le flutter : comment et pourquoi ?

[electro]

Bonjour,

Cela fait un moment que je pose la question du flutter. D'après ce que j'ai lu, c'est le flutter qui donne la Vne sur nos avions. Comment recule-t-on la limite deu flutter (j'ai lu ici et là que les masselotes d'équilibrage permettaient de lutter contre l'apparition du flutter et de reculer ainsi la Vne) ?

Bref, je voudrais en savoir un peu plus long sur le sujet sachant que ce n'est pas facile de trouver de l'info dessus.

Dernier point : à quoi reconnaît-on l'approche du flutter ? Il me semble avoir vu le commencement de la chose sur un cap-10 : après un piqué (avec FI, je ne fais pas l'idiot tout seul !) qui nous avait amené à la Vne, soit 340, l'avion tressautait pas mal. J'avais attribué ça au fait qu'on n'était plus très haut et donc à des turbulences. A la réflexion, je me dis que ce devait être les premières manifestations du flutter. Mais je ne suis sûr de rien !

[Ben]

http://www.youtube.com/watch?v=mxFOHoy-UNQ
C'est une résonance des ailerons qui se transmet à l'aile ou au plan fixe, comme un drapeau qui flappe.

La position du centre de gravité de l'aileron a une grande influence, mais il faudrait un petit dessin pour expliquer facilement !

[Leon Robin]

Le flutter est un phénomène vibratoire divergent, c'est à dire qu'il s'auto-entretient en augmentant d'intensité, ce qui crée des contraintes importantes jusqu'à la rupture. La divergence peut être très rapide, au point de ne pas pouvoir revenir dans la zone sûre avant la rupture.

Pour donner une idée, c'est un phénomène de même nature que le shimmy qu'on observe parfois sur une roulette de nez déréglée. Comme tous les phénomènes vibratoires, le flutter est complexe et difficile à étudier. Ses causes peuvent être multiples, mais c'est assez fréquemment un couplage de deux ou plusieurs phénomènes allant chacun dans le même sens : par exemple, une aile insuffisamment rigide dont la torsion induit des braquages d'ailerons qui augmentent la torsion de l'aile qui ........... Et là, ça peut aller très vite.

La Vne n'est pas seulement liée au flutter, mais à la résistance structurelle de l'avion. En principe, rien ne devrait se produire sous cette vitesse ... en air calme et sans facteur de charge. Ce n'est cependant pas la seule vitesse caractéristique à connaître pour ne pas dépasser les limites de l'avion ; il y a aussi la Va, vitesse de manoeuvre au dessus de laquelle le plein braquage des gouvernes peut faire dépasser le facteur de charge limite.

[Mousquetaire]

A la sortie des premiers Jodel 90cv (D-117) un exemplaire de ce type à "explosé en vol" par flutter des 2 ailerons d'où une CN obligeant le montage de contrepoids au bord marginal des ailerons. Sur les série DR-200 est apparu les contrepoids d'ailerons situés au point d'équilibre, les mêmes que sur les DR-400 d'aujourd'hui.
Les ailerons des Jodel (D11 et DR100) n'étant pas équilibrés aérodynamiquement, il faut surveiller de très près la tension des câbles de gauchissement, surtout par forte chaleur afin d'éviter tout flutter. (c'est un exemple!)

[electro]

Merci pour ces réponses, qui me font penser à de la résonnance, non ?

1/ Par ailleurs, André_44, tu n'avais pas raconté une fois avoir un du flutter et t'être fait peur ?

2/ que pensez-vous de mon expérience en cap-10 (avion proche de la Vne se mettant à tressauter) ? Les commandes ne bougeaient pas particulièrement, c'est juste que l'avion donnait l'impression d'être soumis à des micro-turbulences très fréquentes (genre 1 à 2 par seconde) mais de faible intensité : flutter ou pas flutter ?

[jiji66]

La VNE est une vitesse ou il ne doit pas se produire de flutter car le proto de reference est teste en vol bien au dela de la VNE. Le flutter est tres dangereux car se sont des phenomenes resonants qui sont non controlables et rapidement destructeurs. Un appareil qui amorce un flutter en etant proche de la VNE a un probleme.

[andre44]

Bonjour

La VNE n'est pas directement  lié au flutter  tu peux faire du flutteur bien en dessou de la VNE
La VNE est principalement déterminé par la construction de l'avion  une aile de toile doit avoir un bord d'attaque marouflé sur un plus grande longeure et avoir des nervures plus serré , la fixation de la toile sur l'extrados, la porté des nervures et les tapes, font que l'on peut augmenter la VNE
Normalement le dessinateur determine la VNE sur un D11 elle voisine le 180mph

Je n'expliquerai comment on test un avion fraichement construit qui n'a jamais volé , mais tous ces parametres sont testé (dans mon cas au test de VNE en piqué je n'ai pas pu me rendre a plus de 260kmh  la vitre en avant a reculer  j'ai du la renforcir par une baguette , pour pouvoir atteindre le 290kmh . Ceux qui tests les avions dépassent les limites pour les établirs dans un usage avec une marge de securité , incluant le viellissement de la celulle.
On sait  que ces vitesses sont souvent atteinte suite a une manoeuvre manquée, ou une erreure de pilotage , il s'en suis une ressource, c'est elle qui est critique .

