Une visite à Guéret

[Tontonlyco]

Les avions à ailes hautes pendulaires n'ont pas ou peu de dièdre (ATR) les avions de voltige non plus, il doit y avoir une raison.

La démonstration de la stabilité par l' abaissement du CG est bien le parachute.

[Haflinger]

Les avions à ailes hautes pendulaires n'ont pas ou peu de dièdre (ATR) les avions de voltige non plus, il doit y avoir une raison.

ben oui, au moins une

La démonstration de la stabilité par l' abaissement du CG est bien le parachute.

[Luc Lion]

Sans dérapage:  la résultante des forces aérodynamiques qui s’exercent sur la voilure ( pour simplifier ) est contenue dans le plan XZ du repère avion, l’axe principal d’inertie en roulis y est aussi donc pas de moment de roulis
Avec dérapage : la résultante des forces aérodynamiques qui s’exercent sur la voilure s’écarte du plan XZ ( portances différentes des ailes ) tout en restant parallèle à ce plan.

faux et archi faux !!!
voila une superbe anerie
en presence d'un diedre, les forces aerodynamiques qui s'exercent sur chaque aile sont normales donc inclinees, et la somme aussi sauf le cas particulier de l'ecoulement symetrique

Il est tout à fait exact que, en cas de dérapage, le différentiel de portance entre les deux ailes est incliné du même angle que l'angle de dièdre et que toute distance verticale entre le centre de gravité et le centre de portance est transformée (via le sinus de l'angle de dièdre) en un bras de levier supplémentaire pour le moment de roulis.
Et il est aussi exact que, si le centre de portance est au-dessus du CG, ce bras de levier supplémentaire est favorable (il s'ajoute au bras de levier de la demi-aile) et qu'il est défavorable si le centre de portance est inférieur au CG (il est à retrancher du bar de levier normal).

Mais cet effet est faible.
Prenons le cas d'un avion à portance elliptique, dont l'envergure fait 10 mètres, ayant 5° de dièdre et dont le centre de portance est situé 1 mètre au-dessus du centre de gravité.
Le centre de portance de chaque demi-aile se trouve à 2.12 m de l'axe de symétrie (le barycentre d'une demi-ellipse vaut 4/(3.pi), donc il se trouve à 0.4244 * 5 m).
Le supplément de portance de l'aile favorisée par le dérapage s'exercerait donc avec un bras de levier de 2.12 m si on ne tenait pas compte de l'inclinaison de 5° de cette force.
En tenant compte de l'angle et pour une aile haute 1 mètre au-dessus du CG, le bras de levier devient :
  cos(5°) * (2.12 m + sin(5°) * 1 m) = 2.20 m
Si on compare avec une aile médiane-basse où le CG est à la même hauteur que le centre de portance, on trouve:
  cos(5°) * (2.12 m + sin(5°) * 0 m) = 2.11 m, soit 4% de diminution du moment.
Si on compare avec une aile "très" basse où le CG est 50 cm plus haut que le centre de portance, on trouve:
  cos(5°) * (2.12 m - sin(5°) * 0.5 m) = 2.07 m, soit 6% de diminution du moment.

Donc il est faux de dire que la distance CG - centre de portance ne joue aucun rôle, mais ce rôle est minime et correspond à une variation de la vitesse de dérapage de quelque pourcents.

Luc

[Haflinger]

Il est tout à fait exact que, en cas de dérapage, le différentiel de portance entre les deux ailes est incliné du même angle que l'angle de dièdre et que toute distance verticale entre le centre de gravité et le centre de portance est transformée (via le sinus de l'angle de dièdre) en un bras de levier supplémentaire pour le moment de roulis.

oui

Et il est aussi exact que, si le centre de portance est au-dessus du CG, ce bras de levier supplémentaire est favorable (il s'ajoute au bras de levier de la demi-aile) et qu'il est défavorable si le centre de portance est inférieur au CG (il est à retrancher du bar de levier normal).

non, le "bras de levier augmente toujours quand le CG descend par rapport a l'aile

