Construction L'aile volante anglaise la WINDFREAK de Roger Sanders: un oiseau très planant

[didier]

Nous arrivons à la fin de la construction:
Et voici quelques images de la première mise en croix de la Windfreak: le modèle est imposant, c'est mon premier modèle qui fait une telle envergure de 2,65m.
il y a une certaine souplesse au niveau des ailes et de la clé en carbone (environ 10cm de fléchissement au saumon rien qu'avec le poids des ailes). Je devrais peut-être renforcé la clé en carbone principale.
Le poids total (tout équipé) avec une batterie de 188g est de 1972g (un peu plus que mon estimation initiale). Poids qui sera légèrement augmenté car avec cette batterie et sans aucun plomb, le centrage est trop arrière 89mm. Donc je vais devoir rajouter du plomb à l'avant.

Certains d'entre vous (comme ma fille lorsque je lui est montré) remarquerons peut-être les parties entoilées en violet et bleu. Voila ce que c'est d'être daltonien on se trompe (je pensais que c'était la même couleur d'entoilage violet).

Poids final terminé tout équipé: 1972g (sans lest pour le centrage donc j'arriverais sans doute à dépasser les 2kg.
poids de la batterie 2200mah 188g (j'ai d'autres pack avec des poids du même ordre 2300mah 182g et 2400mah 186g) dans tous les cas plomb pour centrage sera nécessaire.

 

[didier]

Estimations des caractéristiques de vol de la Windfreak.

Avant chaque construction de mes modèles j'utilise systématiquement l'outil très bien conçu de Franck Aguerre PredimRC afin de me faire une idée sur les caractéristiques de vol et surtout de connaître le centre de gravité (cela me permet d'envisager l'achat des éléments et leurs positionnements dans le modèle).
Donc j'ai fait de même pour ce modèle:
Voici une copie de la page géométrie de PredimRC avec les dimensions estimées à partir du plan.

On retiendra que le centre de gravité est à 85mm (donc juste à l'arrière de la clé principale) avec une marge statique de 2% .
que la charge alaire est d'environ 20g/m2 (pour un poids estimé de départ de 1950g) ce qui est faible.
que la vitesse de vol devrait se situer entre 30km/h et 50km/h (relativement lent donc)
que finalement le nombre de reynols sera entre 200000 (30km/h) et 400000 (50km) donc le profil dans une plage favorable pour ses caractéristiques
j'avais également fait un point de comparaison entre le profil construit que j'avais scanné et le profil FAD16 de Franck Aguerre destiné aux ailes volantes, celui de Franck aurait été encore mieux adapté

Avec la partie motorisation je vérifie également que le moteur(poids 95g puissance constructeur et consommation 25A et l'hélice 11x6 retenue sera capable de faire grimper le modèle.

On voit que la puissance semble largement suffisante pour permettre de monter avec un taux de montée de 4m/s à une vitesse de 50km/h avec pente de montée de 20° (ce qui n'est pas énorme, mais réaliste)

J'ai refait ensuite une seconde analyse avec PredimRC avec les dimensions réelles exactes ainsi que le poids réel.
Les résultats sont presques similaires. Il est même possible d'envisager un centre de gravité légèrement plus arrière 88mm avec une marge statique de 2%
la charge alaire est d'environ 20g/m2 (pour un poids réel de 2000g) ce qui est faible.
la vitesse de vol sera entre 30km/h et 50km/h (bien en accord avec le type de modèle)
Voici les copies de la page géométrie (la page motorisation ne change pas)

Donc pour le premier vol, je centrerai le modèle entre 83mm et 85mm. je verrais par la suite si je peux reculer ce centrage vers 88mm.
Il me reste à vérifier la consommation au sol du moteur.
Avec une batterie de 2400mAh, le temps de vol au moteur plein gaz sera de 5,5 minutes. Je mettrai mon alarme batterie à 4 minutes (pour ne pas trop tirer sur la batterie)
Une minute de moteur me permet de monter à 240m, et avec un taux de chute de 1m/s (en pilotant pas très finement) permet de tenir 4 minutes en plané.
Donc on peut estimer la durée des vols sans aucune condition favorable = 4 minutes moteur + 4 montées à 240m avec 4 minutes pour chaque descente = total de 20 minutes de vol pour une batterie.

