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l'effet de sol

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Baron58
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l'effet de sol

Message  Baron58 le Ven 16 Jan 2009 - 18:02

Bonjour,

Je réalise actuellement un TPE portant sur "l'effet de sol". Nous voudrions réaliser une expérience à l'aide d'une mini-soufflerie et nous nous demandions si l'emploi d'une aile d'un aéromodèle serait possible? Et du prix d'une aile? Et où pourrions-nous trouver un anémomètre permettant de connaitre la vitesse de l'air soufflé?

Q'en pensez-vous?

Merci beaucoup.
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Flyerinjoker
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Re: l'effet de sol

Message  Flyerinjoker le Ven 16 Jan 2009 - 20:04

pour étudier l'effet de sol il te faudra montré les causes de cet effet qui est la diminution de la trainé induite lorsque on se rapproche du sol pourras tu montrer un effet de trainée induite dans ta soufflerie?
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speedyyy2006
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Re: l'effet de sol

Message  speedyyy2006 le Ven 16 Jan 2009 - 22:17

anémomètre-->aéroclub

aile-->construction structure balsa pour faire simple, ou découpage au fil de fer chaud dans du polystyréne extrudé haute densité à partir de profils (en alu)
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Baron58
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Re: l'effet de sol

Message  Baron58 le Ven 16 Jan 2009 - 22:30

Flyerinjoker a écrit:pour étudier l'effet de sol il te faudra montré les causes de cet effet qui est la diminution de la trainé induite lorsque on se rapproche du sol pourras tu montrer un effet de trainée induite dans ta soufflerie?


Je pensais placer une planche de bois sous le profile (quelques centimètres) et le dinamomètre relié au profil (indiquant sons poids) indiquerais une valeur plus faible pour une même vitesse, donc un gain de portance, d'énergie... non?

Mais un profil fabriqué par moi même ne me donnerais pas des résultats trop approximatif?
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speedyyy2006
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Re: l'effet de sol

Message  speedyyy2006 le Sam 17 Jan 2009 - 9:05

Baron58 a écrit:
Mais un profil fabriqué par moi même ne me donnerais pas des résultats trop approximatif?

S'il est bien fait non, enfin je pense pas. Et pour l'effet de sol, même si le profil n'est pas parfait je ne pense pas que sa changera grand chose, puisque si je ne me trompe pas l'effet de sol est dû à la pression qui augmente sous l'aile quand on s'approche du sol, non?
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Flyerinjoker
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Re: l'effet de sol

Message  Flyerinjoker le Sam 17 Jan 2009 - 12:28

Je pensais placer une planche de bois sous le
profile (quelques centimètres) et le dinamomètre relié au profil
(indiquant sons poids) indiquerais une valeur plus faible pour une même
vitesse, donc un gain de portance, d'énergie... non?

en effet c'est la meilleur solution de montrer l'effet sol, je te conseille en plus pour que l'effet soit plus marquant de ne pas (en plus) te compliquer la vie à mettre des winglets car cela diminuerait les conséquences... le mieux c'est de faire un profile biconvexe creux (si pas trop compliquer à la construction je n'y connais pas grand chose lol) ce qui accroit énormément la portance donc la trainé induite et donc c'est ce qui va montré l'effet sol en approchant ta planche par le dessous de l'aile !!


si je ne me trompe pas l'effet de sol est dû à la pression qui augmente sous l'aile quand on s'approche du sol, non?

ben désolé mais c'est ce que croient beaucoup de monde dans le domaine de l'aviation, quand on est en l'air il y a deux type de trainer la trainée de forme (les surfaces de l'avions qui s'opposent au vent relatif) et la trainée induite (tourbillons marginaux que tout le monde connais bien) en approchant du sol ces tourbillons marginaux sont "détruit" par la proximité du sol ce qui a pour conséquences de réduire la trainée totale (forme + induite) et donc d'incliner la résultante aérodynamique vers l'avant, ta portance augmente ta vitesse également (puisque moins de trainée) et donc pour un poids égale ton avion aura plus de portance donc il va diminuer son taux de chute ce qui donne comme effet une impression de s'appuyer sur un coussin d'air (que la majorité des pilotes d'aéroclub ne voulant pas détailler explique par un effet de surpression sur le dessous des ailes, mais ceci est faux), on dit que l'effet sol se rencontre à environ une demi envergure de l'avion donc un avion à aile haute sera moins soumis à l'effet sol qu'un avion à aile basse... cela se vérifie très facilement pour les pilotes qui pratique du cesna et du DR400.

j'espère que tu m'auras compris dans mon explication ;-D
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Re: l'effet de sol

Message  speedyyy2006 le Sam 17 Jan 2009 - 21:49

Oui très bien Smile le pire c'est qu'on me l'avait expliquer deux fois, mais que j'avais pas retenu :s

Mais dans ce que je dit, a ne permet pas de gagner en plus un peu de portance quand même? même si elle est infime devant l'effet de sol que tu m'explique?

