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Consideration sur les stab de GPR

OlivierD

Membre actif
Bonjour
Comme annoncé dans le post sur le JS1 j’ouvre ce post pour parler de retour d’expérience que j'ai eu sur plusieurs GPR.
Je vais d'abord donner les caractéristiques principale des planeurs:

Planeur 1 : Ventus 2c de Graupner de 5m50 et 9.5 KG soit une charge alaire de 90g/dm2
Le profil est un HQW 3.13 et le volume de stab est de 0.53

Planeur 2 : DG 303 de Paritech 5m et 12 kg soit une charge alaire de 110g/dm2
Le profil est un MH 32 et le volume de stab est de 0.55

Planeur 3 : Lak 17 de 6m et 10kg charge alaire 82g/dm2
le profil est un MH 32 et le volume de stab est de 0.41

Je possède les deux premier planeur depuis plusieurs années (13 ans pour le premier) et il volent presque uniquement en pente a des altitudes comprise entre 700m et 2400m
Le 3eme n'est pas le mien, et je l'ai essayé a plusieurs reprise a 1500m et a 700 m d'altitude.

Je vais parler d'abord des deux premiers, qui ont un vol très sain dans presque toutes les configurations, vol lent, vol rapide, spirales très serré : aucun problèmes. Le seul cas qui peu poser problème est l'attero , ou j'ai parfois la sensation d'avoir très peu de réponse a la profondeur au moment de l'arrondi. Au début, j'ai incriminé des turbulences, ou alors une approche trop lente ou autres erreurs de pilotage, mais avec le temps, cela arrivait toujours de manière assez aléatoire. j'avais trouvé une solution, qui étais d'augmenter le débattement a la profondeur et de vraiment tirer franchement pour arrondir , mais quelque part cela ne me satisfaisais pas vraiment.

J'ai alors essayer de chercher se qui pouvait se passer au niveau du stab et qui pouvait poser ce problème.
En regardant sur predim rc, et en tenant compte des vitesses d'attero, j'ai vu que le stab travaillait en grande partie a un Re compris entre 60 000 et 100 000
D'autre part, lors de l'arrondi, le planeur est en configuration tout sorti, AF et volet baissé au max et, le stab est braqué d'environ 5° a piqué (compensation AF+ volet)

On passe le tout dans profili et on obtiens :

polairestab.jpg


Pas très joli comme polaire , on vas essayer avec des turbulateurs :

polairestabturb.jpg


Bon ça a l'air mieux et c'est pas compliqué a essayer , une petite commande chez top model pour un rouleau de turbulateur zigzag , quelques essais avec profili pour optimiser le positionnement : ça n'a pas l'air trop critique , un peu avant la gouverne cela semble bon.

Essais en vol
Les premiers essais ont lieux sur le DG 303 avec un turbulateur zigzag dessus et dessous le stab environ 1 cm avant la gouverne. Le vol se déroule sans problème avec absolument aucune différence décelable en vol. Je me prépare alors pour l’atterrissage tous sortis, je me rapproche du sol , je teste un peu la profondeur et la tout de suite, je me rend compte d'une grande différence, la moindre action sur le manche de profondeur se traduit par une variation d'assiette , chose que je n'obtenait pas auparavant en configuration tout sorti.
Les nombreux vols suivants on confirmé ce comportement.

A la période ou j'ai fait les essais de turbulateur avec le DG 303 j'ai eu l’occasion d'essayer le planeur d'un collègue qui venait de faire ses premiers vols (le planeur 3) . il avait un comportement pas très sain en spirale lente : des qu'on dépassait 30° d'inclinaison il avait tendance a rentrer fortement dans le virage et il avait des variations d'assiette bizare. Je lui propose alors d'essayer de mettre des turbulateurs pour voir si çà arrangeai les choses.
Une rapide vérification sur predimRC donne un volume de stab de 0.41 qui me parait faible et qui pourrait expliquer ce comportement. Les cordes des extrémité d'aile sont aussi très faible :60mm et je calcul avec profili qu'un turbulateur a 60% devrait arranger les choses , au moins sur les derniers 50 cm.
Rendez vous est pris sur la pente pour tester tous ca un jour ou les conditions sont très faible.
On fait un premier vol sans turbulateur et on retrouve le comportement déjà vu lorsque on cherche a ralentir le planeur (C'est a dire trim réglé pour un vol lent)
On décide d'essayer d'abord avec le turbulateur sur les 50 derniers cm des ailes. Le comportement change un peu avec moins de tendance a engager dans la spirale, mais les variations d'assiette bizare sont toujours présente.
On essaye ensuite avec en plus les turbulateurs sur le stab et la , le comportement change du tout au tout, avec un comportement beaucoup plus sain , on peut ralentir le planeur et serrer fortement la spirale avec beaucoup de facilité, même en inclinant fortement le planeur.

