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Théorie du rotor d'autogire
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gma


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Masculin Taureau (20avr-20mai)

MessagePosté le: Lun 31 Oct - 09:47 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Bonjour,


Ventus, vous avez écrit :
"Puisque c'est la vitesse de l'air à l'infinie amont de l'autogire (loin devant l'autogire), (voir ce que vous m'expliquez quelques lignes plus haut) et non l'air local autour de l'autogire..., pourquoi la représentez-vous toujours selon cette direction montante sur vos schémas ?"


Re : L'angle θ est le calage entre le plan rotor et la direction de trajectoire (trièdre lié au gyravion). Il existe, tout comme l'incidence. Donc il doit apparaître sur un croquis. Il faut donc exagérer le croquis pour faire apparaître cet angle θ. C'est la première raison. Ensuite, c'est la distance de "l'infini amont" qui me pose problème depuis tant d'année dans le cas autogire (voir plus loin).




Vous avez écrit aussi :
"Relativement :
L'air à 10km (devant l'engin) voit arriver le giro à 80km/h, ou, le giro voit arriver l'air (celui à 10km) à 80km/h. Du coup, si le giro est en vol horizontal, le vecteur vitesse ne devrait-il pas être horizontal sur vos schémas ?"


Re : Si on considère "l'infini amont" à 10 kms, bien sûr que si !


Puis : "Les schémas suivants (de PhT) ne sont-ils pas parfaitement exact (la flèche "Vent" représentant la vitesse de l'air à infini amont) ?"


Re : Même remarque, comme V des schémas est la vitesse résultante à l'infini amont considéré, les schémas sont exacts.




Enfin : "Dans cette formule de la portance aérodynamique :
P = ½.ρ.Cz.S.V²
La lettre "V" n'est-elle pas la Vitesse de l'air à l'infini amont ?, Soit exactement la flèche "Vent" des schémas de PhT ?"


Re : Bien sûr que si, V est la vitesse à l'infini amont, soit pour l'infini amont de PhT, la vitesse V représentée par son flèchage.




Mais n'oubliez pas, l'infini amont COMMENCE là ou la permanence de l'écoulement est démontrée.


Le petit croquis suivant (extrait de "Gyravions", cours Ensaé) pour mieux expliquer mes propos, V0 est la vitesse à "l'infini amont" (donc direction de trajectoire sur trièdre lié au giravion). V1 est la vitesse résultante constatée dans le plan du rotor, V2 est la vitesse à "l'infini aval".



Vous remarquerez que pour la représentation des forces, l'auteur considère le trièdre lié à la vitesse avec θ = i… Vous remarqurez aussi que, dans le cas hélicoptère, l'auteur ne suppose pas "l'infini amont" à 10 kms devant... pour de bonnes raisons. Idem pour "Gyrodyne" et "Combiné". En d'autres termes, il n'est pas postulé que la direction des vitesses à "l'infini amont" est celle de la trajectoire.


Donc dans le cas autogire en translation horizontale (régime du moulinet frein), la fig 2-5, V0 est "l'infini amont", V1 est la direction des vitesses dans le plan et V2 "l'infini aval".


Et comme vous l'avez sans doute compris désormais, dans les essais Lapresle, V de la veine c'est V1 du croquis alors que pour l'essai Naca (machine complète), V de la veine c'est V0 du schéma… d'où leur interprétation :


"on peut considérer que, à grande vitesses de translation et moyennant permanence de l'écoulement, la vitesse résultante peut être celle sur trajectoire et assimilé le rotor à un disque plan de surface égale à celle du rotor."


Et les écarts d'incidence qui existe entre les essais Lapresle et ceux du Naca (avec l'écart θ / i maximum aux petits angles justement).


Et cette question que je pose aux lecteurs… Si on regarde le fonctionnement du rotor seul (comme lorsqu'on isole ce dernier), c'est V0 du Naca ou V0 de Lapresle qu'il faut considérer ?
Car figurez vous qu'avec la V0 selon Lapresle, le calcul de performances avec la polaire est très précis, ce qui n'est pas le cas avec V0 selon Naca.




