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Théorie du rotor d'autogire
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Haflinger


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MessagePosté le: Mer 21 Sep - 11:08 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

j'aurais espere d'un surdoue qu'il sache mettre des quotes de citation , couleurs ou polices differentes afin de rendre la lecture plus efficace

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MessagePosté le: Mer 21 Sep - 11:08 (2011)    Sujet du message: Publicité

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gma


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MessagePosté le: Mer 21 Sep - 11:15 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Oui Jean Claude ! c'est presque ça ... voyez bien qu'on se fout pas mal de la masse rotor lorsque l'on parle de masse pale.

Mais bon ! c'est pas la masse cubique qui sert de qualificatif... cherchez bien... un indice en plus... le régime de rotation compte.
 
et la frontière entre pales "lourdes" et celles "légères" dépend de ce facteur.


Halfinger... j'ai pourtant dit à Jean Claude que le qualificatif "surdoué" est usurpé... voyez avec lui.
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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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Haflinger


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MessagePosté le: Mer 21 Sep - 11:20 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:
Halfinger... j'ai pourtant dit à Jean Claude que le qualificatif "surdoué" est usurpé... voyez avec lui.


c'est pourtant le seul de flatteur eu egards aux circonstances

sinon il va falloir que je trouve le temps de mettre en equation la vitesse induite par la trainee faisant office de portance en autorotation verticale en se basant sur le Cx a 90 degres du rotor ,
car si la definition aerodynamique de la trainee est la composante parallele(Edit : lapsus corrige) au flux , dans la pratique ca peut aussi etre celle qui empeche de tomber comme une pierre ,
d'ailleurs dans le cas d'un rotor meme si le rotor traine en descente verticale , les pales elles portent bien


Dernière édition par Haflinger le Mer 21 Sep - 16:40 (2011); édité 4 fois
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gma


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MessagePosté le: Mer 21 Sep - 16:31 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Et si la définition de la traînée n'est pas celle là... Vous faites comment ?
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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Mer 21 Sep - 19:29 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:

c'est pas la masse cubique qui sert de qualificatif... cherchez bien... un indice en plus... le régime de rotation compte.






gma: Votre démonstration de la légèreté des pales de Magni, basée sur la masse par mètre, n'était déjà pas établie, puisqu'il aurait fallu au moins une comparaison avec des "lourdes". Mais maintenant, intégrant le régime de rotation dans votre dernière notion  de "lègèreté, nous sommes impatient de connaitre le qualificatif définitif que vous donnerez aux "Magni" par rapport un autre que vous jugerez "lourd".

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Phil.C


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MessagePosté le: Jeu 22 Sep - 02:12 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Je ne me prononcerai pas sur la lourdeur/légèreté des pales...

Mais en ce qui concerne les rotors, la seule façon de comparer objectivement la vivacité/placidité de 2 rotors à prendre ou perdre des tours, est l'établissement d'un indice qui quantifie le rapport entre l'énergie stockée dans le rotor et la puissance qu'il capte et dépense chaque seconde.
Cet indice est homogène à un temps en secondes.

Un tel indice existe dans le monde hélico, il porte le nom d' "INDEX t/k" et c'est un critère CAPITAL qui permet de comparer la sécurité de machines de taille très différentes vis à vis des réflexes du pilote.
J'ai déjà publié un document sur le sujet. Le 22 décembre 2010 à 15h10 dans le sujet "Profil des pales" en page 6: Phil.C a écrit:
L'index t/k est représentatif de la réserve de temps de vol non motorisé ( par le moteur de l'hélico ou la ventilation/facteur de charge du giro ) avant d'avoir définitivement perdu trop de tours.
L'index t/k est capital pour la sécurité des hélicoptères et moins important pour un giro qui est en autorotation permanente. Il est cependant quantitativement représentatif de ce que nous qualifions de rotor lourd ou rotor léger ( et du "temps de survie" en conditions de "faible g" )

Ce document ne semble pas avoir passionné les foules, car parmi tous les lecteurs de ce forum, seul GP m'a posé une question en privé sur cet index t/k.

