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Théorie du rotor d'autogire
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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Lun 16 Juil - 21:58 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:

Le rotodyne exploitait cette configuration, je l'exploite aussi, mais j'ai un prélanceur permanent... au cas où..


Non, non, ne vous moquez pas. Gma ne sait pas qu'il n'a aucun prélanceur permanent, ni que "son" gyro CJ 50 n'a jamais existé. Cette maladie se nomme mythomanie vaniteuse. On lui souhaite un prompt rétablissement.


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MessagePosté le: Lun 16 Juil - 21:58 (2012)    Sujet du message: Publicité

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Bobcat


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 06:11 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

gma a écrit:

Cette petite prose, à la demande de Bobcat, concernant la procédure de décollage réglementairement admise par la norme FAR (Fédéral Air Régulation), elle complète juste les informations très précises qu'il a donné notamment vis à vis du diagramme Hauteur-Vitesse (HV) spécifique à chaque appareil certifié.


Afin de vous faire connaître les origines de cette procédure réglementaire (dont j'ai écrit qu'elle était issue de la " méthode Bell ");
Afin de vous faire entrevoir ce que l'on sous entend par l'expression " décoller en sécurité " dans le domaine de la giraviation certifié;
Afin que vous constatiez vous même que les diagrammes Hauteur-Vitesse élaborés par les constructeurs aux termes d'une procédure de certification d'un type de gyravion sont les résultats de l'expérimentation d'une procédure générale appliquée à un type d'appareil en particulier.


Au passage, sachez que la norme FAR (27 & 29 pour les giravions)... s'applique à l'autogire naviguant sous régime " normal ", elle n'est pas spécifique à l'hélicoptère.


Historique :


Au sortir de la seconde guerre mondiale, les Etats Unis d'Amérique disposaient d'une avance technologique conséquente en matière de giravions, Sikorsky avait fabriqué plus de 500 machines des types R4, R5 et R6, Bell industrialisait le modèle 47 et 48 pour des centaines d'exemplaires. De fait, une norme s'imposait pour définir les conditions de navigabilité de ces machines, leur condition d'exploitation.


En matière d'exploitation, Bell avait de l'avance, le Bell 47 était certifié en mars 1946 et déjà Messieurs Floyd Carlson et Joe Mashman formaient des centaines de pilotes dans l'école du constructeur.
Joe Mashman, d'abord chargé d'obtenir la certification du type, fut chargé ensuite de " vendre " la machine puis de l'instruction des pilotes et mécaniciens.
C'est ainsi qu'il exporta la " méthode Bell " qui se fit référence dans le monde... à tel point que Wes Moore, Président de Vertol puis chef des essais de Boeing-Vertol appris à piloter les hélicoptères chez Bell. Joe Mashmann est venu en France en 1950, il livra le premier appareil à Fenwick, c'est lui qui forma les pilotes de Bretigny à la livraison du Bell 47 au CEV. C'est le point de départ de la diffusion de la méthode Bell en France. Jean Moine poursuivi l'oeuvre de Mashman chez nous.


Puisqu'il faut faire court sinon je passes pour un " enfumeur " et autre " noyeur de poisson ", l'école Bell était tellement présente dans la certification FAR, qu'aujourd'hui encore la Division " Régulations Program Management " de la " Aircraft Certification Division " chargée des Part 27 & 29 a ses bureaux à Fort Worth, Texas... à coté de chez Bell Helicoptères.


La norme FAR est un texte rédigé sous forme de 7 sections, découpées en chapitres, qui peuvent être amendés à tous moments sur demande d'un "commentateur" auprès de la FAA. Les discussions sont collégiales sur les modifications proposées. Ci dessous, un exemple de discussion concernant la révision d'un chapitre traitant le domaine HV.



Procédures :


Pour l'établissement du diagramme H-V, la norme FAR exige, à travers toutes ses sections, la réalisation de certaines performances selon le schéma suivant, il correspond à la réalisation effective d'un minimum de performance, le franchissement d'un point donné dit " étape ".




