Le radiateur du P-51

[jp trimouille]

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[Bee Gee]

Il y a une certaine réalité dans ton propos, le système de refroidissement du P51 est certainement le plus élaboré de tout ce qui a été fait sur piston à refroidissement à liquide, avec captage "propre" de l'air de refroidissement, divergent, radiateur et sortie convergente réglée automatiquement par un volets, l'automatisme ayant pour consigne de maintenir la température otpimale qui doit se situer vers 110° de mémoire (circuit sous pression bien entendu) cela donnait un petit effet stato qui faisait dire que dans les conditions optimales de fonctionnement la trainée de refroidissement était nulle à peu de chose.. de plus l'emplacement du radiateur au BF de voilure pressentait la loi des aires, cela Riffard l'avait bien compris sur les Caudrons en mettant le maitre couple du fuselage au droit du BF de voilure.

Tout cela explique en partie qu'avec le même moteur le P51 était plus rapide de 50 km/h que le Spit mk9 et que pour obtenir la même vitesse maxi il fallait au Spit les 500 cv de plus du moteur Griffon dess versions 14 ... et bien peu d' autres chasseurs n'a eu le rayon d'action du Mustang...

En terme d'indice de performance très peu d'avion à hélice de cette catégorie ont fait mieux que le Mustang, il a fallut attendre le Piaggio Avanti pour faire vraiment mieux, cela explique aussi qu'avec le plus petit moteur de la dernière guerre, le Mustang a toujours été aux premières places à Reno

[jp trimouille]

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[Bee Gee]

C'est un indice qui prend en compte les caractéristiques et les performances d'une machine et qui permet de faire des comparaisons valables, je n'ai plus ça en tête, je dois avoir ça quelque part faut que je retrouve ça dans mon bazar.

Concernant le refroidissement des moteurs il y a des théories que je ne connais pas mais qu'on doit pouvoir trouver dans les cahiers du RSA, l'avionnage d'un moteur n'est pas une chose simple, et en particulier le refoidissement, il y a comme tu le sais beaucoup à gagner dans ce domaine, et mal étudié peut aussi faire perdre beaucoup...

[robur]

Merci, je savais que je n'aurais pas cinquante réponses. Euh... qu'est-ce que l'indice de performance ? Cele me dit quelque chose, sans que je sache ce qu'il y a dedans...? A moins que ça ne me rappelle une notion de nom similaire pour les crèmes solaires?... Est-ce une relation entre masse, puissance et vitesse ?

Il est possible de comparer les qualités aérodynamiques de différents avions à l'aide  du coefficient de frottement équivalent, Cfe.

Le Cfe intègre les trainées de frottements, de pressions et de décollements divers...à Cz nul,
( A Cz nul , la trainée totale est le produit de Cfe et de la surface mouillée totale ).
Voici quelques valeurs de Cfe données par HOENER ( fluid dynamic drag)
P51 0,004 ; BF 109GE 0,006 ; Spirit of St-Louis 0,01..etc...

Un excellent article qui complète le propos de Bee Gee , ici :
http://www.larrylowe.com/ASM/ASM/Mag/Supp/JJ99/Mustang.html

Pour la réduction de trainée des radiateurs, demander à Google " Meredith effect "

[flyjodel]

D'expérience il est connu que les écopes style P51 ne trainent pas plus, voire moins que les grosses entrées d'air "Naca", utilisées notamment pour refroidir les moteurs situés à l'arrière du fuselage. Et pourtant elles sont beaucoup plus saillantes et beaucoup plus moches. Par contre, elles refroidissent aussi beaucoup mieux.

[yankeepapa]

Tout cela explique en partie qu'avec le même moteur le P51 était plus rapide de 50 km/h que le Spit mk9 et que pour obtenir la même vitesse maxi il fallait au Spit les 500 cv de plus du moteur Griffon dess versions 14 ... et bien peu d' autres chasseurs n'a eu le rayon d'action du Mustang...

moi je metterai cela plus sur le compte du profil d'aile du mustang supérieur aux autres. Il est fort probable que la trainée de l'écope vu sa position soit faible (loi des aires), mais j'ai des doutes sur un effet propulsif de l'écoulement d'air chaud quand on sait qu'en puissance un échappemant propulsif ne produit qu'un faible gain.
si ca marchait si bien je me demande pourquoi les mustang les plus aboutis à RENO ont vu leur écope disparaitre.
YP

[pfiquet]

Trouvé sur un site consacré à la bête : http://www.mustangsmustangs.com/p-51/p51variants/

The radiator would be in the belly of the aircraft with its own intake scoop. The design of the radiator scoop and exit door was supposed to not interfere with the wing and fuselage aerodynamics. It if did, that would cause turbulence and then drag. It was later found out (in wind tunnel testing) that the hot air from the radiator actually created thrust as the hot air exited at a greater velocity than it entered.

