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Vne d'un autogire
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Jean Claude DEBREYER


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Joined: 20 Jul 2008
Posts: 2,665
Localisation: Loir et Cher
Masculin

PostPosted: Mon 10 Oct - 19:14 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

Comme Xavier, Rotor, et gma l'ont dit,  la Vne est une question importante, et je me la suis évidemment posée pour mon projet.
Pour un avion à aile fixe, elle est liée aux contraintes de torsion ou (et) de flexion que risque de subir l'aile traversant subitement une masse d'air raisonnablement asendante (facteurs aggravés par la vitesse)
Mais pour l'autogire, le filtrage des "g" éventuels par le rotor n'amène pas ce risque. Alors, j'ai rentré des vitesses de translation élevées dans mon tableur pour voir ce qui se passerait.  Et la réponse est très claire: au dessus d'une certaine valeur,  le décrochage de la pale reculante est tellement étendu, et sur une si grande partie de son parcours, que le couple autorotatif diminue à l'excès, faisant ralentir le rotor.  Le phénomène s'aggrave alors, puisque la pale reculante voit son angle d'attaque s'accroître encore. Mon tableur me dit que ce phénomène apparaitra brusquement pour un coefficient d'avancement mu = 0,35 environ.
La note technique NACA 741 montre effectivement que l'autogire Kellett KD1 n'a jamais pu être testé au delà de mu = 0,34

 Cette valeur limite dépend du calage des pales et de la charge rotorique: Normal, puisque calage et charge élevée font travailler la pale reculante à incidence plus élevée, donc plus près du décrochage,  cette limite s'abaisse et le contraire la fait monter.
Nota: Coefficient d'avancement mu = Vitesse de translation / Vitesse circonférentielle du bout de pale
 


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PostPosted: Mon 10 Oct - 19:14 (2011)    Post subject: Publicité

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Florent


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Joined: 16 Jun 2008
Posts: 469
Localisation: 38

PostPosted: Mon 10 Oct - 21:24 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

Et en pratique, tu as quelques exemple de vitesse à donner ? (ex. cas d'un gyro monoplace de X kg...)

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gma


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Joined: 15 Dec 2010
Posts: 2,610
Localisation: Nord de France
Masculin Taureau (20avr-20mai)

PostPosted: Tue 11 Oct - 05:51 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

Jean Claude DEBREYER wrote:
Comme Xavier, Rotor, et gma l'ont dit,  la Vne est une question importante, et je me la suis évidemment posée pour mon projet. Pour un avion à aile fixe, elle est liée aux contraintes de torsion ou (et) de flexion que risque de subir l'aile traversant subitement une masse d'air raisonnablement asendante (facteurs aggravés par la vitesse)
Mais pour l'autogire, le filtrage des "g" éventuels par le rotor n'amène pas ce risque. Alors, j'ai rentré des vitesses de translation élevées dans mon tableur pour voir ce qui se passerait.  Et la réponse est très claire: au dessus d'une certaine valeur,  le décrochage de la pale reculante est tellement étendu, et sur une si grande partie de son parcours, que le couple autorotatif diminue à l'excès, faisant ralentir le rotor.  Le phénomène s'aggrave alors, puisque la pale reculante voit son angle d'attaque s'accroître encore. Mon tableur me dit que ce phénomène apparaitra brusquement pour un coefficient d'avancement mu = 0,35 environ.
La note technique NACA 741 montre effectivement que l'autogire Kellett KD1 n'a jamais pu être testé au delà de mu = 0,34

 Cette valeur limite dépend du calage des pales et de la charge rotorique: Normal, puisque calage et charge élevée font travailler la pale reculante à incidence plus élevée, donc plus près du décrochage,  cette limite s'abaisse et le contraire la fait monter.
Nota: Coefficient d'avancement mu = Vitesse de translation / Vitesse circonférentielle du bout de pale





Bonjour,
Est ce donc cette limite de vitesse la Vne ?
_________________
L'inconvénient du plomb dans la cervelle est qu'il provoque, chez certains sujets, des crises de "saturnisme"...


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Alain


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Joined: 08 Jul 2008
Posts: 626
Localisation: Bretigny, Suisse
Masculin Lion (24juil-23aoû)

PostPosted: Tue 11 Oct - 09:15 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

Si ma mémoire est bonne, le record de vitesse FAI est de 204 km/h sur un gyro ULM, en Angleterre. 


