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

Bonjour Franck,

Content de te lire sur ce site et surtout sur ces pages consacrées à cette aile volante sans allongement, sans flèche, rectangulaire et qui vole comme un planeur F5J!
C'est d'autant plus sincère que je déplore le peu de fréquentation, non, le peu d'interventions sur ce sujet passionnant des ailes volantes et plus particulièrement sur cette belle Windfreak et cela depuis l'origine.

Je viens de lire ton article très instructif où j'apprends la corrélation du centrage avec le volume de stab, chose que je n'ai jamais lu ailleurs ce qui est bien dommage!

Je ne suis pas du tout un fervent de l'idée des 30% de la code d'un planeur pour un centrage, étant donné que j'ai construit un LEPRECHAUN de 3,90m avec un panneau central de 1,30m sans rien changer ni du fuselage ni du stab et dont le centrage correct après réglages des neutres s'est avéré situé non loin des 50%! On parle souvent de "stabs porteurs" que les "anciens" pratiquaient permettant des centrages arrières donc des avions plus légers mais je n'ai toujours pas compris ce que ça signifiait en terme de profil, plat? biconvexe? car celui du LEPRECHAUN est biconvexe comme d'autres dont le CG n'est pas aussi reculé surtout avec une telle géométrie d' aile! Le volume de stab lié à sa surface serait donc une réponse à ce recul du CG?.

Pour l'exemple du Choucas, je comprends intuitivement le recul du centrage dû à la forte flèche des ailes qui décale la corde moyenne, mais visuellement, c'est en effet très surprenant! J'ai vu des plans de Canard dont le CG se trouvait au delà de la corde d'emplanture, je me disais, normal c'est un Canard mais sur un planeur...

Pour la Windfreak quand je disais que ce n'était pas un planeur, je voulais juste rappeler qu'il n'y a pas de stab donc pas notion de V longitudinal étant donné que pour les planeurs, le double réglage du V et du CG s'impose, mais je ne pensais pas au fameux 30% invoqués sur les terrains. Les 8 cm de calage depuis le BA du plan correspondent aux 20% de la corde moyenne qui est celle de l'emplanture, cette aile étant bien rectangulaire sauf aux saumons légèrement mois larges. Je voulais surtout mettre an garde Didier sur le premier vol puisque lors des très nombreux vols d'essais, j'ai tenté le diable en remplaçant un accus de 2200ma par un 1500 pour tester un CG plus arrière. L'aile était devenu certes plus légère mais impilotable et ça s'est soldé par un crash en plein champs bien fourni sans trop de dégâts. Je pense surtout être plus à l'aise avec un planeur centré arrière qu'avec une aile. Le centrage d'une aile volante me semble bien plus sensible qu'un planeur, ce dernier disposant d'un stabilisateur, mais c'est peut-être infondé?

On est d'accord, un peu de théorie est important mais tout le monde n'est pas ingénieur comme toi et pour ma part, si les tableaux et formules me font tourner la tête, je suis très friand d'articles pédagogiques comme les tiens ou d'autres avec dessins qui permettent de créer des apprentissages intuitifs et pragmatiques pour se rapprocher à son humble niveau de la science très complexe de l’aérodynamisme! C'est chose faite et ça fait vraiment du bien, donc, merci Franck pour cet éclairage!

"Barboter dans ce que l'on ne sait pas au moyen de ce que l’on sait, c'est divin." (auteur inconnu)

Joyeux Noël !

Daniel
 
Bonjour Daniel,

J'avais hésité à répondre, et bien m'en a pris, ta réponse me fait très plaisir :)

Planeuriste;2748964 à dit:
Je viens de lire ton article très instructif où j'apprends la corrélation du centrage avec le volume de stab, chose que je n'ai jamais lu ailleurs ce qui est bien dommage!
En effet, on lit plein de choses compliquées (et plus ou moins justes) faisant pas ex. intervenir le centre de poussé, alors que la base du centrage est très simple, c'est juste une question de répartition des surfaces portantes.

Il y a quand même des publications anciennes qui en parlent, comme dans la revur CLAP https://drive.google.com/file/d/14og3xFjn9y2FhBEKCRcYGd2csPQNcYB7/view ou ici https://drive.google.com/file/d/1MuY0iHuEo7cBwmXPhTJP68V2CVBDacbP/view
J'ai pas mal d'autres documents intéressants en stock : http://rcaerolab.eklablog.com/recueil-de-connaissances-p2875198#2

Planeuriste;2748964 à dit:
On parle souvent de "stabs porteurs" que les "anciens" pratiquaient permettant des centrages arrières donc des avions plus légers mais je n'ai toujours pas compris ce que ça signifiait en terme de profil, plat? biconvexe?
Cette notion de "stab porteur" découle d'un effet en cascade : grand volume de stab => CG très reculé par rapport au foyer de l'aile => stab devant fortement porter pour compenser le moment de portance de l'aile autour du CG.