Mais cet effet est faible.

ca il faut le dire vite, ca depend comme dirait l'autre, et quand ca depend ca depasse

sur un parapente/moteur, malgre un diedre inverse monstrueux l'effet est positif

Prenons le cas d'un avion à portance elliptique, dont l'envergure fait 10 mètres, ayant 5° de dièdre et dont le centre de portance est situé 1 mètre au-dessus du centre de gravité.
Le centre de portance de chaque demi-aile se trouve à 2.12 m de l'axe de symétrie (le barycentre d'une demi-ellipse vaut 4/(3.pi), donc il se trouve à 0.4244 * 5 m).
Le supplément de portance de l'aile favorisée par le dérapage s'exercerait donc avec un bras de levier de 2.12 m si on ne tenait pas compte de l'inclinaison de 5° de cette force.
En tenant compte de l'angle et pour une aile haute 1 mètre au-dessus du CG, le bras de levier devient :
  cos(5°) * (2.12 m + sin(5°) * 1 m) = 2.20 m
Si on compare avec une aile médiane-basse où le CG est à la même hauteur que le centre de portance, on trouve:
  cos(5°) * (2.12 m + sin(5°) * 0 m) = 2.11 m, soit 4% de diminution du moment.
Si on compare avec une aile "très" basse où le CG est 50 cm plus haut que le centre de portance, on trouve:
  cos(5°) * (2.12 m - sin(5°) * 0.5 m) = 2.07 m, soit 6% de diminution du moment.

Donc il est faux de dire que la distance CG - centre de portance ne joue aucun rôle, mais ce rôle est minime et correspond à une variation de la vitesse de dérapage de quelque pourcents.

Luc

ca depend, tout est affaire de proportions, cf le paramoteur

et contrairement a ce qui a ete dit ou laisse entendre le differentiel de portance de l'aile n'est pas la seule source de moment en roulis,

raisonner en 1 dimension comme robur est erronne, tout ne se passe pas sur une ligne et perpendiculairement a celle-ci,
raisonner en 2 dimensions c'est mieux mais insuffisant,
il faut raisonner en 3 dimensions

[Tontonlyco]

Il est tout à fait exact que, en cas de dérapage, le différentiel de portance entre les deux ailes est incliné du même angle que l'angle de dièdre et que toute distance verticale entre le centre de gravité et le centre de portance est transformée (via le sinus de l'angle de dièdre) en un bras de levier supplémentaire pour le moment de roulis.
Et il est aussi exact que, si le centre de portance est au-dessus du CG, ce bras de levier supplémentaire est favorable (il s'ajoute au bras de levier de la demi-aile) et qu'il est défavorable si le centre de portance est inférieur au CG (il est à retrancher du bar de levier normal).

Mais cet effet est faible.

Deux remarques:

1- Tout dépend du bras de levier, donc de la position du CG, plus il est inférieur au centre de portance plus son effet augmente.
2-Vos considérations sont statiques, mais en conditions turbulentes l'inertie de la masse "centrée au CG" va contribuer à l' amortissement du mouvement

[Luc Lion]

Et il est aussi exact que, si le centre de portance est au-dessus du CG, ce bras de levier supplémentaire est favorable (il s'ajoute au bras de levier de la demi-aile) et qu'il est défavorable si le centre de portance est inférieur au CG (il est à retrancher du bar de levier normal).

non, le "bras de levier augmente toujours quand le CG descend par rapport a l'aile

Je pense que tu as lu trop vite ; ce que tu as écrit et ce que j'ai écrit sont équivalents.
Le bras de levier augmente lorsque le CG descend et il diminue lorsque le CG monte.
Si le CG monte au-dessus de l'aile, l'apport du bras de levier dû à l'inclinaison du différentiel de portance devient négatif.

Luc

[Luc Lion]

La démonstration de la stabilité par l' abaissement du CG est bien le parachute.