Dop, vous avez écrit : "Sans l'apport du jpx , à combien estimait tu le gain en trainé induit par cet entraînement mécanique, une charge rotor moindre doit bien engendrée une traînée moindre qui doit variée proportionnellement à l'augmentation de la portance ? Le fait d'avoir une surface portante même petite as t il été déjà étudié et quantifié ailleurs ?"


Re : L'idée de "relever" le Cz du rotor aux petits angles et grandes vitesses n'est pas nouvelle, Cierva et Pitcairn l'avait déjà. Pire, en 1937 je crois, il y eu l'idée d'arrêter carrément le rotor en vol pour le faire devenir aile… mais cela supposait un profil symétrique aux performances médiocres.
Le "Gyrodyne" puis le "Rotodyne" exploitèrent à outrance cette combinaison, mais pour une question de charge utile condamnant la masse à vide au strict minimum, l'allongement de l'aile était réduit.
Le gain n'est pas si probant. Vous gagnez en traînée induite sur le rotor en générant celle induite de l'aile (allongement 6). L'aile doit donc avoir une autre utilité (pour nous, support moteur et réservoirs). Dans notre cas, l'aile sustentait son poids, celui des moteurs et le carburant.
Dans ce projet, la "semi" motorisation du rotor était un réel progrès. Si 100 % représente la puissance fournie par le flux de translation, nous fournissions 70% au rotor via le JPX. Nous ne pouvions fournir davantage, à 90% le rotor adoptait déjà le régime hélicoptère et le vortex créé augmentait brutalement cette traînée. Or nous ne souhaitions pas incliner le rotor sur l'avant pour contrer celle-ci. Les 9 kW fourni au rotor permettait de gagner 20 kW sur les Rotax, faites le calcul…


Mais cela permettait surtout d'optimiser le rotor pour le vol en translation, car la "semi" propulsion du rotor permettait aussi un gain en autorotation verticale (moins de puissance à prélever de la chute).


Les essais de la maquette ont montré aussi la nécessité d'une position haute de l'aile (sillage sur empennages aux grands angles), nacelles moteur sous l'aile, et ne pas faire passer les gouvernes dans l'axe de symétrie de l'hélice (vibration).


Personnellement, je redoutais le comportement sur un moteur au décollage… en cas de panne, et un problème de vibration vis-à-vis de ces moteurs montés en porte à faux sur une aile cantilever.


Bonne journée.

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MessagePosté le: Lun 31 Oct - 09:47 (2011)    Sujet du message: Publicité

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Haflinger


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MessagePosté le: Lun 31 Oct - 10:26 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Averso

je sais que tu as dis ne plus me parler pour cause de fachitude sauf si je ne donnait mon identite ,
sans interet et non fiable , "Georges Brassens" ca te va ?
serieusement vu la quantite de cretins malveillants qui trainent ici je prefere garder mon pseudo tel quel

tu n'as pas repondu a cette question pas vraiment innocente et je souhaitais vraiment que tu le fisses

Haflinger a écrit:
.....sinon puisque tu n'as pas releve reponds donc a cette question qui te concerne , pourquoi le pivot de "tangage" de ta tete de rotor se trouve il en avant de l'axe de rotation du rotor ?


alors ? pourquoi s'il te plait ?


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gma


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Masculin Taureau (20avr-20mai)

MessagePosté le: Lun 31 Oct - 10:38 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Haflinger a écrit:
tu n'as pas repondu a cette question pas vraiment innocente et je souhaitais vraiment que tu le fisses
Haflinger a écrit:
pourquoi le pivot de "tangage" de ta tete de rotor se trouve il en avant de l'axe de rotation du rotor ?

alors ? pourquoi s'il te plait ?



La réponse existe déjà dans ce forum, faut il y revenir ?
Une simple question de restitution d'effort dans la commande en tangage (et non de stabilité comme déjà écrit bêtement). Car, sans ce décalage, "l'âne" ne saurait plus adapter son mode de réponse, il provoquerait lui même l'instabilité de la machine en dégénérant celle du rotor avec les oscillations du pendule sur lequel il est assis.