La manière dont le stab devra fournir cette portance importe peu, ça peut être avec un profil symétrique fortement calé comme avec un plan-convexe avec un moindre calage. A choisir, il vaut mieux un plan-convexe, car il traîne moins qu'un symétrique à forte portance, d'où ce généralement ce choix... et in fine cet amalgame final (et illogique) qui est resté dans l'inconscient collectif : stab à profil dit "porteur" (ce qui ne veut en fait pas dire grand-chose) => CG arrière.

Pour preuve (il suffit de tester), changer le profil -que ce soit des ailes et du stab- sur un appareil donné, sans rien toucher d'autre, ne change pas le centrage, mais uniquement les calages. Ce qui se vérifie facilement avec une maquette "planche", qui a été longemps une méthode éprouvée pour trouver le centrage d'un appareil. Voir par ex. : https://drive.google.com/file/d/1cWnjBamW285YvJdtvnVRrdErm06Cig5e/view

Planeuriste;2748964 à dit:
Le volume de stab lié à sa surface serait donc une réponse à ce recul du CG?
C'est précisément l'inverse !

Planeuriste;2748964 à dit:
Pour l'exemple du Choucas, je comprends intuitivement le recul du centrage dû à la forte flèche des ailes qui décale la corde moyenne, mais visuellement, c'est en effet très surprenant!
Le Choucas a aussi et surtout un très grand volume de stab

Planeuriste;2748964 à dit:
J'ai vu des plans de Canard dont le CG se trouvait au delà de la corde d'emplanture, je me disais, normal c'est un Canard mais sur un planeur...
Une fois qu'on a compris la notion de corde moyenne et de volume de stab, on peut traiter n'importe quel appareil : aile volante, canard, avion classique, tandem, etc.

Planeuriste;2748964 à dit:
Je pense surtout être plus à l'aise avec un planeur centré arrière qu'avec une aile. Le centrage d'une aile volante me semble bien plus sensible qu'un planeur, ce dernier disposant d'un stabilisateur, mais c'est peut-être infondé?
C'est bien cela. Le stab apporte de l'amortissement en tangage, et une plage de centrage utilisable bien plus large.

Planeuriste;2748964 à dit:
C'est chose faite et ça fait vraiment du bien, donc, merci Franck pour cet éclairage!
Merci à toi d'avoir fait l'effort de l'avoir lu !

Planeuriste;2748964 à dit:
"Barboter dans ce que l'on ne sait pas au moyen de ce que l’on sait, c'est divin." (auteur inconnu)
Pas mal du tout ;-)
 
Franck.A;2748946 à dit:
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.

Daniel.A;2748934 à dit:
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.

Bonjour à tous les deux, je vais tenir compte de vos recommandations pour les premiers vols.

Franck, ai-je bien interprété les performances (vitesse, taux de chute, taux de montée, temps de vol..) que je peux attendre la Windfreak, à partir des données de PredimRC?
 
Bonjour,
je termine avec l'installation radio et les réglages de départ (je suis dans les temps; je m'étais fixé Noel 2022)

Donc pour rappel:
Nous avons 2 volets proches de l'emplanture,
Un grand volet de direction,
et 2 aérofreins basculants
une commande des gaz.

j'utilise depuis plus d'un an une radio TX16S sous OpenTX, et du matériel Frsky pour les récepteurs.
Tous mes modèles sont enregistrés sur cette radio. OpenTX est vraiment pratique car on peut vraiment faire tout ce que l'on peut imaginer.
Pour ce modèle d'aile volante, comme je l'ai déjà fait pour d'autres modèles (2 autres ailes volantes) je vais installer un récepteur Frsky S8R avec stabilisateur intégré.

