Aide aux calculs

  Page publiée le 14 mars 2004 et actualisée le 21 décembre 2014

 

 

Programme de calculs - Airfoil Software

PredimRC

Centrage 3

Calcen

SPP en ligne

Profili

A.Lambert

Franck Aguerre sous Excel

de Claude W. Lien aux calculs

Claude W. Calcul simplifié du centrage

Conception d'un planeur ou avion par Manu

Stefano Duranti

 Prg CNC en français

 Data base des profils

Avions-Profils

Data base Selig

TRACFOIL

Profils HQ

Profils MH

HN-PROFILE

Profils des avions

Michael Selig

J-C. Etiemble 

Helmut Quabeck

Martin Hepperle

Data base profils

CB-PROFILE

 

E205-SD7037

 

 

 

Christian Baron  

 

Controverse...

 

 

 

Le site  inter.action que je vous recommande pour attiser votre curiosité ! GR

 

Ce chapitre  "Calculs" est destiné à aider tous ceux qui ont à régler ou concevoir un planeur.

Un programme et quelques feuilles de calcul concoctés initialement par Claude, puis Franck et Emmanuel sont mis à votre disposition. Pour une bonne utilisation il est recommandé de lire attentivement leurs "lisez-moi" respectifs ou bien la documentation au format pdf.

Se familiariser avec ces programmes permet - en jouant sur les différentes variables, de bien comprendre certaines notions de la mécanique du vol, en particulier les effets du V longitudinal du centrage qui en découle, le calage de l'aile, la marge de stabilité, bref tout ce qui permet au planeur de voler correctement en étant stable et pilotable confortablement sans altérer ses performances. A ce sujet il est utile de dire que l'on peut faire voler "correctement" un planeur pourtant très pénalisé par de mauvais choix de calage d'aile ou de v longitudinal.

 

A chaque situation on trouve toujours l'équilibre souhaitable qui masque partiellement les défauts mais cela se fera toujours au détriment des performances pures. D'où l'intérêt d'utiliser ces programmes et de pratiquer des compétitions car c'est un bon moyen de comparer les modèles et ne plus se contenter de vagues impressions visuelles.

Pour les plus exigeants, vous pourrez estimer les performances théoriques de votre modèle (polaire des vitesses) ou mieux voir sur quelles variables agir pour les améliorer. Les calculs théoriques sont d'une grande utilité en particulier lorsque vous désirez comparer les performances de différents modèles. Dans ce cas il convient de s'attarder sur le classement qui en découle que sur les valeurs purement théoriques généralement optimistes car il est très difficile de prendre en compte la qualité du respect du profil, pour ne citer que celle là. 

Ce dessin de notre illustre dessinateur plus connu sous la signature de "GPB" ici pour nous rappeler - dans les années 70 - le scepticisme de Gérard face aux novateurs qui croyaient sans conditions aux nouvelles vertus des profils laminaires... Il faut rappeler qu'à cette époque les ailes étaient construites nervures par nervures... d'où un doute bien légitime !

Le 1er avril 2004

Les angles des planeurs en vol...

Pour vous familiariser avec les différents angles qui interviennent lorsque l'on traite de la mécanique du vol d'un planeur, Claude a réalisé - à ma demande pour les GPR -  un petit programme dénommé " anglesduvol.xls" sous Excel. Ce programme permet de visualiser ce qui se passe lorsqu'on modifie une variable comme par exemple le calage de l'aile, le vé ou bien le Cz, etc. Bref un petit moment très utile à consacrer à la théorie pour gagner beaucoup de temps en pratique lors des mises au point sur le terrain !  

Exemple pratique :

Mon planeur vole queue basse, que dois-je faire pour corriger ce défaut ?

 Le dernier tableau vous permet de modifier les quatre variables et de voir sur le graphique en-dessous les effets produits par rapport à la ligne d'horizon. Vous constaterez que voler queue haute ou basse n'est pas une affaire de centrage avant ou bien arrière... comme on l'entend assez souvent sur les terrains ! Et ceci n'est qu'un exemple.

Bonne simulation et merci à Claude !

Pour télécharger ce programme "anglesduvol" (sous Excel) clic sur le bouton !

 

 

 Quelques règles très simples pour définir une aile...