Vous remarquerez que la norme n'impose que des hauteurs successives à franchir selon des règles précises. C'est au constructeur de démontrer l'aptitude de sa machine à franchir ces " étapes ".
La norme UEA repris les préceptes de celle FAR.


C'est cette conception du décollage d'un hélicoptère (entres autres) qui est issue de l'école Bell... extrapolée des normes avions puisque, Joe Mashmann, avant d'être à la division Hélicoptère de Bell oeuvrait à celle " Avion " (il mit au point le P59 à réaction).


Avant Mashman, il n'y avait aucune procédure type. Et celle qu'il crééa perdure depuis, avec quelques aménagements.


A partir du point 0, la distance accélération-arrêt détermine la longueur de l'aire d'atterrissage. Le point 1 est nommé " PCD " (point critique de décision). Si le point 1 est dépassé, l'appareil doit obligatoirement poursuivre son vol. Au point 1, l'appareil évolue à la vitesse V1 déterminée par la puissance de décollage.


Sur les autogires, ce point 1 correspond à l'endroit où les roues quittent le sol pour un non sauteur, à l'endroit ou le saut est à son apogée pour un sauteur. Pour un avion, ce point est l'endroit où les roues quittent le sol.


Au point 2, c'est le passage des 35 ft (10,50 m), ce que l'on nomme chez nous le passage des " 15 m ". En ce point, la machine évolue à la Vitesse de Sécurité au Décollage (VSD), notion définie par la quantité de puissance disponible, donc uniquement réservée au cas hélicoptère. En effet, pour avion et autogire, la courbe de puissance nécessaire au vol ne connait pas de minimum pour une V > 0.


Sur un autogire, ce point correspond à l'endroit où le régime rotor est établit, il n'y a plus décollage, mais vol. Pour un avion (et cette procédure " giravion " est issue de celle " avion "), entre 1 et 2, la montée doit être optimale, d'où l'argumentation faite dans d'autres sujets qu'au point 1, lors du roulage, l'autogire et l'avion doivent déjà avoir acquis leur vitesse de montée optimale.
Dans le cas d'un autogire " sauteur ", V1 importe moins s'il est en mesure de franchir le point 2 avec la vitesse de montée optimale acquise.
Pour l'hélicoptère, VSD du point 2 dépend de la puissance disponible à la mise en translation. La priorité est d'atteindre le plus rapidement possible la hauteur de 35 ft en fonction du maximum de puissance disponible au rotor.


Entre 2 et 3, le giravion est en montée à VOM (VPM selon Bobcat) ou VSD, il doit atteindre l'altitude de 200 ft (60 m).
Ce segment de trajectoire est définie pour les multimoteurs, la panne d'un moteur est envisagé, certains critères de vitesse de montée sont imposés.


Idem pour le segment entre 3 et 4, une autre vitesse de montée minimale est imposée aux multimoteurs ayant un moteur en panne.


Pour le monomoteur, l'altitude de 200 ft doit être franchie à la vitesse VOM (ou VPM ou VSD).


Au point 5, l'altitude de 1000 ft est franchie, c'est le franchissement de ce point qui détermine la masse décollable. Vous l'aurez compris, votre giravion doit donc pouvoir atteindre 1000 ft avec sa puissance installée... sinon il est trop lourd.


Spécifiquement pour l'hélicoptère multimoteurs, il existe une procédure de décollage HES, ayant sa propre courbe, je ne traiterais pas ce cas ici... le monde autogire ULM se fout du B25 a dit Xavier.


La courbe ci dessus se nomme " Procédure de décollage en Héliport dégagée ".


Vous pouvez reproduire cette courbe sur le diagramme H-V d'un hélicoptère et obtenir ainsi les valeurs de vitesse pour chaque étape altitude.


