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Empennage porteur??

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Re: Empennage porteur??

Messagede Philippe Warter le Vendredi 7 Septembre 2018 22:30

PhilippeM, c'est comme ça que les premiers Poux furent accidentés, dans les années 1930.

Là il est évident que les deux ailes (l'aile avant vivante, l'aile arrière fixe) sont porteuses.

Et les pilotes précurseurs des ces engins avaient déjà remarqué qu'en reculant le centrage, l'avion allait plus vite, à puissance égale bien sûr.

Sauf qu'à force de reculer ce centrage, l'aile avant (vivante, c'est important pour la suite) finissait par avoir très peu d'incidence, n'ayant à générer que peu de portance.

Et du coup, un bon coup de manche en avant, (ou une turbulence suffisamment forte) pouvait amener l'aile avant à incidence négative, donc déportante.

Comme l'aile arrière fixe restait portante, l'avion basculait par l'avant, et c'était irrattrapable.

Dès que le problème a été identifié, Mignet a donné comme consigne de centrer l'appareil de façon à avoir 75% de la portance sur l'aile avant, et donc 25% sur l'aile arrière.
Mais c'était trop tard, la confiance initiale dans cet appareil avait disparu.
Les signatures sur les forums internet sont souvent apocryphes. Jules César.
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Re: Empennage porteur??

Messagede Delépine le Vendredi 7 Septembre 2018 22:40

Philippe Warter a écrit:Mais c'était trop tard, la confiance initiale dans cet appareil avait disparu.


Et c'est fort étrange car un problème similaire apparut quarante ans plus tard avec les ailes delta de vol libre qui piquaient au sol et qui comme le Pou quarante ans plus tôt passèrent dans la même soufflerie de Meudon, se virent à leur tour préconiser des remèdes, et poursuivirent avec ou sans moteur une belle carrière.

Un Pou prototype ayant volé à Guéret en 1998 répartissait le poids de telle façon que la charge au mètre carré avant fût double de celle de l'aile arrière. L'aile arrière faisant 4,5 m² et l'aile avant 5,5 m², la répartition du poids se faisait donc à 71% devant et 29% derrière.
La cote 25% de la corde avant et la cote 25% de la corde arrière servent à définir la base sur laquelle sont déterminés les 71 et 29%.
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Re: Empennage porteur??

Messagede Tontonlyco le Vendredi 7 Septembre 2018 23:26

XrayPapa a écrit:
Tontonlyco a écrit:Sur le PA 28, que je connais bien, l'aileron du compensateur sur le plan arrière donne un profil porteur ou déporteur suivant la position du manche, le plan arrière peut donc être porteur ou pas ? Je précise que le profil de l'empennage est symétrique.

Le voici en position neutre, dans l' alignement du plan:

  
Image

     Avant de répondre à votre question, je souhaiterais que nous nous comprenions bien. Je m'explique: le petit volet dont vous parlez, se déplace t'il vers le bas quand vous tirez sur le manche? Vers le haut quand vous poussez? Se déplace t'il vers le haut quand vous mettez du triim à piquer et inversement?


Les deux, on va dire que le trim règle le point milieu
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Re: Empennage porteur??

Messagede Gilles131 le Samedi 8 Septembre 2018 00:03

XrayPapa a écrit:
Gilles131 a écrit: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.



     Bien d'accord, explications claires. Mais, je reste sceptique sur la facilité de pilotage de beaucoup d'avions quand on recule vraiment le centrage pour gagner en performance. Je ne connais pas le 747-400 et je ne me permettrais pas de mettre en doute votre parole. Je m'appuierais simplement sur deux exemples pratiques que je connais:
     1) mon Pitts qui va bien avec une profondeur déporteuse (comme une majorité d'avions légers me semble t'il) et des abaques qui donnent pour ce même Pitts un centrage à 25% MAC hors domaine.
     2) la maniabilité et la manoeuvrabilité du Mirage 2000 ont fait d'énormes progrès par rapport au Mirage III en grande partie grâce au recul du centre de gravité. Ce recul du centre de gravité, qui, me semble t'il reste légèrement en avant du foyer de l'avion complet, a nécessité l'emploi de commandes de vol électriques. L'avion devient très instable et pratiquement impilotable par un humain sans les CDVE. Mais peut être que la formule Delta est très particulière.
     En tout cas sujet intéressant qui fait bien réléchir. Merci.

