors que vous prétendez maintenant le contraire.
La vision montrée ici est erronnée. En l'absence de forces aérodynamiques et de frottements, le basculement du moyeu ne provoquera pas l'inclinaison du plan de rotation des barres. Elles continueront de tourner dans le plan horizontal initial. Vous répétez inlassablement la même erreur.



PS: On sait que vous évitez maintenant de laisser des traces compromettantes: croquis ou CALCULS. Plus facile pour vos futures pirouettes.


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Ven 28 Sep - 20:00 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

girodreamer a écrit:
Salut,
vous allez me maudire, jean claude m'a précisé pourquoi selon lui les ciervas n'avaient jamais connu d'accidents où les pales avaient découpé l'empennage en me disant que c'est à cause de la forte conicité.
Les dominators n'avaient jamais non plus connu d'accidents de ce type et personne ne me répond, est-ce un hasard ou une réalité physiquement explicable ?

Cierva et Dominator ont un axe de poussée d'hélice passant très près du centre de gravité. Cela évite les basculements à piquer intempestifs susceptibles de lancer la dérive dans le rotor.


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gma


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MessagePosté le: Sam 29 Sep - 00:58 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Jean Claude DEBREYER a écrit:
gma a écrit:
Je ne sais si gma raconte des craks, vous remarquerez toutefois que le Branwell représente Fc comme gma le dit (// au plan du rotor) .








Dans votre dessin de la page 5 du titre "vibration rotor", assorti de vos mots "imaginez des pales qui battent à la place des barres",chacun peut remarquer que vous placez Fc perpendiculaire à l'axe du moyeu, contrairement à Bramwell, alors que vous prétendez maintenant le contraire.
La vision montrée ici est erronnée. En l'absence de forces aérodynamiques et de frottements, le basculement du moyeu ne provoquera pas l'inclinaison du plan de rotation des barres. Elles continueront de tourner dans le plan horizontal initial. Vous répétez inlassablement la même erreur.



PS: On sait que vous évitez maintenant de laisser des traces compromettantes: croquis ou CALCULS. Plus facile pour vos futures pirouettes.









J'avais pourtant bien écrit... "pour faire réfléchir"...


Sur mon petit croquis, ce ne sont pas des pales, mais des "barres"... donc des bouts de ferraille dépourvues de portance aérodynamique. Ensuite, ces barres ne propulsent pas l'arbre en rotation, c'est l'arbre qui fait tourner les barres. Donc sur ce croquis, nous avons la certitude que le plan d'entraînement est perpendiculaire à l'arbre de transmission. C'est pourquoi l'action de la force centrifuge est bien représentée perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entraînement.


Est-ce la même configuration qu'un rotor d'hélicoptère ?... Oui, aux effets de portance aérodynamique près.
Est-ce la même configuration qu'un rotor d'autogire ?... Non, absolument pas.


Des fois que vous n'auriez pas encore compris, je précise que sur le "Bramwell", le croquis fig 1-20 représente (c'est écrit au dessus) le cas hélicoptère (c'est à dire plan rotor non // au plan d'entraînement)...


... En dessous, la figure qui défini que a1 est l'angle entre le plan rotor et le plan d'entraînement...


... Ce qui me permet de vous dire que, sans calculs, sur autogire, a1 vaut 0° si on considère que le plan d'entraînement est // au plan rotor.


Mais je suppose que cela ne vous fera pas changer votre phrase "la vision de gma est fausse" par "la vision de gma est correcte et tout à fait conforme à ce que d'autres ont déjà démontré".


Ne vous fatiguez pas Jean Claude, ce n'est pas de moi, cela fait 80 ans que ça existe de la façon dont je vous le décrit.
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Jean Fourcade


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MessagePosté le: Sam 29 Sep - 08:17 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:
Des fois que vous n'auriez pas encore compris, je précise que sur le "Bramwell", le croquis fig 1-20 représente (c'est écrit au dessus) le cas hélicoptère (c'est à dire plan rotor non // au plan d'entraînement)...
... En dessous, la figure qui défini que a1 est l'angle entre le plan rotor et le plan d'entraînement...
... Ce qui me permet de vous dire que, sans calculs, sur autogire, a1 vaut 0° si on considère que le plan d'entraînement est // au plan rotor.

Les équations qui permettent de calculer les forces aérodynamiques et coefficients de battement sont strictement identiques entre l'hélicoptère et l'autogire. Seules les données d'entrées sont différentes :

  • pour l'autogire : incidence positive et couple appliqué sur le moyeu nul d'où l'on déduit le régime d'autorotation,
  • pour l'hélicoptère : incidence négative et couple appliqué sur le moyeu fourni par le moteur d'où l'on déduit le régime rotor.

gma a écrit:
Est-ce la même configuration qu'un rotor d'autogire ?... Non, absolument pas.

Il y a effectivement une différence : dans un cas on considère que la vitesse de rotation est constante selon le moyeu, dans l'autre cas elle est constante suivant le moment cinétique des barres en rotation. La différence vaut le cosinus de l'angle. Pour une angle de l'ordre de 5 degrés (la valeur du battement), cette différence est négligeable (4/1000). Ce n'est pas pour autant que les barres vont se remettre perpendiculaire au moyeu (il manque dans votre schéma les forces d'inerties de battement) du moins tant qu'il n'y a pas de frottement sur l'axe de battement (relire mon post sur le battement. Tout y est ...)
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gma


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MessagePosté le: Sam 29 Sep - 09:41 (2012)    Sujet du message: Pratique du rotor d'autogire Répondre en citant

Vous avez raison Jean, mais les barres se remettront perpendiculairement au moyeu car, en ce qui les concerne, aucunes forces de portance aérodynamique susceptible d'entretenir un battement vertical ne s'appliquent sur elles. Avec une pale au lieu d'une barre, la naissance d'une portance qui se compose avec Fc génère d'une part un retard dans la stabilisation, de l'autre une conicité.
La liaison "k" fut inventée pour "éliminer" l'effet de retard, sur hélicoptère cela réussi. Sur autogire, elle fut testée pour minimiser le battement vertical et ainsi "contenir" celui de traînée, c'est sans effet.


En pratique :


Sur un hélico non pourvu de liaison "k" : Au fur et à mesure de la montée en vitesse, vous devez pousser le manche diagonalement (coté pale avançante en avant).
Sur un hélico pourvu d'une liaison "k" : Au fur et à mesure de la montée en vitesse, vous devez pousser sur le manche longitudinalement (en avant centré, centré si liaison "k"correcte).


Sur un autogire non pourvu d'une liaison "k" : pour croître en vitesse, vous devez pousser sur le manche longitudinalement (en avant centré),
Sur un autogire pourvu d'une liaison "k" : pour croître en vitesse, vous devez pousser sur le manche longitudinalement (en avant centré).


C'est cette petite expérience qui démontre que, en translation, le plan rotor d'un hélicoptère diverge du plan d'entraînement quand la vitesse croît alors que, sur autogire, les deux plans restent sensiblement //.


Aller ! il fait beau, bons vols, à plus tard.


 
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