Et donc ce que gma disait... ce qui est privilégié (par la norme lorsque l'on prétend voler en toute sécurité)... c'est la hauteur... pas la vitesse.


La preuve ici, les hauteurs sont imposées, à vous de définir les vitesses pour votre machine.


Et plus basses seront les vitesses, plus performante sera la machine.


Je vais faire court....le document présenté par GMA est le minima opérationel en "Procédures multi-moteurs"  effectivement Far 29....Mais classe A Catégorie 1

Le même texte en anglais et non tronqué.

http://www.slv.dk/Dokumenter/dsweb/Get/Document-8342/

Quoique sur ses fameux graphiques censés présenter d'après GMA  une méthode de Décollage crée et usitée par Bell il y a 60 ans.....On peut lire N-1  Ce qui veut dire en clair : nombre de moteurs en fonctionnement MOINS 1
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gma


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 08:37 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Je vais faire encore plus court, j'ai remis en gras le texte qui permet de transposer cette courbe de procédure universelle au cas monomoteur, pour ceux qui ont du mal à comprendre en première lecture. Ensuite, je vais envisager d'inclure dans mes posts des extraits références de la littérature Française, pour inciter à la lecture.
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Haflinger


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 09:00 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

il n'est de pire sourd que celui qui ne veut pas entendre , ca marche aussi avec les aveugles
quand a apporter quelque chose ? faut pas rever !


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gma


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 09:17 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

THEORIE :

(du Grec théorein, "contempler, observer, examiner") désigne couramment une idée ou une connaissance spéculative et vraissemblable, souvent basée sur l'observation ou l'expérience, donnant une représentation idéale, éloignée de "ses" applications.

Une théorie est un ensemble d'affirmations dont certaines sont des axiomes et les autres des théorêmes démontrables à partir de ces axiomes au moyen de règles de logique.

En science physique, une théorie est le support mathématique permettant de produire des prévisions expérimentales.

Si les conséquences prévues ne sont pas contredites par la réalité observée et mesurée, alors la théorie et ses principes se trouvent confortés.
Si apparaissent des faits observés et mesurés que la théorie ne prévoit pas, alors il faut soit modifier la théorie, soit il faut en préciser les limites.

Jusqu'à ce jour, le cas du rotor d'autogire, traité théoriquement sous le vocable "théorie de l'autogire" et non "théorie du rotor d'autogire", connait une suffisance prédictive en assimilant ce rotor à un disque plan soumis à discontinuité de pression, la poussée qui en résulte est normale au plan du disque et vaut :

Fn = (P'1-P1).S, avec P'1 et P1 les pressions statiques de part et d'autre du disque rotor.

Faces à quelques prédictions hasardeuses de cette théorie, Mr Glauert, en 1926, a suggéré que le débit à considéré dans le cas le plus général n'était pas celui traversant le disque, mais celui défini par la relation :

Q = rhô.S.V1, rhô étant la masse volumique de l'air, V1 la vitesse moyenne du flux normale au plan du disque.

Par ailleurs, il fut démontré qu'il n'y avait égalité entre ce débit et celui passant à travers le disque que dans le cas du vol vertical.

La poussée aérodynamique peut alors s'exprimer par l'application du théorème des quantités de mouvement, la résultante des forces est égale à la variation de cette quantité de mouvement.
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gma


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 09:20 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Haflinger a écrit:
il n'est de pire sourd que celui qui ne veut pas entendre , ca marche aussi avec les aveugles quand a apporter quelque chose ? faut pas rever !

Ce qui me contraint à mettre un terme à ma contribution pour ce post. A un certain stade, soit on voit et comprend... soit on ne veut plus voir ni comprendre.
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Bobcat


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 11:18 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Ouf !
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Xavier AVERSO


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 12:12 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

....ouf...

Xavier


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Ventus


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 12:26 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Enorme !!!!

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Arnaud


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 13:34 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

touché - coulé à la page 67 !

