Bienvenue !

Nous sommes ravis de vous accueillir sur le forum des pilotes privés.
Vous êtes sur un forum de discussions public, permettant aux pilotes privés, mais aussi à tous les passionnés des choses de l'air, d"échanger leurs idées, leurs expériences, leurs questions.
S'il s'agit de votre premier accès à ce site et que vous n'avez pas créé de pseudonyme, votre accès est restreint. Vous devez obligatoirement vous enregistrer avant de pouvoir accéder à la totalité des rubriques, et apporter vos contributions. L'enregistrement ne prend que quelques secondes.
Pour cela, cliquez sur l'option "M'enregistrer " dans le menu à droite ci-dessus. Si vous possédez déjà un identifiant, indiquez-le dans la zone de saisie ci-dessous.
Nous vous remercions pour votre compréhension, et vous souhaitons de passer de bons moments sur le Forum des Pilotes Privés.

Les Administrateurs

Empennage porteur??

Tous les sujets techniques concernant l'avion, les moteurs, la mécanique du vol, les instruments.

Re: Empennage porteur??

Messagede XrayPapa le Vendredi 7 Septembre 2018 15:08

Gilles 131, je n'ai pas fait Supaéro, j'ai lu attentivement votre discours très pédagogique et très intéressant. Dans ma petite tête, j'en étais resté au fait que, pour qu'un avion soit stable, donc pilotable, il faut que le centre de gravité soit en avant du foyer de l'aile et non de l'avion complet comme vous le dites (ce que je ne mets pas en doute mais qui suscite chez moi des interrogations).
     Donc, avec ce que je croyais être bon: sur un avion classique l'empennage a une portance négative, et sur un canard une portance positive.
     Laissons tomber pour le moment la formule canard. Dans votre premier et votre troisième dessin, nous voyons un avion formule classique avec un empennage porteur et qui devrait être stable vu que le centre de gravité est en avant du foyer de l'avion complet. Mes interrogations:
     Cet avion est il vraiment stable, ne se rapproche t'on pas de la stabilité artificielle nécessitant des commandes de vol électriques (car l'humain ne réagit pas assez tôt, assezvite)?
     Avec cet empennage porteur, le décrochage de celui-ci ne devient il pas possible avant celui de l'aile? (bonjour les dégâts).
    Enfin, vous dites vous même: "le constructeur recommande.....au delà, la portance de l'empennage devient positive et le fait traîner plus que le gain sur la traînée de la voilure déchargée d'autant". Existe t'il donc vraiment des avions ou des planeurs qui volent en équilibre stabilisé avec des commandes de vol classiques et un empennage ayant une portance positive?
        Sortez moi de ma médiocrité en mécavol si vous ne jugez pas mon cas désespéré. Merci.
XrayPapa
 
Messages: 223
Inscription: Dimanche 8 Janvier 2017 21:32

Re: Empennage porteur??

Messagede Gilles131 le Vendredi 7 Septembre 2018 15:42

Delépine a écrit: imaginons que le CG soit non pas un peu en avant du centre de portance, mais un peu en arrière.

Delépine a écrit: la nécessité d'avoir le CG en avant du CP.
...
A 30% pour un CP riveté à 25% ? Impossible...

Où l'on voit de façon évidente qu'il faut bien prendre soin d'appeler les choses par leur nom!
Pour un avion en équilibre, le centre de poussée (de l'avion complet) est, et ne peut être, qu'à un endroit très précis: le centre de gravité, très exactement.

Image
Cet avion est-il en équilibre?
Avatar de l'utilisateur
Gilles131
 
Messages: 5371
Inscription: Lundi 18 Novembre 2013 19:53
Activité/licences: Pilote de Bücker… et autres

Re: Empennage porteur??

Messagede Kurt phinal le Vendredi 7 Septembre 2018 16:20

Pour une meilleure lisibilité, Gilles devrait cesser d'utiliser les feutres aux pointes émoussées de ses enfants pour faire ses croquis.


