Bernard de Go Mars
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Pour Thierry Platon, duquel je lisais récemment un article fort intéressant sur le centrage et dont je ne trouve pas les coordonnées :
Bonjour Thierry.
Je m'intéresse depuis quelque temps à la Portance du fuselage. Mais il convient d'ajouter que je le fais en tant que fuséiste.
Dans le milieu des fusées amateur, on considère généralement pour simplifier :
--> que l'ogive développe une Portance de Cnalpha = 2 appliquée, en gros, au barycentre de sa surface projetée; c'est la Théorie des Corps Élancés qui le prédit et cela est assez bien vérifié par les tests en soufflerie.
--> que le fuselage proprement dit (la partie cylindrique de la fusée) ne produit qu'une Portance négligeable. On n'en tient donc pas compte.
On néglige cette Portance pour trois raison :
--> c'est plus simple
--> la loi de Portance du fuselage (qu'on devrait appeler Portance Tourbillonnaire) s'écrit en fonction du sinus^2 de l'incidence. Pour les petits angles (où évoluent généralement les fusées), cette Portance est donc "quadratiquement" faible.
--> cette Portance s'applique en un point qui est assez proche du CdM de la fusée ; de ce fait elle ne peut créer qu'un faible moment.
Or, en dépouillant un certain nombre de relevé en soufflerie de la NASA et autres institutions, j'ai été conduit à penser que la partie cylindrique du fuselage produit un Cnalpha de ~ 0,035 fois son élancement (L/D), Cnalpha appliqué en gros à la moitié de sa longueur (à son barycentre, donc)
Comme les ogives seules (coniques, paraboliques ou gothiques) développent un Cnalpha de 2 , le fuselage complet d'une fusée dont la partie cylindrique serait d'élancement 10 vaut donc 2 + 0,05*10 = 2,5 : Cette valeur aussi est souvent accréditée par les souffleries.
Les mêmes essais semblent prouver qu'une localisation de la Portance du fuselage cylindrique au milieu de sa longueur est raisonnable.
Ceci pour un fuselage cylindrique. Pour un fuselage tronconique comme ceux de vos planeurs, la localisation de la Portance se ferait au barycentre de la surface projetée et la portance elle-même serait proportionnelle à cette surface projetée (ceci sans compter le fort Cn de l'ogive)...
Tu écris, dans ta page sur le centrage, Cher Thierry :
"Il n’existe pas de formule pour calculer les paramètres Xfus (position relative du foyer fuselage) et Af (coefficient de portance du fuselage). Nous proposons donc une approche purement empirique en définissant un jeu de valeur (Xfus, Af) à partir de la mesure du centre de gravité sur des modèles réels.
Xfus ≈ 0.2 et Af ≈ 0.08 (l’incidence alpha étant exprimé en degré)
( ces valeurs restent à optimiser et à valider )"
Il serait enrichissant que je puisse confronter mes idées fuséistes avec les tiennes.
Ceci étant, il y aura un problème de langage : la Portance et la Traînée des fuséistes n'est pas celle des avionneurs (celle que vous utilisez) : pour les fuséistes, la Portance est normale au corps et la Traînée axiale ; cela ne nous coûtera qu'un cosinus de l'incidence : pour les petites incidences il n'y aura pas beaucoup de différence...
De même, la surface de référence des fuséistes est la section frontale de l'ogive alors que je pense que vous prenez systématiquement votre surface alaire Il faudra donc tenir compte de ce changement.
Je mets la dernière main à un texte qui explique comment j'en suis arrivé à un Cnalpha de 0,035 L/D pour le fuselage cylindrique d'une fusée (et donc d'un mobile aérien) (en subsonique évidemment).
Ce texte rejoindra beaucoup d'autres textes, purement fuséistes, disponibles à la page Physique de la fusée :
http://perso.numericable.fr/fbouquetbe63/gomars/physique.htm
du site Go Mars !
