Gilles131 a écrit:Bee Gee a écrit:Le facteur P existe bel et bien que tu le veuilles ou non ne change rien au phénomène
Je crois que tu ne veux pas me comprendre.
La mécanique du vol a théorisé depuis bien longtemps l'existence du Facteur P: tu le trouves en particulier dans tous les ouvrages traitant du train classique. Ta démonstration vol dos/vol ventre en est une mise en évidence incontestable - sous réserve que la bille dos soit calée correctement, et je n'en ai pas vu beaucoup.
En revanche, je dis qu'au décollage il n'est pas forcément évident que son effet se manifeste pour le pilote, ni même dans quel sens. La théorie montre que la pale descendante a plus d'incidence que la pale montante, certes. Mais si tu as 14° d'assiette au sol comme sur le Jungmann, ajouter un tel delta d'incidence à un profil n'est pas nécessairement de nature à en augmenter la portance, chacun le sait.
De plus comme tu le dis on ne peut pas le mettre en évidence car il est noyé dans tous les autres effets: souffle hélicoïdal (le seul à la mise de gaz), effet gyroscopique au passage queue haute, et augmentation de l'efficacité des gouvernes avec la vitesse.
Cela reste donc un effet présent dans la théorie, mais dont jusqu'à preuve du contraire nul ne sait s'il est au décollage du premier, second ou troisième ordre, ni même, à la limite, de quel signe sur une hélice à pas fixe. (spécialité de notre regretté haflinger...)
Quant à le calculer, c'est un peu plus compliqué qu'un simple profil: sur une bipale le delta d'incidence varie de 0 (hélice verticale) à 100% (hélice horizontale) sur un tour, il faut calculer en fonction de l'angle de rotation de l'hélice quelles sont les sections qui décrochent, celles qui raccrochent, etc. Tout cela variant bien sûr, tout au long de la course au gecollage, avec l’augmentation et de la vitesse, et du régime moteur...
Très intéressant sans aucun doute, mais moi pour l'instant je ne sais pas le faire, et je ne l'ai encore jamais vu.
Bon, je vois que vous êtes d'accord
.
Allez, je me risque, pour essayer de chiffrer l'écart relatif de traction entre pale montante et pale descendante, au premier ordre et avec beaucoup d'hypothèses simplificatrices, l'objectif n'étant pas de décrire la réalité au plus près, mais d'avoir un modèle explicatif même partiellement faux permettant de dormir tranquille.
Prenons par exemple un avion en montée initiale à 130 km/h (soit 36 m/s), mû par une hélice de 2 mètres de diamètre tournant à 2600 tr/min, avec un angle de 6° entre la trajectoire et l'axe d'hélice (ce n'est pas la définition de l'incidence, mais ça varie pareil).
Vitesse du flux d'air à travers le disque d'hélice :
Sur la base d'une hélice parfaite et d'un rendement de propulsion de 90 % (inévitable, même si hélice parfaite : dû au partage de la puissance mécanique entre le mobile propulsé par réaction et le fluide éjecté vers l'arrière), V = V0 / êta = 36 / 0,90 = 40 m/s.
Remarque : ça ne change pas l'ordre de grandeur ; on aurait pu prendre 36 sans trop se tromper, et finalement, le rendement et la perfection de l'hélice ne changeront pas grand-chose au résultat.
Décomposition selon // et ortho au disque d'hélice :
V// = V x sin 6° = 4,2 m/s
Vortho = V x cos 6° = 39,8 m/s
Vitesse tangentielle wr de la section de pale dans le repère avion (lire "oméga hair"
) :
Considérons comme représentative de l'hélice complète la section de pale située à 70 % du rayon (totalement arbitraire, mais ça permet de fixer les idées).
wr = (2 x pi x 2600 / 60) x (0,70 x 2 / 2) = 191 m/s.
Écart d'angle d'attaque entre pale montante et pale descendante :
Pale descendante : AOAd = pitch - arctan (Vortho / (wr + V//)) = pitch - arctan (39,8 / (191 + 4,2)) = pitch - 11,5°
Pale montante : AOAm = pitch - arctan (Vortho / (wr - V//)) = pitch - arctan (39,8 / (191 - 4,2)) = pitch - 12,0°
Écart : AOAd - AOAm = 0,5°,
soit un écart relatif de 10 % sur la base d'un AOA moyen de 5°, ou encore un écart relatif de 5% sur la base d'un AOA moyen de 10° (la vérité est probablement quelque part entre les deux).
Si on admet qu'au premier ordre, la traction est une fonction linéaire de l'angle d'attaque, l'écart relatif de traction entre pale descendante et pale montante
dû à l'angle d'attaque (ce n'est pas fini) est du même ordre, soit 5 à 10%.
Remarque : en vrai, c'est beaucoup plus compliqué que ça, car il y a effectivement des sections de pales qui ne travaillent pas dans ces conditions simplificatrices.
Écart de vitesse relative de flux entre pale montante et pale descendante :
Pale descendante : Vd = racine(Vortho^2 + (wr + V//)^2) = 199,2 m/s
Pale montante : Vm = racine(Vortho^2 + (wr - V//)^2) = 191,0 m/s,
soit un écart relatif de 4,3%.
Si on admet qu'au premier ordre, la traction est proportionnelle au carré de la vitesse du flux, l'écart relatif de traction entre pale descendante et pale montante
dû à l'écart de vitesse (2ème effet KissCool) est de l'ordre de 9%.
Remarque : ça, en revanche, c'est plus solide, car même en écoulement décroché ou bizarre, les forces deviennent n'importe-quoi, mais ce n'importe-quoi reste plus ou moins proportionnel au carré de la vitesse du flux.
Bilan :
Les deux effets s'ajoutent, et l'écart relatif de traction pourrait donc atteindre environ 20%.
La traction instantanée d'une pale pourrait donc varier sur un tour complet de 90% à 110% environ de sa traction moyenne.
Il reste à intégrer cela sur un cercle complet pour calculer un moment en lacet, mais c'est l'heure de l'apéro, alors ce sera pour plus tard (ou pas, selon l'apéro).
Posté: Dimanche 17 Juin 2018 12:29