Cela convient ?  
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Haflinger


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MessagePosté le: Lun 31 Oct - 10:57 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:
Haflinger a écrit:
tu n'as pas repondu a cette question pas vraiment innocente et je souhaitais vraiment que tu le fisses
Haflinger a écrit:
pourquoi le pivot de "tangage" de ta tete de rotor se trouve il en avant de l'axe de rotation du rotor ?

alors ? pourquoi s'il te plait ?



La réponse existe déjà dans ce forum, faut il y revenir ?
Une simple question de restitution d'effort dans la commande en tangage (et non de stabilité comme déjà écrit bêtement). Car, sans ce décalage, "l'âne" ne saurait plus adapter son mode de réponse, il provoquerait lui même l'instabilité de la machine en dégénérant celle du rotor avec les oscillations du pendule sur lequel il est assis.

Cela convient ?  


oui c'est pas mal , le fait est que recent sur le forum je n'ai aucune connaissance des sujets anterieurs comme tu peux l'avoir , sur un helico (certains en tous cas) sauf artifice dans les commandes il n'y a pas ce gadget et ca marche aussi

je voulais qu'il reponde lui meme car je ne suis pas plus fache que ca avec lui , et parce que c'est une question a tiroir


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gma


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Masculin Taureau (20avr-20mai)

MessagePosté le: Lun 31 Oct - 11:06 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Haflinger a écrit:
oui c'est pas mal , le fait est que recent sur le forum je n'ai aucune connaissance des sujets anterieurs comme tu peusx l'avoir , sur un helico sauf artifice dans les commandes il n'y a pas ce gadget et ca marche aussije voulais qu'il reponde lui meme car je ne suis pas plus fache que ca avec lui , et parce que c'est une question a tiroir


Sur hélico, ce qui propulse est aussi ce qui sustente..., on peut sustenter sans propulser.

Sur Autogire, ce qui sustente n'est pas ce qui propulse, la sustentation est lié secondairement à la propulsion.

Sur hélico il n'y a pas ce gadget sur les commandes puisque... il n'y a pas d'effort dans les commandes (système Pescara). D'ailleurs c'est tellement déroutant, qu'il fallu en créer, artificiels eux.
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PhT


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MessagePosté le: Lun 31 Oct - 12:05 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Désolé Raymond,
le triedre de référence choisi dans ton bouquin "Gyravions, cours Ensaé" est le plan du rotor. Il est donc normal que la vitesse V0 se balade au grès des régimes de fonctionnement choisit par l'auteur. Cela ne justifie toujours pas ton choix d'une "vitesse infini amont (proche)"placé dans le champ de vitesse créé par le rotor. Quelle utilité présente-t-il pour déterminé une polaire rotor puisque le référentiel est lui-même influencé par le fonctionnement du rotor ?


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gma


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Masculin Taureau (20avr-20mai)

MessagePosté le: Lun 31 Oct - 15:00 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Philippe, tu écris : "Désolé Raymond, le trièdre de référence choisi dans ton bouquin "Gyravions, cours Ensaé" est le plan du rotor. Il est donc normal que la vitesse V0 se balade au grès des régimes de fonctionnement choisit par l'auteur. Cela ne justifie toujours pas ton choix d'une "vitesse infini amont (proche)"placé dans le champ de vitesse créé par le rotor. Quelle utilité présente-t-il pour déterminer une polaire rotor puisque le référentiel est lui-même influencé par le fonctionnement du rotor ?"
 

Re : C'est vrai que l'auteur a choisi de représenter le rotor toujours à l'horizontal. Est-ce le trièdre de référence (horizontale) pour autant… non ! bien sûr.
 

Dans les croquis, tu remarqueras une décomposition de la résultante Fn toujours selon deux axes (x et z) orientés tel que x dans le sens de V0 (vitesse à l'infini amont), la référence est bien le trièdre aérodynamique.
 