Le flutteur Léon la bien decris probablement qu'il en vécus?

Normalement la plupart des avions lent endessous de 160kmh n'ont pas de masse d'ailerons et souvent les fentes d'ailerons sont ouverte cette circulation d'air rend  l'aileron independant (pas comme les aileron Junker) mais d'une certaine facon et sont moins sujet  a flotteur.
Les avions plus soignés ou la fente est completement étanche et aussi la disposition des axes d'ailerons sont plus sujet a flutter ils ont en géneral des masses de plomb ou en acier , l'inertie de ces masses opposé au poids de l'ailerons  rende ces vibrations plus difficles a s'amorcer
Sur les Cessan bien visible une langette de plomb sur la longueur de l'aileron en avant , sur les Cheroké en bout d'ailerons dans les wing tip sur les Beaver masselote apparente  ect..

Un avion bois est toile peut supporter un court instant du flutter , un avion metalique l'aile est le plus souvent endomagé de facon permanente

Comment cela se precois sur le siege du pilote
A une certaine vitesse croisiere rapide, tu encaisse des turbulences courtes et cyclique celle qui font juste ondulé l'aile, cela commence tranquillement par une petite oscillation pour rapidement s'amplifier tu ne sens pas beaucoup l'effet dans le manche les ailes commencent a battre ( impression de 30cm au bout) tu as l'impression comme si tu roulais rapidement sur une route planche a laver, les routes de foret pleine de trous , cela dure pas longtemps sur un distance  de 1km au plus , la vitesse de l'avion  baisse rapidement ..
Aprés avoir fait des modifications  sur les fentes ailerons et des essaies volontaire de mise en flotteur
la methode la plus rapide, aussitot que cela entre en flutter réduction moteur et tirer sur le manche en souplesse pour casser la vitesse, cela arrette vers 140kmh.

Aprés un flutter qui dure  5 a 10 secondes , inspection complette de l'avion bien des pieces structurel et cable de control (sur un jodel le T a compression proche des guignoles trés important sa fixation et rigidité)
Situation plutot destructive sur un avion si pas arreter a temps

Cela est arrivé ausi sur un Zenith Ch250 160hp on renforce le longeron arriere qui teind l'aileron .

André
Les masse d'équilibrage sont en dessous des eoufs en plomb , (pas ma petite fille audessus)

[Andy]

2/ que pensez-vous de mon expérience en cap-10 (avion proche de la Vne se mettant à tressauter) ? Les commandes ne bougeaient pas particulièrement, c'est juste que l'avion donnait l'impression d'être soumis à des micro-turbulences très fréquentes (genre 1 à 2 par seconde) mais de faible intensité : flutter ou pas flutter ?

Sans être un spécialiste de la résistance des matériaux, je pense qu'à force de répéter les efforts sur la cellule de l'avion en étant souvent à la VNE ou proche de celle-ci, on fatigue cette cellule.
Et qu'un jour si il y a rupture, ca risque de tomber sur un pilote qui n'y est pour rien.
D'ailleurs je me demande si un avion de voltige n'a pas un potentiel ? Question que je pose aux techniciens.

[Mousquetaire]

A ma connaissance pas de limite de vie sur les avions de voltige, par contre des inspections obligatoires qui, selon le résultat peuvent arrêter l'avion pour remise en état, ou remplacement de l'élément
(Exemples: recherche de délaminage ou de rupture des semelles de longeron d'aile sur CAP 10B, ou détection de crique ou de corrosion sur les longerons d'aile des ZLIN séries 300 ou 500)

[Andy]

Merci pour l'explication des inspections des avions de voltige.  

[vermot]

Je vais peut-être dire une connerie, mais ce ne sera pas le dernière.
Dimanche il y a 15 jours, en voulant passer entre deux CB ils se sont rapprochés à une telle vitesse que je me suis retrouvé dedans. Tous à coup, mon avion s'est mis a trembler comme s'il grelottait. A tel point que "Femme" qui n'a JAMAIS peur en avion à gueulé très fort. Après une trombe d'eau telle que le pare brise était opaque tout c'est calmé comme par enchantement.
A ce moment là, je pensais avoir subi du fluter. Que pensez-vous. Mais c'était impressionnant.

PS: Je n'approchais pas du tout la VNE.

[Mousquetaire]

Sans doute des cisaillements (courant à proximité de CB)

[gabriel]

C'était la main du fatum qui était sur toi. Ton épouse l'a repoussé de son cri définitif.