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Jean Claude DEBREYER


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PostPosted: Wed 15 Dec - 13:15 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Bonjour,
Pour éviter l'instabilité du disque rotor, il faut absolument éviter les profils à Cm négatifs, même si la pale est rigide en torsion. C'est le cas du Vertol VR7 pourtant très performant par ailleurs (voir courbes Cz-Cx). Son Cm est très négatif. Il faudrait lui relever son bord de fuite, mais alors ses qualités Cz-Cx seraient beaucoup moins marquées. 


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PostPosted: Wed 15 Dec - 13:15 (2010)    Post subject: Publicité

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GP


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Joined: 04 Jun 2009
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PostPosted: Wed 15 Dec - 13:21 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

oui ,en fait pour une pale ,on rajoute com toujours un tab à - 3° env. J'avais fait avec le tab a zero,mais ça marche qd meme... (corde de pale: 220-170, L profil utile 2700
+ pied 800mm;D :7 M...)
_________________
pour un mariage il faut 2 temoins,com pour un accident ou un duel.....


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AIM
Jean Claude DEBREYER


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Joined: 20 Jul 2008
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PostPosted: Thu 16 Dec - 11:15 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Les profils ne bénéficient  de cette "autostabilité" que si leur centrage est placé au foyer aérodynamique. Dans le cas de centrage plus arrière, tout manque de rigidité en torsion risque encore se traduire par une instabilité du disque ou un flutter. 
Il ne faut pas confondre Foyer et Centre de poussée: le Foyer est le point où s'appliquent le supplément de portance quand se produit un supplément d'incidence. Si le centre de gravité de la section est derrière ce point, toute torsion a tendance à s'accentuer. S'il est devant, toute torsion à tendance à se réduire. Quelque soit le profil (creux, cambré, ou autostable) le foyer est toujours situé vers 25-27%. Jamais au delà.
Jean Claude


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Guest
Guest

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PostPosted: Thu 16 Dec - 14:22 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Bonjour à tous,

Jean Claude Debeyer a écrit:

"Pour éviter l'instabilité du disque rotor,il faut absolument éviter des profils (de pale) à Cm négatifs, même si la pale est rigide en torsion. C'est le cas du vertol VR7..."
Deux courbes de comparaison (VR 7 et 8H12) sont ajoutées aux commentaires.

Le sujet est intéressant, j'aimerais mieux comprendre trois points particuliers.

1) De mes études il me reste un peu de chose, notamment le fait de savoir que depuis plus de 450 ans ont connaît bien l'absence de stabilité d'un rotor (oui). Certes, il possède une précession gyroscopique, mais sûrement pas de stabilité. Si on relie le rotor à une masse, il n'y a toujours pas stabilité, mais précession divergente.
Mais, l'homme a l'esprit tordu, du coup il relie une masse à un rotor qui développe une résultante aérodynamique et il obtient une condition de stabilité statique quand la masse se trouve sous le rotor. Le bonheur est total quand il découvre que cette stabilité est convergente. C'est donc l'ensemble rotor + fuselage qui est statiquement stable et pas le disque rotor seul... (mon dieu ouf!). Ah! faut dire aussi, statique c'est dans un hangar ou alors en vol à vitesse constante (c'est mieux pour la composante aérodynamique).
Le problème serait il lié à la stabilité dynamique?

2) Le Cm (coefficient de moment aérodynamique) est un facteur utilisé pour connaître la position de la résultante aérodynamique, quelque part, entre le bord d'attaque et le bord de fuite. Si le Cm est positif quand l'incidence augmente (donc le Cz), le profil est dit "autostable" car le recul de la résultante tend à tordre la pale vers une diminution de l'incidence. 
Comme pour une pale vous allez construire celle-ci en organisant le centre de gravité mécanique, qui vous interdit de mettre votre Cdg pale à 10, 15 où 20% parce que à l'incidence usuelle votre foyer tourne en Cm négatif (donc en dessous de 25%)... personne! et dans tous les cas de figure, votre pale se tordra négativement, davantage aux petits angles, mais négativement dans tous les cas de figure. Je suis d'accord, la torsion négative prédominera sur la pale avançante, elle induira une réaction à tirer sur le manche, ce qui n'est pas bon, mais le problème c'est le Cm du profil ou le système de commande directe du rotor dépourvu en stabilité (quand la vitesse du rotor croit, sa traînée croit aussi je pense)? Le LéO C34 est mort de ça, idem les Pitcairn PCA 2 et XOP 2 je crois, quels sont les remèdes modernes à ce mal?