A "l'infini amont" du giravion complet, c'est V0 qui importe, l'incidence "i" exprime bien l'angle que fait cette vitesse V0 avec l'axe x du giravion (trièdre lié au fuselage cette fois).
Donc si V0 est horizontale dans le cas d'une trajectoire horizontale, l'axe x du giravion évolue bien sous une incidence i = 0°.
 

Est-ce le cas pour le rotor (le plan rotor n'étant pas attaché au fuselage de façon rigide) ? non sauf à dire calage figé par construction.
 

Il existe donc un angle de calage θ, définissant l'orientation du plan rotor par rapport au trièdre du giravion (donc de la trajectoire).
 

Comme ce calage est variable, on observe donc une orientation du plan rotor indépendante de la trajectoire, donc une incidence sur trajectoire, somme algébrique de i + θ.
 

Dans ce cas précis (calage rotor variable qui ne permet plus de dire que l'incidence du rotor sera toujours orientée selon la trajectoire), doit on considérer "l'infini amont" du giravion comme "l'infini amont" du rotor ?
 

Je ne pense pas (là c'est une vision personnelle de la chose).
 

D'abord parce que la poussée Fn du rotor n'est pas fonction directe de V0, elle dépend de Vi, projection sur la normale au plan de V1…
Donc que dans le plan rotor (et non plus en amont cette fois), la vitesse à considérer n'est donc pas V0 mais V1, l'incidence rotor ne vaut pas i, mais i + θ ;
 

Ensuite parce que, dans le cas de l'autogire, et sauf exception (cierva à moteur avant), la permanence de l'écoulement existe jusqu'au plan rotor.
Il faut donc bien quitter cet infini lointain à un certain moment pour examiner ce qu'il se passe dans le plan rotor et déterminer une vitesse résultante "réelle", fruit de V0 et de Vi, donnant une évolution sur trajectoire au plan valant i + θ.
 

Enfin parce que la polaire d'un autogire complet implique les vraies valeurs de V0 et de i… pas celle d'un rotor seul. En effet, la polaire du rotor seul suppose qu'à i = 0, Cz = 0 et Cx = 0, nous savons aussi qu'à moins de 6° d'incidence, la résultante Fn est inclinée de 15° vers l'arrière environ.
Donc aux petits angles, considérer V1 au lieu de V0 dans la lecture de la polaire revient à considérer avec une plus grande précision les valeurs de Cz et Cx données par elle.
Et c'est d'autant plus vrai qu'avec l'augmentation de i, l'écart entre i et θ s'amenuise, il vaut environ 11° à grande vitesse de translation (i = 0°) pour tomber à 1° environ à i = 20°.
 

Voilà pourquoi il est très utile de "placer" l'infini amont du rotor très peu en avant du plan rotor et de considérer V1 à la place de V0. D'abord, cela permet de calculer Vi de façon réaliste, donc V0 et, dès lors, l'angle θ.
 

 
_________________
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dop


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Inscrit le: 11 Oct 2011
Messages: 62
Localisation: eyguieres
Masculin

MessagePosté le: Lun 31 Oct - 19:15 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

merci gma pour cette reponse , mais bien que connaissant les modeles de la cervia je voulais savoir si il existait des études chiffrées la dessus, mais effectivement ta réponse explique pourquoi les simples amateurs ne joue pas à adjoindre des surface portantes importante dans l'aérodynamque de leurs projet. 

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Gérard BEAUDOIN
Invité

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MessagePosté le: Lun 31 Oct - 19:28 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

http://www.youtube.com/user/Audrius691#p/a/u/2/3rXRtES10VY

Ça marche!!!  l'autogire??? c'est de la sorcellerie



Gérard


Dernière édition par Gérard BEAUDOIN le Lun 31 Oct - 20:16 (2011); édité 2 fois
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Phil.C


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Messages: 107
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MessagePosté le: Lun 31 Oct - 20:09 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Toi qui voles ! Pouvais-tu en douter ?
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Phil.C . . . L'ignorance est un bonheur . . . jusqu'à la prise de conscience.