PS : C'est juste pour sourire Image
Avatar de l'utilisateur
Kurt phinal
 
Messages: 549
Inscription: Jeudi 20 Septembre 2007 10:21
Localisation: Normandie
Activité/licences: PPL avec mention "très bien"

Re: Empennage porteur??

Messagede Tontonlyco le Vendredi 7 Septembre 2018 16:27

XrayPapa a écrit: Existe t'il donc vraiment des avions ou des planeurs qui volent en équilibre stabilisé avec des commandes de vol classiques et un empennage ayant une portance positive?
        Sortez moi de ma médiocrité en mécavol si vous ne jugez pas mon cas désespéré. Merci.


Je suis de l'avis de Xray Papa, Gilles 123,505 a du s'emmêler les pinceaux dans son câble en CCA...

Cependant que la portance de l'empennage soit positive ne signifie pas que sa vitesse de décrochage au maximum d'incidence soit inférieure à celle de l'aile.
Tontonlyco
 

Re: Empennage porteur??

Messagede Gilles131 le Vendredi 7 Septembre 2018 16:39

XrayPapa a écrit:j'en étais resté au fait que, pour qu'un avion soit stable, donc pilotable, il faut que le centre de gravité soit en avant du foyer de l'aile et non de l'avion complet comme vous le dites

Non: on étudie bien la stabilité de l'avion entier, pas de chacun de ses composants.
Le foyer de l'avion complet est le point, géométriquement fixe, en lequel s'appliquent les variations de portance de l'avion complet en réponse à des variations d'incidence: si ce point est en arrière du centre de gravité, le moment de ce delta de portance s'oppose au delta d'incidence qui l'a généré: l'avion est stable.

Ceci dit, un avion légèrement instable n'est pas impilotable: c'est le cas de mon Salto à grande vitesse, par exemple. Bee Gee confirmera, je pense, que c'était fréquent sur les warbirds à hélice. Le pilotage est alors fatigant, pas impossible.

XrayPapa a écrit:Donc, avec ce que je croyais être bon: sur un avion classique l'empennage a une portance négative, et sur un canard une portance positive.

Hé non, justement, cela n'a rien à voir.

XrayPapa a écrit:Dans votre premier et votre troisième dessin, nous voyons un avion formule classique avec un empennage porteur et qui devrait être stable vu que le centre de gravité est en avant du foyer de l'avion complet. Mes interrogations:
- Cet avion est il vraiment stable, ne se rapproche t'on pas de la stabilité artificielle nécessitant des commandes de vol électriques (car l'humain ne réagit pas assez tôt, assezvite)?

Le premier dessin est le cas du Pitts: profils symétriques calés à 0. Quand tu es centré en arrière de 25%, as-tu besoin de commandes électriques?
Non, bien sûr, car tu es stable dès lors que ton CG est en avant du foyer de l'avion complet. Plus ton empennage horizontal est grand, plus son bras de levier est long, et plus il recule le foyer de l'avion complet par rapport à celui de la voilure seule (25% pour ton profil symétrique)
Ta plage de centrage autorisée t'assure de toujours avoir le CG en avant du foyer avion complet, et d'être parfaitement stable et pilotable normalement, y compris au-delà de 25%.

XrayPapa a écrit:Avec cet empennage porteur, le décrochage de celui-ci ne devient il pas possible avant celui de l'aile?

Entendons-nous bien: pour une formule classique, la portance de l'empennage, qu'elle soit positive ou négative, est faible.
D'autre part, l'incidence vue par l'empennage varie comme celle de l'aile, mais de façon atténuée par la déflexion due à celle-ci: au calage près, l'empennage voit moins d'incidence que la voilure.