3) Vous comparez deux profils, le 8H12 du Naca (commande de Hiller), et le Vertol VR7 de Boeing. Le 8H12 est né en 49, dans la souflerie VDT de Langley field, l'autre chez Boeing en 71 dans une veine libre. Les deux sont dit "Laminaire", mais cette condition n'est plus vraie sur les petits autogires pour le 8H12 lorsque les résultats du report Naca sont corrigés du NR (base 200 de corde et V 180 m/s max). Boeing, lui, exprime les résultats en fonction du nombre de Mach, je crois me rappeler que le VR 7 quitte le régime laminaire sous M<0,55 (env 181 m/s). Si l'on corrige le NR du Naca pour une équivalence de Mach (maquette 5" x 30"), le 8H12 donne une courbe de Cz plus forte que le VR7 (mais nous ne somme plus en laminaire) et des valeurs de Cx très élevées (normale du fait du relèvement arrière).

Quelle corrections faîtes vous donc pour obtenir un Cz VR7 au moins 20 % plus élevé?


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Jean Claude DEBREYER


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Joined: 20 Jul 2008
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PostPosted: Thu 16 Dec - 16:30 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Invité à écrit: ...on connaît bien l'absence de stabilité d'un rotor (oui). Certes, il possède une précession gyroscopique, mais sûrement pas de stabilité. C'est donc l'ensemble rotor + fuselage qui est statiquement stable et pas le disque rotor seul...
Mon propos concernait la stabilité du disque par rapport à la cellule, celle qui nous intéresse en premier lieu. Et cette stabilité est positive quand la vitesse de translation provoque un angle de battement du disque tendant à le cabrer. Cet effet est normalement obtenu si la pale ne se tord pas, ou se tord à cabrer.

Qu'est-ce qui vous interdit de mettre votre Cdg pale à 10, 15 où 20% avec un Cm négatif?
C'est ce que j'ai indiqué 2°ligne, 1° colonne de mon croquis. Comme je l'ai indiqué, ce sont les contraintes excessives de torsion qui interdisent de le faire. Mais en plus, il serait bien difficile d'alourdir à ce point le nez de la section sans recourir à un contrepoids externe, très peinalisant pour la trainée. 

Quelle corrections faîtes vous donc pour obtenir un Cz VR7 au moins 20 % plus élevé?
Comme je l'ai mentionné sur les courbes, elles ont été obtenu par JavaFoil. Si vous disposez des courbes originales de soufflerie, merci d'avance d' en faire profiter les pauvres amateurs que nous sommes. Les quelques-uns qui ont testés le VR7 ont cependant constaté la meilleure finesse d'un rotor équipé du VR7 par rapport au 8H12. Malheureusement, ne connaissant pas toutes les données (diamètre, corde, régime), il reste en effet difficile d'en attribuer la différence au seul profil. C'est seulement très vraissemblable.  
Jean Claude 




Last edited by Jean Claude DEBREYER on Fri 17 Dec - 16:07 (2010); edited 1 time in total
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Florent


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PostPosted: Thu 16 Dec - 19:03 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Petite précision mécanique, en ce qui concerne la torsion, ce n'est pas le centre de gravité de la section mais le moment quadratique qui compte...
http://fr.wikipedia.org/wiki/Moment_quadratique
mais bon... c'est juste un détail qui a toute son importance dans la conception mécanique d'une pale...


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Xavier AVERSO


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PostPosted: Thu 16 Dec - 22:52 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Jean Claude, pour revenir ici sur le VR7 que j'ai testé il faut que tu saches que le constructeur de ce rotor est une personne au plus haut niveau des connaissances des structures aéronautique et qu'il professe dans une  grande école aéro, je n'ai aucun doute sur son savoir ni sur son honnêteté intellectuel, il a fait au mieux du savoir du moment, la preuve c'est qu'il a ajouté le bord de fuite "reflex" et que malgré tout ça le résultat n'est pas au rendez-vous.
Voila pourquoi il ne faut jamais faire totalement confiance aux calculs, dans nôtre cas c'est le vol qui valide les calculs.


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Bobcat


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Masculin Bélier (21mar-19avr) 鷄 Coq

PostPosted: Fri 17 Dec - 05:31 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

+ !..c'est toute la différence entre la théorie et la pratique.  La preuve, même  chez Eurocopter ou les machines sont conçues en CAO, le département Essais en vol est trés actif...
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Pil/Ins pro/privé hélico, environ 6000 heures de vol sous voilures tournantes ( je ne marque pas mes heures sur ULM). Vole sur Paramoteur, Hélico et autogire....


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GP


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Joined: 04 Jun 2009
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PostPosted: Fri 17 Dec - 09:28 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Un Academicien des sciences de Toulouse disait tjs a ses eleves:" on va faire la pratique,et la theorie , on verra a près"!!
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jeangui91


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PostPosted: Fri 17 Dec - 10:01 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Bobcat wrote:
+ !..c'est toute la différence entre la théorie et la pratique.  La preuve, même  chez Eurocopter ou les machines sont conçues en CAO, le département Essais en vol est trés actif...