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Mar 1 Nov - 00:45 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Haflinger a écrit "pourquoi le pivot de "tangage" de ta tete de rotor se trouve il en avant de l'axe de rotation du rotor ?"
Re: En vol de translation, le battement fait que la résultant Fn est plus inclinée en arrière que l'axe du moyeu. Si on place le pivot de tangage dans l'axe du moyeu, Fn passe alors devant et le plan de rotation est alors instable dans la mesure ou la main est "élastique": Toute augmentation de portance se traduit par un couple à cabrer du rotor sur ce pivot, et induit à son tour une augmentation de portance, qui...
Pour obtenir un disque rotor stable de ce point de vue, il faut que Fn soit en arrière du pivot de tangage et ce, pour toutes les valeurs d'angle de battement possibles en vol. C'est ce qui détermine le recul du moyeu par rapport au pivot de battement.


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jp44


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Messages: 928
Localisation: loire atlantique
Masculin Poissons (20fev-20mar)

MessagePosté le: Mar 1 Nov - 09:18 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Gérard BEAUDOIN a écrit:
http://www.youtube.com/user/Audrius691#p/a/u/2/3rXRtES10VY

Ça marche!!!  l'autogire??? c'est de la sorcellerie



Gérard




merci GERARD
cette video vient de repondre a une question que je me posais depuis le debut !!!! Okay
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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Mar 1 Nov - 11:46 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

A Philippe, Tu as parfaitement raison: Si le référentiel de gma est influencé par le fonctionnement du rotor lui-même, il y a de quoi se perdre. C'est bien ce qui lui arrive.
Par ailleurs, le "régime autogire" décrit dans son cours Ensaé est un cas d'école où le rotor tourne sans aucune puissance (P=0 comme c'est indiqué) On est loin de ce cas en autogire réel où le profil absorbe 6 à 10 kw. On est donc dans le cas de la figure 2.5 (moulinet frein)
J'ai alors repris le dessin de ce bouquin qui conduit à l'écoulement simple que j'ai toujours décrit comme celui du NACA (V1 traverse le disque de bas en haut), et non l'écoulement tourmenté et empirique suggéré par ses figures.

Pour ce qui concerne le bord d'attaque, l'écoulement suggéré par gma s'inspire d'une aile discoïdale (remontée des filets d'air en avant du disque). Or, pour une même incidence du disque rotor, le Coef. de pression d'une aile discoïdales est beaucoup négatif et c'est la forte dépression localisée très près et au dessus de ce bord d'attaque qui infléchi localement le flux vers le haut. C'est négligeable pour un rotor.
Pour ce qui concerne l'écoulement sur l'arrière du disque, c'est sur l'écoulement d'un rotor d'hélico qu'il s'inspire (traversant de haut en bas).
C'est contraire à ce que montre la figure "moulinet frein" du bouquin qu'il prend en référence. Logique déconcertante.



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Rotor


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Messages: 871
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MessagePosté le: Mar 1 Nov - 13:55 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Bonjour JC,

Voici l'objet de votre discorde (c'est ton dessin) :



Comme dirait un certain Jean-Marie, ne penses-tu pas qu'il s'agit d'un point de "détail"
par rapport au fonctionnement global d'un rotor ?




Cette représentation des filets d'air sur un profil dans le dernier tiers d'une pale de "voilure tournante", permet-elle d'affirmer qu'il s'agit ou qu'il ne s'agit pas :
- d'un hélicopère ?
- d'un autogyre ?
- d'une pale avançante ?
- d'une pale reculante ?
- de midi ou de six heures ?

Lorsque le rotor d'autogyre ou d'hélico a atteint son régime optimal de fonctionnement, seule l'orientation du flux d'air qui l'alimente est différent
en fonction de sa vitesse d'avancement ; Mais est-ce vraiment important et prépondérant en comparaison des 400-500 km/h sur le profil de la pale
et surtout par rapport au "PAS" choisi ou piloté ?

Régis


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gma


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MessagePosté le: Mar 1 Nov - 15:23 (2011)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Moi, ce que je voulais dire, c'est qu'il est plus juste (en matière de résultats) de travailler avec ce modèle concernant la vitesse, mais c'est juste un point de vue.


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MessagePosté le: Aujourd’hui à 17:55 (2017)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire

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