Je crois me souvenir aussi qu'Eric Changeur avait parfois tutoyé les "hautes vitesses" et m'avait précisé que ce n'était pas sain du tout :0) Peut-être pourrait-il nous en parler ?



Maintenant, tous les gyros ULM de production ont une Vne limitée à peu ou prou 180 km/h (rappel: Vne ULM France = 0.9 x vitesse réelle démontrée en vol), ce qui est déjà pas mal, compte tenu du fait qu'ils volent tous réellement à 130 - 140 km/h en croisière. Et j'ai quelques doûtes sur le fait que tous ces gyros aient effectivement en essai atteint 200 km/h...


Je présume que la seule manière d'améliorer ces vitesses serait de chanmger de type de rotor... mais même cela apporterait-il un quelconque avantage sur un ULM ? Puisque cela demanderait plus de puissance, donc plus de poids. Si un jour la version légère (mais même dans ce cas, elle ne sera pas ULM) du Carter Copter voit le jour, il sera intéressant de voir si son rotor lui permet de meilleures performances :0)
_________________
Alain Lederer


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serge
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PostPosted: Tue 11 Oct - 09:49 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

Salut,
le problème de la vitesse élevée ne pose t'il pas également le problème de la faible incidence du rotor par rapport au vent relatif qui en cas de courant ascendant ou descendant violent mettant le giro en G0 augmenterait le risque de bascule avant ?
merci de vos réponses
bonne journée
serge


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Mike G


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Joined: 29 Sep 2010
Posts: 297
Localisation: Lillebonne
Masculin

PostPosted: Tue 11 Oct - 10:04 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

If you want to fly fast, sell the gyro and buy an aeroplane.
Mike G


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Haflinger


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Joined: 16 Aug 2011
Posts: 1,169

PostPosted: Tue 11 Oct - 10:40 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

en dehors de la pale reculante , la pale avancante risque aussi la survitesse comme les ailes de long courriers non ?
la Vne se pose egalement pour ceux qui veulent voler lentement et ont un rotor concu pour cela (mais je suis peut-etre le seul) ,

la turbulence et les rafales doivent aussi etre prises en compte car en cas de facteur de charge avant que le rotor n'aie pris ses tours l'incidence sur la pale est accrue , et apres c'est sa vitesse qui est accrue


Last edited by Haflinger on Tue 11 Oct - 13:29 (2011); edited 3 times in total
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serge
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PostPosted: Tue 11 Oct - 10:43 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

Mike G wrote:
If you want to fly fast, sell the gyro and buy an aeroplane.
Mike G


Hi Mike
You are rigth,
on the other hand it is not forbidden to search and find out the limits, what do you think ?
one question Mike, you are obviously able to read and Understand French, so please, dare to reply in French.
Most of my English speaking friends (and I have many) don't dare to, cause they think their French is not good enough, but if you don't try you will never be able to ...
regards
serge

traduction :

Tu as raison, mais d'une autre coté il n'est pas interdit de rechercher et de trouver les limites qu'en penses tu ?
Un question Mike, tu est à l'évidence capable de lire et de comprendre le Français, donc s'il te plais, ose répondre en Français
la plupart de mes Amis Anglophones (et j'en ai beaucoup) n'osent pas, parce qu'ils pensent que leur Français n'est pas assez correcte, mais si tu n'essaies pas tu n'y parviendra jamais .
salutations
serge


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POINT G
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PostPosted: Tue 11 Oct - 13:14 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

Mike G wrote:
If you want to fly fast, sell the gyro and buy an aeroplane.
Mike G




Là j'entends l'enfant qui jouis!


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Jean Claude DEBREYER


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Joined: 20 Jul 2008
Posts: 2,665
Localisation: Loir et Cher
Masculin

PostPosted: Tue 11 Oct - 15:10 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

La Vne est la limite de vitesse à ne jamais dépasser même par temps "calme". Cette limite est imposée par le constructeur de l'ULM, par sécurité. J'ai dit plus haut qu'à partir de mu = 0,35 environ, le rotor devenait instable. Cela me semble la première limite de sécurité qui m'apparaît quand on augmente la vitesse d'un autogire.