Tontonlyco,

l'essence de "l'effet pendule" est que la direction de le force de sustentation n'est pas contrainte par l'orientation du pendule (vu d'un référentiel inertiel), mais s'oriente par réaction aux accélérations linéaires et angulaires du pendule.
Ce n'est pas le cas d'un aéronef "rigide" dont la sustentation est fournie par des forces de portance perpendiculaire à la surface de ses ailes et donc, dont l'orientation est contrainte par l'orientation des ailes.

Un parachute n'est pas dans le même cas qu'un avion.

S'il s'agit d'une ombrelle de la seconde guerre mondiale, la sustentation est essentiellement une force de traînée.
Elle est parallèle au vent relatif et est, en première approximation, indépendante de l'orientation de l'axe du parachute.
On a donc bien les caractéristiques d'un pendule.
La différence avec un aéronef à aile rigide provient de la différence "force de traînée" / "force de portance".

S'il s'agit d'un parachute-aile (paraglider), l'aile n'est pas rigide et l'aéronef entier n'est pas rigide.
Si l'aile prend un angle de roulis et si ce roulis ne correspond pas à l'accélération centripète d'un changement de direction, alors la tension des suspentes devient asymétrique.
Les suspentes du côté haut de l'aile supportent une charge plus importante, trop importante pour la portance développée par les sections d'aile auxquelles elles sont rattachées ; ces sections d'aile descendent.
Les suspentes du côté bas de l'aile supportent une charge diminuée, moins importante que la portance développée par les sections auxquelles elles sont rattachées ; ces sections d'aile remontent.
Ces deux mouvements ; le côté haut descend le côté bas remonte ; produisent un mouvement de roulis rétablisseur.
La différence avec un aéronef à aile rigide provient de la différence "aile rigide" / "aile flexible raccordée par des suspentes".

Luc

[robur]

Je le répète un avion sans effet dièdre n’a pas de stabilité latérale quelle que soit la position relative du centre de gravité et des ailes.

oui on sait :
la stabilite laterale est l'effet d'une reponse en roulis, et la reponse en roulis s'appelle l'effet diedre, donc la stabilite est l'effet de l'effet diedre

Je suis heureux que tu aies finalement admis ce fait…Cela ne semble  pas avoir été facile ( voir message du 23 mai 12:30)..

..robur a écrit:Prenons le cas d' un avion muni d'un dièdre géométrique:

donc avec de l'effet diedre de diedre

Immédiatement persuadé que tu trouverai la faille , j’ai rapidement ( mais trop tard ) modifié mon texte ; en précisant avion muni d’un effet dièdre réel.
Le dièdre géométrique n’est qu’un moyen d’obtenir l’effet dièdre.

Dans le cas ou cet effet est obtenu par modification de l’écoulement autour du fuselage ( cas de beaucoup d’ailes hautes sans dièdre géométrique )  ou par une aile en flèche, mon raisonnement
est correct.

Une application numérique montrerait probablement que dans le cas d’une aile à dièdre géométrique la hauteur du centre de gravité a une importance très négligeable.

[popele3]

raisonner en 2 dimensions c'est mieux mais insuffisant,
il faut raisonner en 3 dimensions

Pour toi c'est carrément...

(Et le "s" de l'URL est bien là où il est, celui qui voudra l'enlever n'a qu'a le faire lui-même )

[Matthias]

raisonner en 2 dimensions c'est mieux mais insuffisant,
il faut raisonner en 3 dimensions

Pour toi c'est carrément...

(Et le "s" de l'URL est bien là où il est, celui qui voudra l'enlever n'a qu'a le faire lui-même )

Quel casting... j'ai reconnu Brando, Martin Landau, Antony Perkins, Charles Bronson, Peter Falk (en Che Guevara ???)... y'en a d'autres mais j'ai un trou de mémoire !

[gma]

Je pensais pas aller si loin en allant faire juste une petite visite à Guéret...