Il n'en reste pas moins que c'est au concepteur de s'en assurer. Je ne connais pas de cas de décrochage d'empennage avant la voilure en portance positive. En revanche, on trouve parfois des profils d'empennage dissymétriques, favorables à la déportance: non pas pour gagner des perfos en croisière, mais pour gagner de l'efficacité (ou éviter son décrochage) à l'arrondi, volets sortis (en portance négative).
Ainsi j'ai eu autrefois l'occasion de redessiner l'empennage papillon de l'ATL pour Robin: le profil mince et symétrique initialement choisi pouvait, sous combinaison de dérapage et vitesse élevée volet sortis (incidence faible, accentuée par la forte déflexion derrière les volets), décrocher en incidence négative sur un demi-papillon (sur l'un des deux, les effets de dérapage et d'incidence s'additionnent, sur l'autre ils se compensent). Le nouveau profil, à incidence de décrochage très élevée, a résolu ce problème.

XrayPapa a écrit:Existe t'il donc vraiment des avions ou des planeurs qui volent en équilibre stabilisé avec des commandes de vol classiques et un empennage ayant une portance positive?

Bien sûr, à commencer par ton Pitts! (dès que tu es centré au-delà de 25%) Image
En réalité pratiquement toutes les machines, si l'on peut les centrer relativement arrière (30 à 40%), peuvent se retrouver dans cette situation pour certaines valeurs d'incidence, et de façon totalement transparente pour le pilote.


XrayPapa a écrit:Sortez moi de ma médiocrité en mécavol si vous ne jugez pas mon cas désespéré. Merci.

Chercher à comprendre est le contraire de la médiocrité! Image
C'est bien à cela que sert un forum: échanger, apprendre aux autres, apprendre des autres.
Avatar de l'utilisateur
Gilles131
 
Messages: 5371
Inscription: Lundi 18 Novembre 2013 19:53
Activité/licences: Pilote de Bücker… et autres

Re: Empennage porteur??

Messagede Gilles131 le Vendredi 7 Septembre 2018 16:40

Kurt phinal a écrit:Pour une meilleure lisibilité, Gilles devrait cesser d'utiliser les feutres aux pointes émoussées de ses enfants pour faire ses croquis.

Comment ça, il est pas beau, mon PA28? Image
Avatar de l'utilisateur
Gilles131
 
Messages: 5371
Inscription: Lundi 18 Novembre 2013 19:53
Activité/licences: Pilote de Bücker… et autres

Re: Empennage porteur??

Messagede FbS le Vendredi 7 Septembre 2018 16:44

Et on en apprend tous les jours, j'ai effectivement compris grâce à tes dessins la différence subtile entre les deux foyers de portance (aile et avion).....
FbS
 
Messages: 3687
Inscription: Jeudi 9 Juin 2011 14:23
Aérodrome: LFPN - Toussus
Activité/licences: ATPL con et gelé, FI-A(R) et part66 de clef de 12

Re: Empennage porteur??

Messagede XrayPapa le Vendredi 7 Septembre 2018 17:36

Gilles131 a écrit:
XrayPapa"


[quote="XrayPapa a écrit:
Existe t'il donc vraiment des avions ou des planeurs qui volent en équilibre stabilisé avec des commandes de vol classiques et un empennage ayant une portance positive?

Bien sûr, à commencer par ton Pitts! (dès que tu es centré au-delà de 25%) Image
En réalité pratiquement toutes les machines, si l'on peut les centrer relativement arrière (30 à 40%), peuvent se retrouver dans cette situation pour certaines valeurs d'incidence, et de façon totalement transparente pour le pilo

     
          Le centrage de mon Pitts se promène entre 23,7 et 21,7% selon le carburant embarqué. 25% et hors domaine. J'en déduis donc que mon empennage a une portance négative en vol stabilisé.
          Je croyais que l'intérêt de la formule canard était d'avoir un empennage porteur en vol stabilisé, ce qui améliore les performances en palier (vitesse conso) vu que les portances s'ajoutent. Que devient cet intérêt si on peut faire aussi bien avec une formule classique en centrant arrière? Ce centrage au delà de 25% n'aurait il pas de sérieux inconvénients (cachés par vos dessins)?
XrayPapa
 
Messages: 223
Inscription: Dimanche 8 Janvier 2017 21:32

Re: Empennage porteur??