Voila ce que je retiens:
- J'ai l'habitude de mettre une sécurité sur le manche des gaz avec l'interrupteur SF
- j'ai un triple rate sur le manche d'aileron et sur les manches profondeur direction (100%, 75%, 50%) interrupteurs SA et SD
- La commande du gyro est activable (gyro enclenché ou pas) avec l'interrupteur SC vers haut (débrayé avec SC centre)
- le gain du gyro est variable en vol avec le potentiometre S1
- les volets se comporteront comme pour une aile delta (élevons = profondeur et aileron mixé par le récepteur, avec sans doute plus de débattement pour les ailerons qui sont proches de l'emplanture et demanderont un grand débattement pour permettre la rotation en roulis que pour pour la profondeur)
- je prévois un mixage ailerons donne direction activable avec l'interrupteur SE tité
- je prévois une compensation plein gaz donne volets profondeur à piquer réglable avec le trim des gaz (souvent l'action des gaz provoque un cabreur)
- je prévois une sortie des aérofreins de deux manière différentes: soit avec le stick droit arrière sur la totalité de la course du stick, soit une sortie des aérofreins sur la moitié inférieure du manche des gaz (c'est à dire que le manche des gaz au centre moteur coupé; aérofreins rentrés, manche vers l'avant plein gaz, aérofreins toujours rentrés, manche tiré vers l'arrière, gaz coupé et aérofreins sortie) activable avec l'interrupteur 3 positions SG (SG centre désactivé, SG tiré stick droit commande aérofrein, SG poussé aérofrein sur moitié inférieure du manche des gaz)
- je prévois une compensation des volets de profondeurs à cabrer lors de la sortie des aérofreins (ceux-ci provoquent un très fort couple cabreur d'après Daniel) pourcentage de la commande des gaz
- je prévois une sortie lente des aérofreins, et une rentrée rapide de ceux-ci.

Dans un second temps si l'aile est toujours entière, j'essaierai de mettre un mixage: dérive droite donne élevon droite à cabrer, dérive gauche donne élevon gauche à cabrer avec un pourcentage variable avec le potentiomètre S2 et activable avec interrupteur SE poussé; j'appelle cela dérive simulée (je l'ai déjà fait sur d'autres modèles).
ou bien toujours pour obtenir un ordre de lacet un mixage: dérive droite donne aérofrein droit se soulève, dérive gauche donne aérofrein gauche se soulève avec un pourcentage variable avec le potentiomètre S2 et activable avec interrupteur SE tiré.

j'ai lu et relu les tutos du site https://opentx-doc.fr/wiki/configurer-un-s6rs8r pour bien imprégner des différentes étapes et réglages du récepteur S8R.

Voila tout est prêt le résultat de la première programmation sous OpenTX du paramétrage de cette aile volante.
Voir la pièce jointe windfreak.pdf

Joyeux Noel à tous.
didier
 

Fichiers joints

  • windfreak.pdf
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Franck.A;2748966 à dit:
Bonjour Daniel,

J'avais hésité à répondre, et bien m'en a pris, ta réponse me fait très plaisir :)


En effet, on lit plein de choses compliquées (et plus ou moins justes) faisant pas ex. intervenir le centre de poussé, alors que la base du centrage est très simple, c'est juste une question de répartition des surfaces portantes.

Il y a quand même des publications anciennes qui en parlent, comme dans la revur CLAP https://drive.google.com/file/d/14og3xFjn9y2FhBEKCRcYGd2csPQNcYB7/view ou ici https://drive.google.com/file/d/1MuY0iHuEo7cBwmXPhTJP68V2CVBDacbP/view
J'ai pas mal d'autres documents intéressants en stock : http://rcaerolab.eklablog.com/recueil-de-connaissances-p2875198#2


Cette notion de "stab porteur" découle d'un effet en cascade : grand volume de stab => CG très reculé par rapport au foyer de l'aile => stab devant fortement porter pour compenser le moment de portance de l'aile autour du CG.

La manière dont le stab devra fournir cette portance importe peu, ça peut être avec un profil symétrique fortement calé comme avec un plan-convexe avec un moindre calage. A choisir, il vaut mieux un plan-convexe, car il traîne moins qu'un symétrique à forte portance, d'où ce généralement ce choix... et in fine cet amalgame final (et illogique) qui est resté dans l'inconscient collectif : stab à profil dit "porteur" (ce qui ne veut en fait pas dire grand-chose) => CG arrière.

Pour preuve (il suffit de tester), changer le profil -que ce soit des ailes et du stab- sur un appareil donné, sans rien toucher d'autre, ne change pas le centrage, mais uniquement les calages. Ce qui se vérifie facilement avec une maquette "planche", qui a été longemps une méthode éprouvée pour trouver le centrage d'un appareil. Voir par ex. : https://drive.google.com/file/d/1cWnjBamW285YvJdtvnVRrdErm06Cig5e/view


C'est précisément l'inverse !


Le Choucas a aussi et surtout un très grand volume de stab


Une fois qu'on a compris la notion de corde moyenne et de volume de stab, on peut traiter n'importe quel appareil : aile volante, canard, avion classique, tandem, etc.


C'est bien cela. Le stab apporte de l'amortissement en tangage, et une plage de centrage utilisable bien plus large.


Merci à toi d'avoir fait l'effort de l'avoir lu !


Pas mal du tout ;-)

Je t'en prie, en tous les cas, je vais lire tes articles, c'est toujours excellent de se documenter pour éviter les trop fréquentes approximations et amalgames des cui-cui modélistes sur les terrains!
 
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