En conclusion, on peut dire qu'il est assez étonnant de voir que l'on peut améliorer le comportement d'un planeur avec des artifices somme tout assez simple, même des planeurs de grand constructeurs, qui sont sensé quand même avoir fait l'objet d'une conception sérieuse . Même avec des planeurs au 1/3, on atteint quand même facilement le Reynolds critique sur le stab .
Au niveau de la conception il y a peut être moyen d’améliorer les choses en travaillant sur le profil, peut être certain sont il mieux adapté que le sempiternel naca utilisé très souvent ?
 
Intéressant tout ça, j'espère que le sujet va ouvrir une jolie discussion et pas seulement des considérations d'ayatollah prêchant pour une vérité ou une autre.

Personnellement, je considère les turbulateurs comme un élément faisant partie de la panoplie à disposition pour la mise au point d'une machine. Les grandeurs utilisent ce moyen sur leurs machines pour les optimiser, nous c'est pareil, cela vaut la peine d'y penser quand on met au point un planeur.

Souvent j'entends dire comme tu le fais que les turbulateurs sont un moyen de corriger les défauts d'une machine mal conçue, mais je ne suis pas vraiment d'accord avec ça. Je m'explique, si quelqu'un me dit qu'en faisant un très petit stab et en y mettant des turbulateurs, il arrive en fin de compte à quelque chose de meilleurs en terme de traînée qu'un stab plus grand sans turbulateurs tout en ayant le même confort de pilotage, je me dis pourquoi pas et si c'est vraiment le cas, je me dis que c'est une conception bien pensée.

Mon expérience à ce sujet, je l'ai fait sur une machine, mon LSD de 3m60 qui ne volait pas vraiment sur des rails et ce n'était pas très agréable. J'ai fait comme toi, j'ai étudié le profil pour essayer de comprendre ce qu'il était possible de modifier. Ca m'a permis de voir que des turbulateurs positionnés entre 40% et 50% de la corde à l'extrados et plus ou moins la même chose aussi à l'intrados, modifiaient sensiblement les courbes et de manière plutôt positive. S'en est suivi une longue série de test avec des turbulateurs de différentes épaisseurs et en essayant différentes combinaisons. Je crois que j'ai fait une bonne dizaines d'itérations avec à la fin, une machine vraiment agréable à piloter et avec des performances nettement améliorées.

Depuis, chaque fois que j'ai une nouvelle machine, je fais l'exercice avec Xfoil et si je vois qu'il y a quelque chose à tirer des turbulateurs, j'essaie, mais à part sur le LSD et l'Epsilon XL, je n'ai pas obtenu de gains suffisamment visibles pour les adopter sur les autres machines.

Pour préciser, dans Xfoil, je regarde l'effet des turbulateurs à deux endroits :
- tout d'abord, je regarde à fort Reynold où se fait la transition de l'écoulement laminaire vers l'écoulement turbulent et puis je regarde à faible Reynold comment se comporte le profil en forçant la transition à cet endroit
- ensuite, s'il n'y a rien à gagner avec de turbulateurs positionnés ainsi, je regarde s'il y a quelque chose à gagner en les positionnant juste devant les gouvernes, selon les cas, on obtient des gouvernes plus efficaces (meilleur delta CZ, traînée plus faible, courbes plus arrondies)

Naturellement, je fais attention à la traînée supplémentaire que peuvent engendrer les turbulateurs dans certaines conditions et en fin de compte, il faut toujours faire des compromis entre les gains et les pertes.

J'insiste sur le fait que la position des turbulateurs varient de profil en profil et aussi en fonction de ce que l'on cherche à obtenir. Dans un cas, ce sera plutôt 70% de la corde, dans d'autre 40% ou 50%, parfois plus en avant mais c'est rare. Comme je l'ai ditt aussi, l'épaisseur des turbulateurs compte aussi, y'a sûrement moyen de la calculer mais je ne sais pas le faire, ceci dit, comme il est facile de les découper soit même, c'est n'est pas difficile de faire plusieurs essais, on arrive assez facilement à voir en vol si les turbulateurs font quelque chose ou pas.
 
Sacre100;2525946 à dit:
Souvent j'entends dire comme tu le fais que les turbulateurs sont un moyen de corriger les défauts d'une machine mal conçue, mais je ne suis pas vraiment d'accord avec ça. Je m'explique, si quelqu'un me dit qu'en faisant un très petit stab et en y mettant des turbulateurs, il arrive en fin de compte à quelque chose de meilleurs en terme de traînée qu'un stab plus grand sans turbulateurs tout en ayant le même confort de pilotage, je me dis pourquoi pas et si c'est vraiment le cas, je me dis que c'est une conception bien pensée.

C'est justement ça la grande question, est ce que c'est meilleur en optimisant le stab (profil, augmentation de surface) ou en ajoutant des turbulateurs ?
 
ça à l'air super intéressant !

Pardonnez mon ignorance, mais qu'est ce qu'un "turbulateur zigzag" ?
Un sticker, un scotch spécial ?

Une photo peut être ? Un lien ? Un truc...
Merci beaucoup
 
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