- Haflinger, tu évoques les facteurs de charges éventuellement excessifs causés par des turbulences rencontrées à haute vitesse. Bien sûr il faut les prendre en compte. S'agissant de la Vne, on peut sans doute admettre que " temps calme" correspond turbulences verticales inférieures à 2m/s. Or, à  170 km/h, cela ne modifie l'incidence du disque que de 2,5°, soit entre 0,84 g et  1,17 g (ceci pour mon rotor 6,3 m x 0,18m portant 212 kg), et je ne vois aucune menace imminente due à ces surcharges limitées.
-Tu évoques aussi la survitesse de la pale avançante. Elle reste très inférieure à ce que donnerait un virage continu incliné à 60° (1,4 r.pm nominal). Pas de danger non plus de ce coté, à mon avis.

Florent,  Par exemple, pour un rotor de 7,4m x 0,21m portant 275 kg à 350 t/mn, mon tableur indique  165 km/h maxi avant instabilité, soit mu = 0,344 (le Mach en bout de pale avançante n'est encore que de 0,55)
Mais si le pas est réduit de 0,5°, alors le régime augmente à 372 t/mn, et la limite d'instabilité est de 180 km/h, soit mu = 0,352 Parallèlement, la trainée du rotor a augmentée. Cela reste à confirmer dans la pratique, mais c'est déjà un résultat qui se tient, au vu des valeurs annoncées par les constructeurs récents et anciens.


Serge, tu as raison, le basculement vers l'avant  pourrait peut-être se produire en cas de d'insuffisance de surface horizontale.  Heureusement cela ne semble plus être le cas aujourd'hui: Les volumes d'empennages sont plus élévés et les profils sont plus épais.


Last edited by Jean Claude DEBREYER on Tue 11 Oct - 16:26 (2011); edited 2 times in total
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Haflinger


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Joined: 16 Aug 2011
Posts: 1,169

PostPosted: Tue 11 Oct - 15:45 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

j'ai parle de Vne au depart pour evoquer le probleme , mais il y a les autres vitesses caracteristiques comme la Vno , je crois avoir vu quelque part que la rafale devait etre prise a 15 m/s , et 7.5 a Vne en planeur , quelqu'un connait les valeurs imposees pour une certification avion ?
quelle serait la Vno ou Va pour un virage a 60 degres avec rafale de 15 m/s par exemple ? (ou autres parametres realistes)


Last edited by Haflinger on Tue 11 Oct - 16:01 (2011); edited 1 time in total
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serge
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PostPosted: Tue 11 Oct - 15:58 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

Bonjour,

Halfinger

excusez mon ignorance mais qu'est-ce que la VNo ?

Qu'entendez vous par : "la rafale devait être prise a 15 m/s , et 7.5 a Vne en planeur"

enfin vous parlez de VN0 en virage, d'après ma pratique l'angle de virage n'est pas un problème en virage,

bonne journée


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serge
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PostPosted: Tue 11 Oct - 16:00 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

n'est pas un problème en giro je voulais dire excusez moi

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Haflinger


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Joined: 16 Aug 2011
Posts: 1,169

PostPosted: Tue 11 Oct - 16:05 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

Vne , vitesse a ne pas depasser
Vno , vitesse de croisiere maximale (air agite)
Va , vitesse de manoeuvre (braquage des gouvernes)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_maximale_d'un_avion

l'angle de virage , etabli a 60 degres pour l'exemple , induit un facteur de charge de 2 et une vitesse de rotation du rotor de 141 % par rapport au vol rectiligne a meme vitesse

dans le cas d'une certification on doit evaluer precisement les limites de l'appareil afin de ne pas en sortir grace aux diverses limites imposees au pilote sur le manuel de vol

et hors certification le constructeur serieux se doit de faire de meme

en planeur je crois que la certification impose qu'il supporte une rafale de 7.5 m/s a la Vne et 15 m/s a la Vno declarees


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Jean Claude DEBREYER


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Joined: 20 Jul 2008
Posts: 2,665
Localisation: Loir et Cher
Masculin

PostPosted: Tue 11 Oct - 16:37 (2011)    Post subject: Vne d'un autogire Reply with quote

"en planeur je crois que la certification impose qu'il supporte une rafale de 7.5 m/s a la Vne et 15 m/s a la Vno declarees"
Cela me parait énorme. Tu as des liens là dessus?


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