Tout cela est parfaitement cohérent:
- il n'est bien sûr pas question de centrer en arrière de la plage autorisée, seule façon de garantir la stabilité et la sortie de vrille
- dans la plage de centrage autorisée, plus tu centres avant, plus tu es stable. Plus tu centres arrière, plus tu es maniable.

Un 747-400 centré à 33% est stable car il reste dans l'enveloppe de centrage autorisé. Il ne pose aucun problème de pilotage, pas plus qu'à un centrage de 8,5%: seul le trim d'équilibre est différent. La maniabilité, on s'en fiche: on ne fait pas de combat aérien avec.
Que Dassault ait exploité les commandes de vol électriques pour gagner de la maniabilité en augmentant artificiellement la stabilité est possible, mais quid des cas de panne? Peut-être que les militaires ne les prennent pas en compte? Les civils, oui.
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Re: Empennage porteur??

Messagede XrayPapa le Samedi 8 Septembre 2018 00:06

Tonton, il semblerait que ce soit bien ce que je supposais: vous avez un auto tab ou tab auto qui fait aussi office de trim. Ce petit volet sert à trimer l'avion en vol stabilisé et aussi à diminuer les efforts à la commande de profondeur lorsque vous manoeuvrez votre avion. Si vous voulez savoir si votre empennage est porteur où non en vol stabilisé il faut vous référer au centrage. Selon Gilles l'empennage devient porteur lorsque le centrage atteint 25%, et ça me semble vrai. Tout ce que je peux vous dire c'est que lorsque vous mettez du manche en avant, la portance de votre empennage augmente et inversement diminue quand vous tirez sur le manche.
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Re: Empennage porteur??

Messagede Gilles131 le Samedi 8 Septembre 2018 00:12

XrayPapa a écrit:
PhM a écrit:
j'ai retenu qu'un avion centré arrière volait plus vite.

Oui. La portance totale qui équilibre le poids en vol stabilisé est la somme de la portance de l'aile et de celle de l'empennage. En conséquence, tout ce qui sera favorable à l'augmentation de la portance positive de l'empennage ou à la diminution de sa portance négative aura une influence sur une diminution de la portance de l'aile pour garder l'équilibre. L'aile aura besoin de moins d'incidence et on observera une augmentation des performances. Mais attention à ne pas jouer les apprentis sorciers en allant au delà des limites arrières préconisées par le constructeur, on risque alors d'altérer très fortement la stabilité de l'avion et à la limite d'avoir un avion impilotable.

Encore une fois, il est bien évidemment exclu de dépasser la limite arrière de centrage.

Diminuer la déportance de la profondeur est bon pour les performances: c'est exactement, pour la voilure, comme si l'on allégeait l'avion d'autant. Et un empennage à qui l'on demande de la (dé)portance traine. Beaucoup.
Rendre la profondeur porteuse la fait trainer tout autant, bien plus que ce que l'on fait gagner en trainée à la voilure en la déchargeant: comme dit Robur, il vaut mieux, et de loin, confer à la voilure la tâche de porter, elle est conçue, elle, pour cela.
L'optimum est obtenu pour une portance d'empennage quasi-nulle.
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Re: Empennage porteur??

Messagede Gilles131 le Samedi 8 Septembre 2018 00:15

XrayPapa a écrit:Selon Gilles l'empennage devient porteur lorsque le centrage atteint 25%, et ça me semble vrai.

Ce n'est vrai que pour un profil symétrique! (voir le début du sujet)
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Re: Empennage porteur??

Messagede Gilles131 le Samedi 8 Septembre 2018 00:18

Tontonlyco a écrit:Sur le PA 28, que je connais bien, l'aileron du compensateur sur le plan arrière donne un profil porteur ou déporteur suivant la position du manche, le plan arrière peut donc être porteur ou pas ? Je précise que le profil de l'empennage est symétrique.

Le voici en position neutre, dans l' alignement du plan:

  
Image

C'est un trim: il n'est pas là pour changer le profil ni la portance de l'empennage, mais son moment de charnière.
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Re: Empennage porteur??

Messagede XrayPapa le Samedi 8 Septembre 2018 00:20

Gilles131 a écrit:Que Dassault ait exploité les commandes de vol électriques pour gagner de la maniabilité en augmentant artificiellement la stabilité est possible, mais quid des cas de panne? Peut-être que les militaires ne les prennent pas en compte? Les civils, oui.