Au cas où il y aurait un regain d'intérêt pour l'index t/k je fournis un nouveau lien pour ce document puisque l'ancien lien est mort faute d'avoir été demandé depuis trop longtemps.http://www.sendspace.com/file/2hlsr1
Et un autre qui montre la classification d'un certain nombre d'hélicos selon cet index. http://www.sendspace.com/file/0wx7th

Bonne lecture.
_________________
Phil.C . . . L'ignorance est un bonheur . . . jusqu'à la prise de conscience.


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girodreamer
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MessagePosté le: Jeu 22 Sep - 07:43 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

....

Dernière édition par girodreamer le Ven 11 Nov - 03:24 (2011); édité 2 fois
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INEXFRANCE


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MessagePosté le: Jeu 22 Sep - 08:17 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Bonjour, Jean Claude DEBREYER,
il est impossible par exemple de faire flotter une barre d'acier, tandis que c'est possible pour une aiguille. Là encore, la théorie peut aider grandement à déterminer les limites.

Evidemment dans ce cas pourtant, on utilise des souffleries pour étudier le comportement des appareils ce sont des modèles réduits, qui souvent volent vraiment. je vais donc m'en inspirer et essayer en modèle réduit ce genre de pale après tout la pas de danger, voir cette image. Salutations.


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girodreamer
Invité

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MessagePosté le: Jeu 22 Sep - 08:23 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

....

Dernière édition par girodreamer le Ven 11 Nov - 01:05 (2011); édité 1 fois
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gma


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MessagePosté le: Jeu 22 Sep - 08:40 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Bonjour,
 

Oui, la démonstration n'était pas établie… il vous manque donc un peu de "grains à moudre" pour votre critique systématique de ce que dit gma.
 

Pourtant le qualificatif fut attribué (pale légère), il est étayé (sa masse approximative au mètre linéaire), manque donc l'outil de comparaison (pour vous), pour moi, il vous manque l'outil de détermination, sinon vous n'auriez pas rédigé ce message.
 

Moi je possède cet outil, il ne me sert pas à critiquer, juste à qualifier.
 

La masse d'une pale génère une inertie du fait du mouvement de rotation. Elle génère aussi des accélérations, utiles dans certains cas.
Cette pale de 4,8 Kg/m est une pale "légère" sur un rotor de 8 m évoluant à 320 tr/min, elle serait "lourde" sur un rotor de 5,80 m évoluant à 520 tr/min. Vous l'avez d'ailleurs expliqué vous-même en citant le cas d'une pale en acier plein et l'autre nervurée du cierva. Entre les deux, la masse linéaire de la pale n'a pas changé, son inertie oui. Pour le calcul de cette inertie, il faut la masse linéaire, la position du centre de gravité de la pale, sa longueur, son régime.
 

Et l'inertie vaut :
 

                        I = m.r.ω3 avec m la masse de la pale, r le rayon parcouru par le cdg pale, ω la vitesse angulaire.
 

                        Dans le cas de notre pale, m devient Qp x Lp, masse linéaire x longueur,
                        r devient par approximation Lp /2 (on suppose le Cdg pale au milieu de la longueur),
                        ω reste le régime de rotation exprimé en radian par seconde.
 

                        Donc nous avons Ip = (Qp x Lp) x (Lp /2) x ω3 avec pour unité Kg.m/s3
 

Exemple donc.
 

            Le cas magni, 8,53 de diamètre, 4,8 Kg/m… ensuite, je suppose 320 tr/min environ, un Cdg vers 2,10 m au plus.
 

            Donc Ip ≈ (4,8 x 4,26) x (8,53 / 4) x (320x2π/60)3 = 1 640 875 Kg.m/s3
 

            La même pale (mais plus courte) sur un rotor de 7 m tournant à 360 tr/min...
 