Faudra que je vois ce que sa donne en soufflerie ça, en tout cas merci de ton explication et de m'avoir remit tout ça en tête.
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Re: l'effet de sol

Message  Flyerinjoker le Dim 18 Jan 2009 - 11:15

De rien cela m'a forcé moi aussi à replonger dans mes souvenirs de mes cours de méca vol ;-D...

Mais dans ce que je dit, a ne permet pas de
gagner en plus un peu de portance quand même? même si elle est infime
devant l'effet de sol que tu m'explique?

Je ne pense pas et même si on s'en tien à l'affirmation qui dit que l'air s'accélère dans une veine qui se rétrécit, (loie de Bernoulli il me semble) ben cela défavoriserait la portance, l'aile se rapproche du sol donc si on considère des cloisons de l'aile au sol en extrémité, le conduit se rétrécit donc la pression statique diminue et la pression dynamique augmente pour conserver la pression totale constante, comme la pression dynamique est égale au carré de la vitesse (entre autre) ben la vitesse ne peut qu'augmenté, si tu accélères de l'air sur le dessous de ton aile tu vas créé une dépression (Ps diminue) donc une déportance...

voila maintenant je ne suis pas sur de ce résonnement si quelqu'un sur le forum s'y connait mieux qu'il me corrige svp...
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Re: l'effet de sol

Message  speedyyy2006 le Dim 18 Jan 2009 - 12:29

ok, j'y ai un peu pensé aussi, mais je n'y connais pas grand chose dans ce domaine, enfin que les bases quoi, et je pensais qu'un reflux de la surpression sous l'aile permettrait de gagner de la portance, mais c'est vrai comme tu le dit que en accélérant l'air ça ferait une dépression qui serait surement beaucoup plus importante que ce que je dit à mon avis.
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Re: l'effet de sol

Message  Alex. le Dim 18 Jan 2009 - 19:09

speedyyy2006 a écrit:

aile-->construction structure balsa pour faire simple, ou découpage au fil de fer chaud dans du polystyréne extrudé haute densité à partir de profils (en alu)

Tu fais tes gabarits de profils en alu?? Shocked Tu dois mettre un certains temps a les faires et faut une CN et l'alu, tu n'as pas des plaque d'alu dans tous les revendeurs d'aeromodélisme, a moins que c'est de la récup ?

Nous, on utilise du contre plaqué, un coup de scie et hop on a le profil Rolling Eyes
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Re: l'effet de sol

Message  speedyyy2006 le Dim 18 Jan 2009 - 19:32

Alors les profils en alu j'ai fait ça pour deux ailes, une d'avion à la main, et une de planeur avec une fraiseuse numérique.
Mais ce que j'entends par profils en alu, c'est découper seulement 2 gabarits pour l'extrados et 2 pour l'intrados, et on place une plaque de polystyrène extrudé haute densité entre les deux, et avec un fils de fer chaud ou le découpe, et ça donne une aile très légère, solide, et avec une forme parfaite.

Je pourrais mettre des photos par la suite si tu souhaite, car je sais pas si tu vois ce que je veux dire (ou sinon on doit trouver cette méthode sur internet je pense).

EDIT: Pour l'alu --> acheté en petite plaque 300*250 mm à 30€ l'unité dans un magasin de bricolage pour les profils usinés avec une fraiseuse numérique, payé avec les 250€ donné par les Olympiades de Physique pour le projet, sinon le premier profil (avion) c'était avec un morceau d'alu récupéré, mais c'est très long à découper et poncer.
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Re: l'effet de sol

Message  PAPABILLOU le Lun 19 Jan 2009 - 19:35

Bonsoir,

Il doit me rester une paire d'aile d'un aéromodèle crashé (et oui, tout les vols ne se terminent pas très bien) en polystirène coffré balsa - L'avion (Tango) avait une envergure de 1,40 m environ - Donc 2 ailes de 65 cms environ ; corde 20 à 25 cms - profil convexe ou biconvexe.

Voir taille de ta soufflerie ?

Si ça t'interesse, (après vérification de leur existance le prochain we, ) tu me le signales en MP ou par mail.

Et tiens nous au courant des résultats !
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Re: l'effet de sol

Message  Vinceloup le Sam 21 Fév 2009 - 12:44

Tu feras attention à ton orthographe pour ta présentation sinon, tu seras fortement pénalisé.
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Message  Baron58 le Mer 25 Fév 2009 - 13:53

Merci à tous pour vos réponses. Nous avons rendu le TPE la semaine dernière, nous passerons prochainement à l'oral.