Au plaisir (et au grand intérêt) de te lire,
Bernard de Go Mars !
Bonjour Thierry.
Je m'intéresse depuis quelque temps à la Portance du fuselage. Mais il convient d'ajouter que je le fais en tant que fuséiste.
Dans le milieu des fusées amateur, on considère généralement pour simplifier :
--> que l'ogive développe une Portance de Cnalpha = 2 appliquée, en gros, au barycentre de sa surface projetée; c'est la Théorie des Corps Élancés qui le prédit et cela est assez bien vérifié par les tests en soufflerie.
--> que le fuselage proprement dit (la partie cylindrique de la fusée) ne produit qu'une Portance négligeable. On n'en tient donc pas compte.
On néglige cette Portance pour trois raison :
--> c'est plus simple
--> la loi de Portance du fuselage (qu'on devrait appeler Portance Tourbillonnaire) s'écrit en fonction du sinus^2 de l'incidence. Pour les petits angles (où évoluent généralement les fusées), cette Portance est donc "quadratiquement" faible.
--> cette Portance s'applique en un point qui est assez proche du CdM de la fusée ; de ce fait elle ne peut créer qu'un faible moment.
Or, en dépouillant un certain nombre de relevé en soufflerie de la NASA et autres institutions, j'ai été conduit à penser que la partie cylindrique du fuselage produit un Cnalpha de ~ 0,035 fois son élancement (L/D), Cnalpha appliqué en gros à la moitié de sa longueur (à son barycentre, donc)
Comme les ogives seules (coniques, paraboliques ou gothiques) développent un Cnalpha de 2 , le fuselage complet d'une fusée dont la partie cylindrique serait d'élancement 10 vaut donc 2 + 0,05*10 = 2,5 : Cette valeur aussi est souvent accréditée par les souffleries.
Les mêmes essais semblent prouver qu'une localisation de la Portance du fuselage cylindrique au milieu de sa longueur est raisonnable.
Ceci pour un fuselage cylindrique. Pour un fuselage tronconique comme ceux de vos planeurs, la localisation de la Portance se ferait au barycentre de la surface projetée et la portance elle-même serait proportionnelle à cette surface projetée (ceci sans compter le fort Cn de l'ogive)...
Tu écris, dans ta page sur le centrage, Cher Thierry :
"Il n’existe pas de formule pour calculer les paramètres Xfus (position relative du foyer fuselage) et Af (coefficient de portance du fuselage). Nous proposons donc une approche purement empirique en définissant un jeu de valeur (Xfus, Af) à partir de la mesure du centre de gravité sur des modèles réels.
Xfus ≈ 0.2 et Af ≈ 0.08 (l’incidence alpha étant exprimé en degré)
( ces valeurs restent à optimiser et à valider )"
Il serait enrichissant que je puisse confronter mes idées fuséistes avec les tiennes.
Ceci étant, il y aura un problème de langage : la Portance et la Traînée des fuséistes n'est pas celle des avionneurs (celle que vous utilisez) : pour les fuséistes, la Portance est normale au corps et la Traînée axiale ; cela ne nous coûtera qu'un cosinus de l'incidence : pour les petites incidences il n'y aura pas beaucoup de différence...
De même, la surface de référence des fuséistes est la section frontale de l'ogive alors que je pense que vous prenez systématiquement votre surface alaire Il faudra donc tenir compte de ce changement.
Je mets la dernière main à un texte qui explique comment j'en suis arrivé à un Cnalpha de 0,035 L/D pour le fuselage cylindrique d'une fusée (et donc d'un mobile aérien) (en subsonique évidemment).
Ce texte rejoindra beaucoup d'autres textes, purement fuséistes, disponibles à la page Physique de la fusée :
http://perso.numericable.fr/fbouquetbe63/gomars/physique.htm
du site Go Mars !
Au plaisir (et au grand intérêt) de te lire,
Bernard de Go Mars !