[Haflinger]

Et il est aussi exact que, si le centre de portance est au-dessus du CG, ce bras de levier supplémentaire est favorable (il s'ajoute au bras de levier de la demi-aile) et qu'il est défavorable si le centre de portance est inférieur au CG (il est à retrancher du bar de levier normal).

non, le "bras de levier augmente toujours quand le CG descend par rapport a l'aile

Je pense que tu as lu trop vite ; ce que tu as écrit et ce que j'ai écrit sont équivalents.
Le bras de levier augmente lorsque le CG descend et il diminue lorsque le CG monte.
Si le CG monte au-dessus de l'aile, l'apport du bras de levier dû à l'inclinaison du différentiel de portance devient négatif.

Luc

desole mais non, je comprends toujours  l'inverse

[Haflinger]

Je le répète un avion sans effet dièdre n’a pas de stabilité latérale quelle que soit la position relative du centre de gravité et des ailes.

oui on sait :
la stabilite laterale est l'effet d'une reponse en roulis, et la reponse en roulis s'appelle l'effet diedre, donc la stabilite est l'effet de l'effet diedre

Je suis heureux que tu aies finalement admis ce fait…Cela ne semble  pas avoir été facile ( voir message du 23 mai 12:30)..

je reconnais toujours mes erreurs, cela n'en reste pas moins debile et difficile a prouver, je ne dois pas etre le seul a trouver ca debile et ca disparait

..robur a écrit:Prenons le cas d' un avion muni d'un dièdre géométrique:

donc avec de l'effet diedre de diedre

Immédiatement persuadé que tu trouverai la faille , j’ai rapidement ( mais trop tard ) modifié mon texte ; en précisant avion muni d’un effet dièdre réel.
Le dièdre géométrique n’est qu’un moyen d’obtenir l’effet dièdre.

ce n'est pas une faille, c'etait meme moins pire avec le "vrai" effet du diedre

Prenons le cas d' un avion muni d'un réel effet dièdre :
Avec dérapage : la résultante des forces aérodynamiques qui s’exercent sur la voilure s’écarte du plan XZ ( portances différentes des ailes ) tout en restant parallèle à ce plan.
La distance du plan contenant la résultante aéro et le plan XZ,  permet de générer un moment de roulis.
On peut remarquer que la hauteur du centre de gravité ne change rien à l’affaire.

la ca devient n'importe quoi, en se limitant a l'effet diedre du diedre c'est deja faux, mais en generalisant a toutes les sources donnant un moment en roulis l'allegation devient carrement l'inverse de la verite,
non seulement la resultante de l'aile ne s'carte pas forcement du plan et qu'elle n'est pas non plus forcement parralelle, mais pour certaines sources le moment en roulis est directement proportionnel a la variation de "hauteur" du CG

Dans le cas ou cet effet est obtenu par modification de l’écoulement autour du fuselage ( cas de beaucoup d’ailes hautes sans dièdre géométrique )  ou par une aile en flèche, mon raisonnement
est correct.

Une application numérique montrerait probablement que dans le cas d’une aile à dièdre géométrique la hauteur du centre de gravité a une importance très négligeable.

Luc a fait le calcul pour l'effet du diedre et l'effet est bien evidement relatif, certainement pas negligeable car le parapente/moteur inverse le moment de roulis malgre un diedre negatif monstrueux,
et ce n'est pas une vue de l'esprit, ca vole courament

mais une fois de plus l'effet du diedre ainsi que de la fleche ne sont qu'une partie du probleme, je me cite

et contrairement a ce qui a ete dit ou laisse entendre le differentiel de portance de l'aile n'est pas la seule source de moment en roulis,

raisonner en 1 dimension comme robur est erronne, tout ne se passe pas sur une ligne et perpendiculairement a celle-ci,
raisonner en 2 dimensions c'est mieux mais insuffisant,
il faut raisonner en 3 dimensions

[Luc Lion]

... car le parapente/moteur inverse le moment de roulis malgre un diedre negatif monstrueux,
et ce n'est pas une vue de l'esprit, ca vole courament

Le parapente a une aile et une structure souple alors que l'avion a une aile et une structure rigide.
Lorsqu'une aile subit un différentiel de portance, l'effet sur une aile souple est exactement l'inverse de l'effet sur une aile rigide.