Nous avons réussi à nous procurer un plan convexe creux, en balsa je pense. Nous avons tranformé un compresseur en minisoufflerie (de manière plutôt artisanale). L 'effet de sol a été simulé à l'aide d'une planche en bois que nous avons rapproché à quelques centimètres du profil qui été lui relié à un dynamomètre. Les résultats sont approximatifs mais concluant : plus l'on rapproche la planche en bois du profil plus le poids lu sur le dynamomètre est faible. Nous avons réaliser l'expérience sur toute un après-midi à l'aéroclub du boulonnais (Saint-Inglevert ING) où nous volons.
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Re: l'effet de sol

Message  Alex. le Mer 25 Fév 2009 - 14:00

speedyyy2006 a écrit:Mais ce que j'entends par profils en alu, c'est découper seulement 2 gabarits pour l'extrados et 2 pour l'intrados, et on place une plaque de polystyrène extrudé haute densité entre les deux, et avec un fils de fer chaud ou le découpe, et ça donne une aile très légère, solide, et avec une forme parfaite.

Oui on fait pareil, mais avec des gabarits en Formica de 1mm d'épaisseur avec des repère tous les cm pour qu'on soit droit (au début on n'avait pas de CN donc on tirait le fil chaud à la main, une personne de chaque coter pour découper les noyau d'ailes en Roofmat).

Par contre tu marques pour l'extrados et l'intrados? Tu veux plutôt dire l'emplanture et le saumon ?

Mon père s'attaque en ce moment à un ASW22 de 8,80m d'envergure.

Les photos du fuselage tout frais sortie du moule...Longueur fuselage 2,70m.





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Re: l'effet de sol

Message  speedyyy2006 le Mer 25 Fév 2009 - 14:49

Enfin 4 gabarits alors, 2 avec la forme de l'extrados où on en place un de chaque côté de l'aile, donc lorsqu'on découpe on a juste le dessus qui à la forme d'une aile, et on fait la même chose avec l'intrados par la suite, 2 gabarit de chaque côté, je sais pas si c'est plus clair, sinon je posterais avec l'autre ordi où il y a le logiciel de la CN des captures d'écran avec la forme des gabarits ;)
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Re: l'effet de sol

Message  Alex. le Mer 25 Fév 2009 - 18:05

Oui c'est ça...On se comprend en fait, on dit la meme chose mais différement...
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Re: l'effet de sol

Message  speedyyy2006 le Jeu 26 Fév 2009 - 17:49

Lol, oui, enfin je me suis mal exprimé au début aussi^^
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Re: l'effet de sol

Message  phantom le Ven 27 Fév 2009 - 7:53

Flyerinjoker a écrit:
Je pensais placer une planche de bois sous le
profile (quelques centimètres) et le dinamomètre relié au profil
(indiquant sons poids) indiquerais une valeur plus faible pour une même
vitesse, donc un gain de portance, d'énergie... non?

en effet c'est la meilleur solution de montrer l'effet sol, je te conseille en plus pour que l'effet soit plus marquant de ne pas (en plus) te compliquer la vie à mettre des winglets car cela diminuerait les conséquences... le mieux c'est de faire un profile biconvexe creux (si pas trop compliquer à la construction je n'y connais pas grand chose lol) ce qui accroit énormément la portance donc la trainé induite et donc c'est ce qui va montré l'effet sol en approchant ta planche par le dessous de l'aile !!


si je ne me trompe pas l'effet de sol est dû à la pression qui augmente sous l'aile quand on s'approche du sol, non?

ben désolé mais c'est ce que croient beaucoup de monde dans le domaine de l'aviation, quand on est en l'air il y a deux type de trainer la trainée de forme (les surfaces de l'avions qui s'opposent au vent relatif) et la trainée induite (tourbillons marginaux que tout le monde connais bien) en approchant du sol ces tourbillons marginaux sont "détruit" par la proximité du sol ce qui a pour conséquences de réduire la trainée totale (forme + induite) et donc d'incliner la résultante aérodynamique vers l'avant, ta portance augmente ta vitesse également (puisque moins de trainée) et donc pour un poids égale ton avion aura plus de portance donc il va diminuer son taux de chute ce qui donne comme effet une impression de s'appuyer sur un coussin d'air (que la majorité des pilotes d'aéroclub ne voulant pas détailler explique par un effet de surpression sur le dessous des ailes, mais ceci est faux), on dit que l'effet sol se rencontre à environ une demi envergure de l'avion donc un avion à aile haute sera moins soumis à l'effet sol qu'un avion à aile basse... cela se vérifie très facilement pour les pilotes qui pratique du cesna et du DR400.

j'espère que tu m'auras compris dans mon explication ;-D

Euuhh attention tout de même.
La trainée de forme est générée par le profil de l'avion (entre autre l'aile pour ce qui nous interresse)
La trainée induite est générée par la portance.
Les tourbillons marginaux sont une conséquence de la portance
Par conséquent la destruction des tourbillons marginaux à l'approche du sol à pour conséquence de réduire la trainée induite uniquement; le profil de l'aile ne change pas et donc la trainée de forme n'a pas de raison de diminuer

Sinon pour le raisonnement sur l'acceleration de l'air sous l'avion et donc une déportance, ça pourrait se tenir.
Mais ce qui est important c'est que ce ratio Cz/Cx va augmenter et donc qu' a vitesse egale on aura plus de portance; dans une proportion plus grande que l'eventuelle deportance que l'on peut avoir en arrivant proche du sol.

André


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