Messagede Bee Gee le Vendredi 7 Septembre 2018 17:37

Tout ce que dit Gilles est exact, mal compris car mal instruit, avec des à priori difficiles à déconstruire.

Les modélistes de vol libre des années 50 connaissaient pourtant tout cela parfaitement bien, ils mettaient même des profils porteurs sur l'empennage horizontal, et centraient très en arrière…. or en vol libre impossible de tricher avec la stabilité.


Lisez donc les bouquins de Gilbert Klopfstein "comprendre l'avion"
Avatar de l'utilisateur
Bee Gee
 
Messages: 2900
Inscription: Mercredi 17 Septembre 2008 08:24

Re: Empennage porteur??

Messagede XrayPapa le Vendredi 7 Septembre 2018 17:44

Bee Gee a écrit:Tout ce que dit Gilles est exact, mal compris car mal instruit, avec des à priori difficiles à déconstruire.

Les modélistes de vol libre des années 50 connaissaient pourtant tout cela parfaitement bien, ils mettaient même des profils porteurs sur l'empennage horizontal, et centraient très en arrière…. or en vol libre impossible de tricher avec la stabilité.


Lisez donc les bouquins de Gilbert Klopfstein "comprendre l'avion"


          Alors, pourquoi la formule canard?
XrayPapa
 
Messages: 223
Inscription: Dimanche 8 Janvier 2017 21:32

Re: Empennage porteur??

Messagede ambassadeur le Vendredi 7 Septembre 2018 17:46

D'autant plus que, de mémoire, les PITTS ont un ensemble plan fixe/profondeur sans profil.
ambassadeur
 
Messages: 560
Inscription: Vendredi 20 Avril 2018 11:30

Re: Empennage porteur??

Messagede XrayPapa le Vendredi 7 Septembre 2018 17:55

ambassadeur a écrit:D'autant plus que, de mémoire, les PITTS ont un ensemble plan fixe/profondeur sans profil.


          Bord d'attaque tube 22mm, bord de fuite tube 9mmm, plat entre les deux. C'est donc pas très "profilé" mais c'est symétrique. Mais on s'éloigne du sujet...
XrayPapa
 
Messages: 223
Inscription: Dimanche 8 Janvier 2017 21:32

Re: Empennage porteur??

Messagede Gilles131 le Vendredi 7 Septembre 2018 18:01

FbS a écrit:Et on en apprend tous les jours, j'ai effectivement compris grâce à tes dessins la différence subtile entre les deux foyers de portance (aile et avion).....

La notion de foyer de l'avion complet est pourtant absolument fondamentale pour comprendre la stabilité longitudinale (et malheureusement, souvent ignorée).
Imaginons un avion à l'équilibre: les sommes des forces et des moments appliqués sont donc nulles.
Appliquons à ce système en équilibre un delta d'incidence ∆α:
- la voilure génère alors un delta de portance ∆Zv qui vaut q . S . ∂Czv/∂α . ∆α (q est la pression dynamique au niveau de la voilure)

- l'empennage voit un delta d'incidence locale, qui est ∆α diminué de la déflexion ∆ε = ∂ε⁄∂α . ∆α, soit ∆α . (1-∂ε⁄∂α)
- la pression dynamique au niveau de l'empennage est diminuée par le sillage de la voilure, elle vaut qe
- l'empennage génère donc un delta de portance ∆Ze qui vaut qe . Se . ∂Cze/∂α . (1-∂ε⁄∂α) . ∆α

Les deux forces ∆Zv et ∆Ze sont appliquées en deux points fixes: les foyers de la voilure et de l'empennage.
Elles sont proportionnelles, d'un facteur (qe/q . Se/S . (1-∂ε⁄∂α) . (∂Cze/∂α) / (∂Czv/∂α)) constant.
Leur résultante, ∆Zv = ∆Zv + ∆Zv, est donc appliquée en un point fixe, le barycentre des deux forces.