Bravo, Bobcat Okay
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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 16:30 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

...Ouf...
Jean Claude


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gma


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MessagePosté le: Mar 17 Juil - 18:02 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Ouf !...

Raymond Jeanvoine.
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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Lun 23 Juil - 22:36 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Cette réponse ci-dessous est la suite d'une discussion que Gma avait commencée sous le titre "pratique du rotor d'autogire"

gma a écrit:
Non, cela ne vient pas de moi, et cette représentation n'est pas tout à fait exact.

Si cette représentation n'est que "pas tout à fait exacte" Sa première était donc tout à fait fausse. Quand Gma en donnera-t-il une correcte?

gma a écrit:
Normalement, si 1 est résultante, l'origine de 1 est le départ d'un funiculaire de vecteurs, l'extrémité de 1 le terme du funiculaire, Alors qu'avec la construction proposée, 1 n'est plus "résultante" mais juste "composante" (la résultante étant devenu 1+2). Mais puisque il est toujours exprimé l'incidence par rapport à 1... il n'y a pas de raison de 1 perde son statut de "résultante"...

Mais qu'est-ce qui me fait tousser comme çà ? Ah, je sais...La fumée!

gma a écrit:
En autorotation verticale, il y a régime établit, la vitesse de descente est stabilisée, il n'y a pas fluctuation des vecteurs vitesses en direction.

Ce n'est pas parce que la vitesse de chute de la bille ci dessous est stabilisée que les fluctuations en aval n'existent pas. Quand elles existent, ces fluctuations ne permettent plus de déterminer un vecteur vitesse en aval , et d'en extraire une vitesse induite.



L'incohérence soulignée par Gma dans ce cas particulier ne suffit pas à nier sa cohérence dans le cas de la translation comme il cherche à le faire pour masquer son incapacité à s'en servir correctement.


Dernière édition par Jean Claude DEBREYER le Mer 25 Juil - 19:59 (2012); édité 1 fois
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Haflinger


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MessagePosté le: Mar 24 Juil - 10:31 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant



gma a écrit:
Normalement, si 1 est résultante, l'origine de 1 est le départ d'un funiculaire de vecteurs, l'extrémité de 1 le terme du funiculaire...


la figure de Jean-Claude est (presque) juste , 1 n'est pas la resultante mais une des composantes , 2 est la deuxieme composante , 1+2 est la resultante

on peut facilement faire l'analogie avec une balle frappant une raquette de ping-pong , la balle arrive selon une trajectoire horizontale et frappe la raquette qui est inclinee par rapport a l'horizontale , la trajectoire de la balle s'en trouve deviee vers le bas par l'addition vectorielle du double de la vitesse induite qui vaut : "2" = "1" x sinus incidence (vitesse induite conventionnelement etablie au niveau du disque et valant moitie de la vitesse "acquise" totale) ,
la raquette subit une reaction normale a son plan en fonction de la masse de la balle et de la vitesse induite

PS , dans le cas du rotor l'incidence est l'incidence induite comme pour le profil d'aile


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Mar 24 Juil - 12:30 (2012)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire Répondre en citant

Entièrement d'accord, Haflinger. La vitesse induite (vecteur 2) ne saute pas brusquement de 0 devant le disque, à sa valeur finale derrière. Elle s'accroit progressivement entre l'avant et l'arrière du disque. Le NACA, estimait qu'on pouvait considérer un accroissement linéaire en le bord avant et le bord arrière, et c'est certainement une approximation très satisfaisante. En réalité, l'accroissement se fait en "marches d'escalier" après chaque balayage de pales.
Ainsi, au niveau du moyeu, la vitesse induite est la moité de celle qu'on retrouve derrière le disque, les pales "arrières" n'ayant pas ajouté encore leur contribution.



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MessagePosté le: Aujourd’hui à 06:47 (2017)    Sujet du message: Théorie du rotor d'autogire

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