  • Par convention on définit toujours l'aile droite.
  • Le point origine est situé sur l'axe de symétrie du planeur avec le bord d'attaque du premier panneau P1.
  • Les flèches sont mesurées au bord d'attaque au droit de chaque corde : Elles sont positives lorsque les flèches reculent le BA vers l'arrière du planeur et négatives en sens inverse.
  • La 1/2 aile est constituée de panneaux clairement identifiés (P1,P2 etc.) et dimensionnés : La corde coté gauche (C1) et la corde coté droit (C2) du panneau, puis la longueur du panneau (Lp) et la flèche (F) au niveau de la corde coté droit (C2).
  • Une seule unité de mesure : le millimètre.
  • Le panneau P0 est défini pour mémoire et pour les calculs aérodynamiques :  il s'agit du prolongement de l'aile jusqu'à l'axe médian du planeur (zone située dans la cellule). L'aile pour un fabricant commence au panneau P1.
  • Toutes autres cotes sont parfaitement inutiles  

 

 

Ci-dessus le petit programme - sous Excel (Maketplan_2a) de calcul géométrique d'une aile élaboré par Claude. En appliquant nos premières recommandations, il vous sera facile de renseigner ce tableau qui fait ensuite un joli travail de calcul. Les cellules "mauves" sont renseignées automatiquement et l'aile se dessine automatiquement ! Très utile pour vérifier visuellement qu'une erreur ne se serait pas glissée dans le tableau !

Nota :

Dans le calcul des surfaces portantes on ignore le fuselage, donc ne pas oublier pour le premier panneau de l'aile d'ajouter la moitié de la largeur du fuselage au niveau du karman. Pour vérifier vos données contrôler l'envergure obtenue.

Stabilisateur : Si votre empennage est en V mettre l'angle du V, s'il est horizontal mettre 180°. Et vous devez retrouver son envergure.

De plus - cerise sur le gâteau, pour le maquettiste vous pouvez faire tourner la macro 'Échelle après avoir renseigner toutes les cellules aux cotes du modèle grandeur. Dans la cellule mauve "Échelle", (cliquez deux fois dessus) vous donnez la valeur de réduction que vous souhaitez et la macro crée une nouvelle page et fait tous les calculs avec toutes les caractéristiques sans avoir modifié le document original du planeur à l'échelle 1. Ceci vous permettant de réaliser différentes simulations afin de trouver l'échelle satisfaisante à votre projet. Ce programme n'étant pas fermé et si vous connaissez un peu Excel, vous pourrez ajouter d'autres calculs en particulier ceux nécessaires au devis de poids. De cette façon votre simulation vous donnera automatiquement la charge alaire : une valeur à toujours vérifier quoique l'on fasse ! Pour l'électrique il est intéressant d'avoir une base de données pour le type d'accus, le poids, de chaque éléments, les servos etc.. Après un petit investissement de temps pour enrichir progressivement votre base de données, vos calculs et simulations seront très précises et rapides ! A tel point que vos amis viendront souvent vous solliciter...

Les calculs élémentaires suivants sont réalisés :

  •  Calcul de surface de l'aile
  •  Calcul de la corde moyenne
  •  Calcul de l'allongement (complexe sur une aile comme l'ETA)
  •  Position du centre de gravité en fixant votre choix en %: Le programme calcule la position du Centre de gravité (xGr) établi à une distance du point origine (Er) de votre choix (ceci est utile lorsque vous disposez d'un support permettant de faire des contrôles sérieux de centrage: Dans tous les cas vous aurez "xGc" positionné sur l'axe médian du planeur.
  •  Mêmes calculs pour l'empennage horizontal qui, associé à la valeur du bras de levier entre Ba aile et Ba empennage, vous donnera le bras de levier aérodynamique et le "volume de stab". Indicateur permettant de chiffrer le rapport des surfaces ailes/empennage H. en prenant en compte les bras de levier. Une fourchette de valeurs situées entre 0,5 à 0,65 permettant de vérifier si l'empennage n'est pas trop petit (inférieur à 0,5), cas fréquent lorsque l'on reproduit un modèle fidèlement.

 

 

 

Un autre programme sous Excel qui reprend une partie de Maketplan mais qui vous donne à partir des angles de dièdre choisi pour chaque panneau, la valeur de la cale pour chaque tronçon et il vous calcule la véritable surface alaire projetée. Vous y trouverez également le calcul du centrage. 

 

Pour télécharger ce programme "Diedre" (sous Excel) un clic sur le bouton !

Répondre "Oui" à la question ce programme contient des macros

  

 

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