les fichiers d'analyse (format txt) pour PredimRC (ma version 2.65b)
fichier d'analyse avec les dimensions estimées à partir du plan
Voir la pièce jointe windfreak.txt

fichier d'analyse avec les dimensions et poids réels
Voir la pièce jointe windfreak_reel.txt

 

[didier]

Je continue par l'installation de la radio et de la propulsion dans le modèle.
- donc le moteur est fixé et les 3 câbles passent par en dessous
- le contrôleur est placé sous la batterie, dans le prolongement des 3 fils du moteur
- le récepteur est placé sous les connecteurs de raccordement

- la batterie sera mise sur le contrôleur (en espérant que celui ci ne chauffe pas trop)

Je commence par programmer le contrôleur, je change les paramètres suivants ( par rapport au paramètres par défaut)
j'utilise un testeur de servo pour faire cette opération (plutôt que la radio) de programmation avec la notice du contrôleur devant moi
- le frein moteur (100%)
- la tension basse de coupure (3,2v pour préserver la batterie)
- le courant de démarrage (10%)
- la tension du SBEC (variable 5v, 5,5v 6v) sur le controleur que j'ai retenu, je choisi 6V pour les servos
- éventuellement le sens de rotation

Il faudra impérativement vérifier la consommation max avec l'hélice retenue 11x6 (c'est celle conseillée par le constructeur Dualsky).
Par contre Dualsky fourni les paramètres de ses moteurs à l'outil Ecalc (https://www.ecalc.ch/motorcalc.php?dualsky&lang=fr)
et lorsque l'on rempli la fiche du calculateur pour le moteur on trouve que l'on dépasse largement les limites du moteur avec 45A (poids du modèle 2000g, envergure 2650mm, surface 90dm², XM2838EA 10 V3, controleur 45A batterie 30/40 2200mah, hélice Aeronaut 11x6)
et lorsque l'on rempli la fiche du calculateur pour le moteur; on trouve que l'on dépasse largement les limites du moteur en question avec 45A
c'est contradictoire au info du moteur donc prudence.

 

[Planeuriste]

Bonjour Didier!

Eh bien quelle belle aile!
La différence de couleur bleu et violet ne me choque pas du tout!
Pour le centrage... ATTENTION! C'est une aile volante pas un planeur, le centrage du plan historique donne un CG à 82 mm que pour ma part j'ai avancé à 80mm. Mon ami qui a transformé cette aile en rapace lui a tenté 85mm et est vite revenu à 82mm.
Je pense qu'il vaudrait mieux jouer la prudence et reculer très progressivement le centrage.
je me méfie beaucoup de la théorie des tableaux Excel, rien ne vaut l'expérience.

Quant au moteur DUALSKY, je peux t'assurer qu'il est vraiment parfait pour cette aile. Il emporte la mienne en moins de 30 secondes à 200 mètres!

Pour le CG, pas d'inquiétude, ça va le faire, 2kg/2,100kg, ça va voler super bien!

Pour le lancé, il vaut mieux lancer le planeur légèrement au dessus de l'horizontale, je pense que c'est l'absence de stab qui fait ça, souvent, elle pique un peu.

Eh bien, j'ai été ravi de suivre ta belle construction, vivement les premiers essais en vol!

Bon Noël et à bientôt, j'espère avec des images de la bête en vol!

Amitiés,

 

[Franck.A]

Pour le centrage... ATTENTION! C'est une aile volante pas un planeur[...]je me méfie beaucoup de la théorie des tableaux Excel, rien ne vaut l'expérience.

Et oui, c'est bien connu, le planeur ça se centre au tiers de la corde, l'aile volante sur le longeron, et un voltigeur sur la clé... Ou pas ? Allez, un peu de saine lecture, sans aucun tableur excel : http://rcaerolab.eklablog.com/le-ce...-c-est-enfin-vraiment-presque-simple-p2948126
Regarde en page 5 le centrage du Choucas... Etonnant non, et pourtant théorie et pratique se rejoignent bien

L'expérience sans la théorie, c'est comme la voiture sans la route, c'est vite limité.

On retiendra que le centre de gravité est à 85mm (donc juste à l'arrière de la clé principale) avec une marge statique de 2% .

Une marge statique de 2% me semble un peu juste pour un premier vol, surtout avec une aile volante en structure très ouverte qui ne garantit pas un bon fonctionnement du profil. La valeur classique de 5%, soit un CG à 20% de la corde moyenne sur une aile volante, me semble plus judicieux, quitte à reculer ensuite.