Traduction :

Le radiateur serait "dans le ventre"  (en-dessous) de l'avion avec sa propre prise d'air. Le dessin de la prise et de la sortie d'air était supposé ne pas interfèrer avec l'aérodynamique de l'aile et du fuselage. Sinon, celà créerait des turbulences et de la trainée. Plus tard, on a découvert ( essais en tunnel ) que l'air chaud sortant du radiateur sortait plus vite qu'il n'y entrait, créant ainsi une poussée.

[Bee Gee]

C'est ce qui a été dit: dans les conditions optimales l'effet stato compense en gros la trainée de l'écope. Si on observe les radiateurs du Spit mk 14: ce sont 2 énormes aérofreins situés situés sous les ailes . Certe le profil laminaire donne un gain, cependant marginal en comparaison de l'aile du Spit qui est munie d'un profil classique mais nettement plus mince en épaisseur relative. Après guerre le Spitfire mk 24 a évolué vers le Spitfull à aile rectangulaire et profil laminaire: le gain en performance était marginal, l'aile du SPit d'origine était bonne, c'est celle qui avait le mach critique le plus élevé des avions de cette époque: un peu plus de mach 0.8 contre mach 0.75 pour le P51. Et puis les jet sont arrivés, mettant ces avions à hélice comme antiquités pratiquement du jour au lendemain.

[robur]

moi je metterai cela plus sur le compte du profil d'aile du mustang supérieur aux autres.

Probablement, mais Lee Atwood  (voir ici :  http://www.larrylowe.com/ASM/ASM/Mag/Supp/JJ99/Mustang.html  )
donne les chiffres suivants : A 400 mph puissances absorbées par les trainées liées au refroidissement : P 51 : 40 hp ; Spitfire IX  : 200 hp

Il est fort probable que la trainée de l'écope vu sa position soit faible (loi des aires), mais j'ai des doutes sur un effet propulsif de l'écoulement d'air chaud quand on sait qu'en puissance un échappemant propulsif ne produit qu'un faible gain.

Les concepteurs du P51 ignoraient totalement la loi des aires qui ne fut pressentie que vers 1943 en Allemagne, et qui n'est utile que lorsque des ondes de chocs commencent à apparaitre un peu partout.
Comme Riffard ( et bien d'autres), les concepteurs du P51 ont placé le maitre couple en arrière du bord de fuite histoire de ne pas faire supporter à la couche limite une recompression inutile, mais des "Karmans" font aussi l'affaire , il y a un bilan à faire ( entre autres ) sur la surface mouillée totale...
Quant à la puissance fournie par les échappements propulsifs, Hoerner indique 140 hp à 380mph pour le BF 109 G soit plus de 10% de la puissance installée.

si ca marchait si bien je me demande pourquoi les mustang les plus aboutis à RENO ont vu leur écope disparaitre.YP

D'après les images disponibles, il semble que les P51 qui dépassent 480 mph à Reno possèdent encore leur radiateur ventral.

  

[Bee Gee]

Faut ben trouver le moyen de reforidir la chaudière, les Merlin sont poussé à plus de 120 pouces (4 bars) et 3300 t/min au lieu des 61 pouces 3000 t/min limité à 15 minutes d'origine ...

[Stéphane K.]

Comme l'air ne devient pas subitement compressible à partir des vitesses supersoniques mais est seulement considéré comme incompressible afin de faciliter les calculs, j'imagine que l'application de la loi des aires ne fait pas de mal, même en subsonique. Si tu imagines que l'avion est dans un "tuyau" d'eau, alors il est evident que l'eau aura plus de facilité à s'écouler si l'aire de passage du liquide est bien progressive...

[robur]

Comme l'air ne devient pas subitement compressible à partir des vitesses supersoniques mais est seulement considéré comme incompressible afin de faciliter les calculs,

Oui , mais les choses changent radicalement à partir Mach 1.

j'imagine que l'application de la loi des aires ne fait pas de mal, même en subsonique. ...

Appliquée au magnifique dessin du P51, la loi des aires donnerait probablement, sur le plan esthétique, un bien curieux résultat.

[Bee Gee]

Shéma de principe tiré du manuel de vol.
http://www.imageshotel.org/images/BeeGee/p51.jpg

[jp trimouille]

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