Dassault prenait soin de nous. Chaîne de commandes de vol électriques redondante, trois modes qui s'auto géraient si mes souvenirs sont bons, plus un mode ultime secours. De mon temps, personne n'avait utilisé le mode ultime., après je ne sais. Ce bon Marcel nous avez aussi doté d'un siège performant pour la "percée nylon".
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Re: Empennage porteur??

Messagede XrayPapa le Samedi 8 Septembre 2018 00:24

ce bon Marcel nous avait
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Re: Empennage porteur??

Messagede hijacker le Samedi 8 Septembre 2018 08:40

Et pour un NACA 23012, le calcul donne quoi?
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Re: Empennage porteur??

Messagede Bee Gee le Samedi 8 Septembre 2018 09:28

XrayPapa a écrit:
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?


Comme tu le sais, la formule canard a été un formidable couac qui n'apporte rien, voir par exemple le désastre du Starship de cet affreux baratineur de Rutan qui a failli couler Beechcraft  ......   elle ne reprend de l'intérêt que sur les avions à stabilité artificielle.

Si le canard avait eu une quelconque suprématie alors tous les avions seraient basés sur ce concept.
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Re: Empennage porteur??

Messagede wilbur le Samedi 8 Septembre 2018 09:32

Donc, on résume:

Quand on tire, la taille des maisons diminue,
Quand on pousse, les maisons grossissent !
J'ai bon?Image
Ps: Quand on tire trop longtemps, elles finiront par grossir de nouveau....Image
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Re: Empennage porteur??

Messagede Gilles131 le Samedi 8 Septembre 2018 10:34

XrayPapa a écrit:Le centrage de mon Pitts se promène entre 23,7 et 21,7% selon le carburant embarqué. 25% est hors domaine.
...
Ce centrage au delà de 25% n'aurait il pas de sérieux inconvénients (cachés par vos dessins)?

Je suis surpris de voir une limite arrière de centrage aussi avant sur le Pitts. C'est probablement dû à son fuselage court et je suppose que la limite arrière est là pour assurer la précision de l'arrêt des déclenchés (j'en connais qui se sont fait très, très peur - et m'ont aussi fait très peur: j'ai des noms, ... connus!)
Allonge le fuselage, agrandis l'empennage et tu pourras centrer plus arrière.

Mieux que le 747-400 et ses 33% de limite derrière de centrage, le 777 est limité à 42%. On vole quasiment systématiquement centré vers l'arrière de la plage, car c'est la consigne de chargement des soutes pour gagner en perfos (croisière et décollage): l'avion y est stable comme un roc.
Certes il a des commandes électriques, mais la limite arrière de centrage est certifiée pour les cas de panne, où l'on peut se retrouver en loi directe, c'est-à-dire l'équivalent de commandes mécaniques classiques. Il y est donc nécessairement stable, avec une marge statique suffisante pour la certification.

Quant au Mirage 2000, il n'y a pas qu'un éventuel recul du centrage qui améliore la maniabilité, mais également l'autotrim dont il est probablement pourvu: c'est un avantage évident en évolutions.
Je suppose que la décision d'implanter un autotrim dans les commandes électriques du 320 vient des pilotes d'essais d'origine militaire de l'époque. En effet, un avion de ligne est toujours en régime de vol stabilisé, hormis les phases de rentrée et sortie des trainées. Et en régime stabilisé (en approche en particulier), un trim est une aide fantastique par rapport à l'autotrim qui crée une "stabilité neutre en vitesse".
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Re: Empennage porteur??

Messagede Tontonlyco le Samedi 8 Septembre 2018 10:44

Gilles131 a écrit:Je suppose que la décision d'implanter un autotrim dans les commandes électriques du 320 vient des pilotes d'essais d'origine militaire de l'époque. En effet, un avion de ligne est toujours en régime de vol stabilisé, hormis les phases de rentrée et sortie des trainées. Et en régime stabilisé (en approche en particulier), un trim est une aide fantastique par rapport à l'autotrim qui crée une "stabilité neutre en vitesse".


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Dernière édition par Tontonlyco le Samedi 8 Septembre 2018 11:04, édité 1 fois.
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