Bonjour,

Pour moi cela ne prouve rien car leur but in fine c'est quand même de fabriquer un hélicoptère et non pas d'écrire de la théorie. Il est clair qu'une théorie ne peut s'établir qu'à partir déjà de quelques connaissances pratiques et quand on se heurte à des phénomènes très complexes on ne peut que faire des hypothèses simplificatrices d'où les différences constatées entre la théorie et l'expérience. Il y a belle lurette qu'un certain Claude Bernard a établi quelle devait être la démarche en recherche scientifique. On commence par essayer de mettre en équations les phénomènes en présence ; on fait des expériences pour vérifier le bien fondé des hypothèses et au vu du résultat on corrige la théorie. Il faut lire le livre des essais en vol pour apprendre ou se rappeler qu'il y a eu une époque précédant la création du C.E.V. ou on construisait un avion, on l'essayait et on le jetait parce que le résultat était décevant ( quand c'était pas parce que le pilote s'était tué ) Le CEV a mis en place des protocoles qui ont permis de chercher à corriger les défauts des avions et non pas de repartir de zéro à chaque essai.
JG  


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Bobcat


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Joined: 01 May 2008
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Masculin Bélier (21mar-19avr) 鷄 Coq

PostPosted: Fri 17 Dec - 10:20 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

C'est exactement ce que j'ai écris..les appareils sont conçus sous CAO  (sous entendu en utilisant les lois physiques connues...) et ensuite ils sont testés en vol...après, les essais confirment ou infirment les calculs et permettent d'affiner les lois qui serviront au prochain prototype et ainsi de suite. Mais la théorie seule n'est rien..... Okay
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jeangui91


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Joined: 24 Jul 2008
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PostPosted: Fri 17 Dec - 12:35 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Mais la théorie seule n'est rien..... Okay

Ne vas pas dire ça aux gens du CERN à Genève ou même à nos universitaires.
Quantités d'applications actuelles sont basées sur des théories élaborées il y a très longtemps et à cette époque ces théories n'avaient pas pu être suivies d'applications parce que la technologie ne le permettait pas. Un excellent exemple est celui des piles à combustibles.
JG 


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Jean Claude DEBREYER


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Joined: 20 Jul 2008
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Masculin

PostPosted: Fri 17 Dec - 13:09 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Mais qui a dit que la théorie seule suffisait?  Comme dit jeanguy, c'est grace à la théorie si on ne repart pas de 0 à chaque essai. Ce qui ne rend pas moins ceux ci indispensables, à condition de les assortir d'une conclusion sur la validité ou l'invalidité d'une théorie. A quelle conclusions les essais du pseudo VR7 (*) de Xavier sont-ils parvenus? On pourrait dire à l'inverse: sans théories, les essais seuls ne mènent à rien. Mais soyons sérieux:  théorie et pratique se complètent. Pourquoi les opposer?
Boutade:
La pratique, c’est quand çà marche mais qu’on ne sait pas pourquoi…
La théorie c’est quand çà ne marche pas , mais qu’on sait exactement pourquoi…
Lier la théorie à la pratique, c’est quand çà ne marche pas, et que personne ne sait pourquoi !
(*) le VR7 n'a pas de double courbure.
Florent a écrit:  en ce qui concerne la torsion, ce n'est pas le centre de gravité de la section qui compte...
Il ne s'agit pas de déterminer ici l'amplitude de la torsion, mais les efforts qui vont engendrer cette torsion. Comme te montre ce croquis, c'est bien la distance qui sépare le centre de poussée du centre de gravité qui compte . Jean Claude


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Xavier AVERSO


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Localisation: Toulouse
Masculin Capricorne (22déc-19jan)

PostPosted: Fri 17 Dec - 23:18 (2010)    Post subject: Profil des pales Reply with quote

Tout va bien , nous sommes donc tous d'accord il faut de la théorie pour : expliquer, transmettre, évoluer et la pratique pour PRATIQUER ( finalement c'est le plus important )
Jean Claude, tu me demandes les conclusions des essais VR7: depuis je ne fais plus jamais confiance à la théorie et au calcul sans le résultats des essais en vol sinon j'ai trouvé que ce profil avait une portance exceptionnelle malheureusement son instabilité le rend " Casse Gueule" et il faut le déconseiller.

Xavier


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gma


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PostPosted: Sat 18 Dec - 08:18 (2010)    Post subject: Profil de pale Reply with quote

...
_________________
L'inconvénient du plomb dans la cervelle est qu'il provoque, chez certains sujets, des crises de "saturnisme"...


Last edited by gma on Tue 30 Sep - 01:07 (2014); edited 3 times in total
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