Le Forum Avions Piel, consacré aux Pierres Précieuses. Super Emeraude, Beryl, Saphir, CP80 etc

Bonjour,

Il y a quelques temps, j'ai acheté la liasse N°12 du CP20 (CP210).
Elle est assez succincte et c'est normal étant donné que le CP20 a été remplacé par le CP90 et n'a donc pas été suivi en terme de modifications et de complément.
Cependant, il me manque une information cruciale pour la securité des vols : La plage de centrage dans laquelle le CP20 a été testé

A défaut, pourrai-je avoir accès à cette information pour l'avion directement tiré du CP20 et qui en est le plus proche, le CP30 ?

Merci d'avance

Bons vols

Si le CP 20 est équipé du profil NACA 23012 ( Profil de la série 2 - bi-convexe - avec une épaisseur relative maxi de 12 % située à 30 % du bord d'attaque) le centrage commun pour ce profil est de :
Limite avant : 18 %
Limite arrière : 33 %
Centrage moyen idéal : 25 %
L'idéal étant que le point à 25 % soit situé dans la plage de centrage, cette plage pouvant être en majorité située en avant ou en arrière de ce point, tout en l'incluant, les qualités de vol de l'appareil subira les effets de cette position (maniabilité ou stabilité) .

Merci pour cette réponse précise et fort utile !

Effectivement, le profil du CP20/CP210 est bien le NACA23012, le profil à tout faire des avions légers, qui a commencé à remplacer le USA35B et le Clark Y à partir des années 1940 à ...

Pour une version ULM du CP20 qui en est déjà un, il n'y aurait rien à faire de plus, mais pour une version biplace, je pensais lui substituer un profil plus épais (15%) pour alléger le longeron.
(Passer de 12% à 15% permet, à technologie égale, d'alléger le longeron de 36%. En passant au bois-carbone, on peut bien sûr aller encore plus loin)
On peut aller encore plus loin que 15%, mais pas sans perdre sur la vitesse de croisière avec un profil non laminaire. Avec un 6**** semi laminaire tel qu'un 64,4-021, ce serait possible, mais il y a trop peu à gagner avec une aile entoilée, et la dégradation en présence de pluie.

Et pour améliorer le Cz sans trop plomber le Cx, j'envisage d'augmenter un peu la courbure près de l'emplanture, quitte à réduire légèrement le vrillage.

ça donnerait donc un profil évoluant du NACA 4415 à l'emplanture à un NACA 23015 au saumon et un vrillage réduit de 4 degrés à 1 ou 2 degrés.
(Ceci n'a rien de révolutionnaire : C'est ce qu'à fait M. Delemontez pour passer de la voilure du D9 à celle du Mousquetaire...)

Tant qu'à faire, je voulais me servir du CP20 pour tester cette aile en condition très proche de celle du biplace...

Il est évident que la plage de centrage évoluerait un peu, mais pas tellement...

Bons vols

Passer l'épaisseur du profil à 14 ou 15 % est une bonne chose, cela permet également de "loger" un longeron plus haut, (augmentation de la surface des âmes) ou d'avoir un poil de jeux aux nervures bien utile pour le montage de l'aile... en effet, trop souvent "ça passe trop juste" et quelquefois ... pas du tout !!! c'est d'ailleurs une solution souvent adoptée par évolution progressive d'un profil à un autre, mais là je ne sais pas faire !!!! (pour avoir un "filé" correct) à moins de faire un plan à l'échelle 1 pour vérifier les continuités des courbes d'une nervure à l'autre.
Claude Piel avait d'ailleurs résolu le problème par un unique plan de toutes les nervures, à l'échelle 1, ce qui est sacrément pratique : il suffit de mesurer directement sur place, les diverses cotes..
JCA

Bonsoir Jean-Claude,

En toute rigueur (mathématique), le problème du "filé" de transition de profil est très complexe, mais en pratique, il y a une solution approchée toute simple qui suffit largement.