            Ip ≈ (4,8 x 3,5) x (7,00 /4) x (360x2π/60)3 = 1 575 218 Kg.m/s3
 

            La même pale sur un Cierva de 15 m de diamètre tournant à 190 tr/min…
 

            Ip ≈ (4,8 x 7,5) x (15 / 4) x (190 x2π/60)3 = 1 063 360 Kg.m/s3
 

            Comme vous voyez, trois rotors, trois régimes, des inerties variant de 1 000 000 à 1 600 000 Kg.m/s3.
 

            A l'origine, le cierva dispose d'une pale de 23 kg pour un diamètre de 11,28 m et 220 tr/min…
 

            Donc, Ip ≈ 23 x (11,28/4) x (220 x 2π/60)3 = 793 105 Kg.m/s3... tous le monde s'accorde à dire que la pale est "légère".
 

            A l'origine, le "Djinn" (référence du fait de la plénitude) dispose d'une pale de 47 kg, pour un diamètre de 11 m (série 2) et 360 tr/min...
 

            Donc Ip ≈ 47 x (11,00 / 4) x (360 x 2π/60)3 = 6 925 065 Kg.m/s3... tous le monde s'accorde à dire que la pale est "lourde".
 

            Et vous pourriez faire ainsi une quantité importante de comparaisons, trier le cas hélicoptère et celui autogire, nuancer vos calculs… il restera à la fin la conclusion suivante :
 

            En deça de 3 000 000 Kg.m/s3, dans le cas autogire, la pale est "légère". Cette limite s'obtient par un calcul plus poussé du comportement en battement.
 

Donc, par opération inverse, vous déduirez que dans le cas magni, la pale sera lourde quand Qp vaudra "au moins" 9 kg /m…, à défaut, disposer d'un Cdg très loin.
 

            Les calculs précédents sont approximatifs, mais les fourchettes d'erreurs sont comparables, retenez l'essentiel, aucun autogire n'exploite actuellement la technique de la pale "lourde".
 

Et je redis… Magni… 4,8 Kg/m… pale "légère".
 

Moi j'étais plus léger… 2,9 Kg/m, plus rigide aussi, mais c'est une autre technique.
 

Des objections ?
 

 

Mais avant d’évoquer le problème de la masse pale, il faut résoudre un autre dilemme, la vitesse induite à travers le plan.
 

Haflinger va revoir son calcul dès que le temps lui permet et pour le cas autorotation verticale… Jean Claude devrait donc normalement s'occuper du cas translation à 90 Km/h, incidence 10° et un rotor "banal" de 6,30 m de diamètre…
 

Alors… Vi ? ça donne quoi ?
 

Parce qu'avec votre chiffre d'avant, nous obtenons un rotor d'autogire dont le Cz à 10° dépasse celui du disque plan… du jamais vu dans l'histoire de l'aéronautique mondiale.
 

On reviendra plus tard aussi sur une petite remarque de Haflinger, banale mais très importante…
 

"En autorotation verticale le rotor traîne mais les pales portent…"
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Xavier AVERSO


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MessagePosté le: Jeu 22 Sep - 09:42 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Ouf, le feuilleton reprends j'ai crains sa disparition après la divulgation du nom de gma, mais non et c'est mieux ainsi.
Raymond je constate que tu n'as pas perdu le sens de la " formule" ni celui des chiffres, j'apprécie la démonstration de la pale lourde.
comme te le demande Jean Claude : il doit bien te rester quelques photos, moi j'aimerais voir ton Cierva avec moteur de 400 CV.

xavier


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Haflinger


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MessagePosté le: Jeu 22 Sep - 10:03 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Xavier AVERSO a écrit:
..............je constate que tu n'as pas perdu le sens de la " formule" ni celui des chiffres, j'apprécie la démonstration de la pale lourde..........

Mort de Rire

quoique quelque part ca fait peur


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René BRUN


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MessagePosté le: Jeu 22 Sep - 12:17 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

J'ai calculé l'inertie des pales de mon gyro d'après la formule de gma
Et l'inertie vaut :
 

                        I = m.r.ω3 avec m la masse de la pale, r le rayon parcouru par le cdg pale, ω la vitesse angulaire.