Ce point fixe est le foyer de l'avion complet, il est d'autant plus reculé que Se est grand (surface de l'empennage), que qe est grand (un empennage en T ou en V subit moins le sillage de la voilure), que la déflexion est faible (un empennage en T ou en V subit moins de déflexion), que le gradient de portance de l'empennage ∂Cze/∂α est grand (allongement) et que la distance entre les forces est grande (bras de levier de l'empennage)

Image   égale   Image

C'est ce delta de portance avion ∆Z, appliqué au foyer de l'avion complet Fac, qui génère le moment de rappel qui définit la stabilité.
C'est bien en avant de ce point, foyer de l'avion complet, que doit être positionné le centre de gravité pour que l'avion soit stable longitudinalement.
Avatar de l'utilisateur
Gilles131
 
Messages: 5371
Inscription: Lundi 18 Novembre 2013 19:53
Activité/licences: Pilote de Bücker… et autres

Re: Empennage porteur??

Messagede Gilles131 le Vendredi 7 Septembre 2018 18:18

XrayPapa a écrit:Le centrage de mon Pitts se promène entre 23,7 et 21,7% selon le carburant embarqué. 25% et hors domaine. J'en déduis donc que mon empennage a une portance négative en vol stabilisé.

En effet, avec cette plage de centrage, ta profondeur doit être déporteuse.

XrayPapa a écrit:Je croyais que l'intérêt de la formule canard était d'avoir un empennage porteur en vol stabilisé, ce qui améliore les performances en palier (vitesse conso) vu que les portances s'ajoutent. Que devient cet intérêt si on peut faire aussi bien avec une formule classique en centrant arrière?

C'est probablement pour cela qu'on ne voit pas QUE des canards, loin s'en faut Image

XrayPapa a écrit:Ce centrage au delà de 25% n'aurait il pas de sérieux inconvénients (cachés par vos dessins)?

Aucune, tant que la marge par rapport au foyer de l'avion est positive (et suffisante): c'est le seul et unique critère de stabilité.
Par exemple un 747-400 de 412,7 tonnes au décollage, avec des commandes mécaniques totalement classiques, a une plage de centrage de 8,5 à 33%.
Avatar de l'utilisateur
Gilles131
 
Messages: 5371
Inscription: Lundi 18 Novembre 2013 19:53
Activité/licences: Pilote de Bücker… et autres

Re: Empennage porteur??

Messagede Delépine le Vendredi 7 Septembre 2018 18:35

Gilles131 a écrit:
Delépine a écrit: imaginons que le CG soit non pas un peu en avant du centre de portance, mais un peu en arrière.

Delépine a écrit: la nécessité d'avoir le CG en avant du CP.
...
A 30% pour un CP riveté à 25% ? Impossible...

Où l'on voit de façon évidente qu'il faut bien prendre soin d'appeler les choses par leur nom!
Pour un avion en équilibre, le centre de poussée (de l'avion complet) est, et ne peut être, qu'à un endroit très précis: le centre de gravité, très exactement.

Image
Cet avion est-il en équilibre?


Là où je parle de centre de portance il s'agit de celui de l'aile seule ; cela se note au fait que je parle du profil de l'aile.
En conséquence je maintiens mes dires !

Quant à la pseudo-démonstration classique que j'ai mentionnée, elle se réfère bien au centre de portance de l'aile seule.

Voilà : j'ai remis des "de l'aile seule" où ils manquaient.
Avatar de l'utilisateur
Delépine
 
Messages: 5322
Inscription: Vendredi 21 Mars 2014 20:17

PrécédenteSuivante

Retourner vers Technique (avions, moteurs, avionique, prépa vols, smartphones...)

Qui est en ligne

Utilisateurs parcourant ce forum: CRETIEN, fbat, Patrick BLONDY, Pinaraf, Zioa et 36 invités