Pour une aile rigide, la demi-aile qui a plus de portance se soulève et provoque un mouvement de roulis de l'aéronef tout entier.
Le mouvement de roulis est bien sûr dans le sens ; la demi-aile de moindre portance s'abaisse et la demi-aile de plus de portance s'élève.

Pour une aile souple, reliée à la masse principale par des suspentes, une différence de portance se manifeste surtout par les composantes latérales de la portance (cfrt ton expression "un diedre negatif monstrueux").
L'aile ayant peu d'inertie par rapport à la masse suspendue, le résultat est que la demi-aile qui a plus de portance se déplace latéralement et tire toute l'aile de son côté.
Les suspentes restent, bien entendu, tendues (tant que le déplacement n'est pas trop important) et l'aile s'incline du côté où la portance est la plus forte.
Le mouvement de roulis est dans le sens ; la demi-aile de moindre portance s'élève et la demi-aile de plus de portance s'abaisse.

Donc pour avoir de la stabilité latérale avec un aéronef à aile rigide, il faut un mécanisme qui augmente la portance de la demi-aile basse ; par exemple, un dièdre positif.
Pour avoir de la stabilité latérale avec un aéronef à aile souple et suspentes, il faut un mécanisme qui diminue la portance de la demi-aile basse ou de la demi-aile au vent en dérapage ; c'est à dire, un dièdre négatif.
Voilà pourquoi les parapentes ont "un diedre negatif monstrueux" !
C'est ce "diedre negatif monstrueux" qui leur fournit la stabilité latérale.

Pour les aéronefs à aile rigide, le dérapage participe au mécanisme de stabilité et ramène l'aéronef à l'équilibre.
Pour les aéronefs à aile souple, le dérapage est un facteur d'instabilité. Le mécanisme de stabilité crée un roulis et une accélération centripète du coté opposé au dérapage et, ce faisant, il contre le dérapage.
En parapente, un dérapage important peut diminuer la portance de la demi-aile au vent au point de la fermer.

Luc

[Gilles131]

Tout ce qui contribue à fabriquer un moment de roulis lorsque l’avion est en dérapage entre dans la fabrication de  l’effet dièdre.

C'en est même la définition: moment de roulis créé par un angle de dérapage. Clβ, en bon français.

la definition de Clβ est "moment de roulis créé par un angle de dérapage" (Clβ nondimensional variation of rolling moment coefficient with sideslip),
la definition de Clβ n'est pas "effet diedre" !!! , faudrait arreter de dire n'importe quoi (a moins que tu ai une source ?)
tu es plus rigoureux d'habitude

Merci pour le compliment, et bravo pour l'ânerie.
Merci pour ré-écrire la définition du Clβ, en reprenant rigoureusement mot pour mot ce que Robur et moi écrivons la ligne au-dessus!
Et bravo pour l'ânerie: c'est bien par définition ce que tout concepteur d'avion sur cette planète nomme "effet dièdre", du fait que le dièdre géométrique en est la principale (mais pas unique) origine.

raisonner en 1 dimension comme robur est erronne, tout ne se passe pas sur une ligne et perpendiculairement a celle-ci,
raisonner en 2 dimensions c'est mieux mais insuffisant,
il faut raisonner en 3 dimensions

Fidèle à ton habituel travers, tu mélanges allègrement les effets de premier et second, voire troisième ordre de grandeur. Luc devrait t'avoir, une fois de plus, ouvert les yeux là-dessus.
Soit tu t'en tiens aux effets de premier ordre, et tu raisonnes en une dimension, voire deux. Mais le sujet "stabilité latérale" est suffisamment vaste et imprécis en soi pour que ce soit vite insuffisant.
Soit tu fais intervenir tous les termes, y compris ceux de deuxième voire troisième ordre, et tu fais une simulation non pas en 3, mais en 4 dimensions, c'est à dire une simulation dynamique donnant les réponses sur les 3 axes en fonction du temps. Mais là, il faut des moyens de calculs.

Edit: orthographe