 QUESTION à Raymond


                  Comment à été construit cette formulation de l'inertie?
                  Est-ce bien une inertie,                    
  un moment d'inertie       
  ou une énergie   ?

                        Dans le cas de notre pale, m devient Qp x Lp, masse linéaire x longueur,
                        r devient par approximation Lp /2 (on suppose le Cdg pale au milieu de la longueur),
                        ω reste le régime de rotation exprimé en radian par seconde.
 

                        Donc nous avons Ip = (Qp x Lp) x (Lp /2) x ω3 avec pour unité Kg.m/s3
 



Masse  d'une pale  : 15.8 Kg


Longueur pale 4.02m


Rayon d'inertie   1-    2.2525m
                         2-    2.4025m


Avec la même pale j'ai deux montages différents, masse autogire 430Kg


1-   Diam rotor 8.40 m   vitesse rotor en vol stabilisé 340 t/mn  Inertie d'une pale :  1606366 Kgm/s^3
Porte-pale à pas variable prévu pour le décollage sauté

montage actuel:
2-   Diam rotor 8.70m    vitesse rotor en vol stabilisé 360 t/mn  Inertie d'une pale :  2033826 Kgm/s^3
Porte-pale à pas fixe (J'ai essayé le prélancement jusqu'à 350t/mn)

la différence des vitesses  est donnée par l'angle de pas plus petit sur le grand diam  (1°50' fond de l'intrados profil 8H12)




Sur l'autogire Magni M16 de ma période de brevet le rotor tournait à 390 t/mn à deux personnes (Masse 450Kg)


Le calcul de l'inertie  de la pale donne environ 3*10^6     Kgm/s^3    
Elle se situe juste à la limite sup de la pale légère et la grande différence d'un MAGNI avec tous les autres autogires à pales extrudées est cette valeur de référence


Je ne connais pas les valeurs de l'autogire ELA pour comparaison si quelqu'un les connait  : diamètre, masse pale,  vitesse en vol stabilisé?


Dernière édition par René BRUN le Jeu 22 Sep - 18:09 (2011); édité 2 fois
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Haflinger


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MessagePosté le: Jeu 22 Sep - 12:57 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

une barre en rotation par son milieu ayant une masse de 30 kg et une longeur de 8 m a un moment d'inertie de masse de 160 kg.m2 , et tournant a 350 tr/mm une energie cinetique de 107469 Joules , sauf erreur

le "rayon d'inertie" etant de 2.31 m ,
l'energie cinetique etant proportionnelle a la masse , au carre du diametre et au carre de la vitesse , et pas autre chose

ensuite pour effectuer une comparaison il faudrait comme le souligne Phil.C mettre en regard la consommation energetique du rotor , peut-etre


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Jeu 22 Sep - 14:28 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Haflinger,  Pas d'erreur, je trouve comme toi 160 kg.m2 pour l'inertie (J = M.D2 /12) ,
et 107.400 Joules pour l’énergie cinétique (Ec = 1/2 J w2). J'avais déjà dit que gma venait d'une  galaxie lointaine.   Les lois de la physique y sont peut-être très différentes.

gma: Vous avez écrit: "Et l'inertie vaut :I = m.r.ω3 ...Objections ?".
Re: Oh oui!  L'autonomie prévue pour mon projet ne me permettant pas de voler jusqu'à vous, je me contenterais  de notre physique locale:
http://membres.multimania.fr/wphysiquechimie/CP/pp2.pdf   Energie cinétique page 10 et Moment d'inertie d'une tige page 11

Philippe, je ne suis pas sûr que l'index t/k soit un critère de sécurité pour un gyro, car il me semble refléter le temps dont dispose le pilote pour décider de  passer  son rotor au "petit" pas, en cas de perte de motorisation. Ce problème est tout différent avec un gyro.


Dernière édition par Jean Claude DEBREYER le Jeu 22 Sep - 16:34 (2011); édité 5 fois
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MessagePosté le: Aujourd’hui à 06:51 (2017)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire

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