On peut remarquer que même si on conserve le même profil de l'emplanture au saumon, l'introduction du vrillage avec une aile qui n'est pas rectangulaire ou trapézoidale rend le "filé" tout aussi problématique que s'il y avait évolution du profil.

La solution impose qu'on connaisse la position (le long du longeron) de chaque nervure. Ensuite les coordonnées du profil de chaque nervure est calculée en fonction de sa corde, et de l'interpolation linéaire entre les coordonnées des deux profils. A la main, ça fait pas mal de calculs, et donc de risques d'erreur, mais avec un tableur, ça n'est plus un problème.
Chaque nervure est ensuite tracée à l'échelle 1 (à la main ou au traceur si on dispose de moyens DAO) et... Yapuka !

Avec des profils biens tabulés, à partir du même profil à ligne moyenne rectiligne - et qui ne diffèrent donc que par la forme de la ligne médiane - (les profils NACA 4415 et NACA 23015 sont complètement décrits, ainsi que la méthode de traçage dans le NACA REPORT N°824) l'erreur maximale de "filage" selon l'axe de tangage est du deuxième ordre, donc très inférieure à la précision de tabulation (10 puissance -4) soit le dixième de millimètre sur une corde d'un mètre...

Bien sûr, si on voulait faire me même exercice avec des profils très différents, par exemple si on voulait passer d'un profil de la série à quatre chiffre comme le NACA 4418 à l'emplanture à un profil naturellement laminaire NLF 014 dès sortis de la zone soufflée par l'hélice, on riquerait d'avoir de mauvaises surprises, mais celles-ci seraient plus liées à l'interaction non contrôlée entre des répartitions de pression adjacentes très différentes, qu'à des problèmes de "filé".

La figure ci-dessous montre une transition entre deux profils avec courbure nulle. Avec la courbure, les abcsisses sont modifiées mais avec une transition par interpolation linéaire, le filé reste valable au premier ordre.

Bons vols

Philippe Dejean

J'avais entendu dire, que pour tracer une série de profils évolutif (changement de référence) il était nécessaire de tracer, non pas la corde du profil (rectiligne) mais le "squelette" du profil , (tracé à égale distance des X et Y tout au long du tracé)... c'est ce qui permet de maitriser au mieux l'évolution des tracés, et rend l'opération nettement plus facile.
Tu est au courant ?

Bonjour Jean-Claude

Ta question me montre que mes explications n'étaient ni assez claires ni assez détaillées.

La méthode de tracé des profils présentée dans le rapport technique N°824 du NACA repose sur la combinaison de deux données différentes :
- Une courbe de profil sans courbure (profil biconvexe symétrique) qui définit l'épaisseur et le type de profil, standard, semi-laminaire, laminaire, etc...
- Une ligne de courbure (ligne médiane du profil que tu appelles "squelette") qui définit le Cz(en fonction de l'incidence) et le moment piqueur (également en fonction de l'incidence)
Par exemple, le NACA 23012 est la combinaison du profil biconvexe NACA 0012 et d'une courbure de la série 2 définie par ses caratéristiques de Cz.

Le profil sans courbure est défini par des coordonnées (X,Y), et par le rayon LE du bord d'attaque (L.E. radius). Pour le tracer, il suffit de tracer les deux courbes Y =F(X) (extrados) et Y= -F(X) (intrados), puis de tracer un cercle de rayon LE centré au point X=LE, Y=0 (C'est à dire sur la corde et tangeantant l'origine X=0)

La ligne de courbure est définie par ses coordonnées (X,Y).

Il est pratique que les séries des X du profl et de la courbure soient les mêmes!
Cependant, les figures ci-dessous montre qu'il ne faut pas se contenter d'ajouter l'ordonnée de la courbure aux ordonnées de l'extrados et de l'intrados du profil sans courbure : Il faut tenir compte de l'angle de la ligne de courbure et de la corde à l'abscisse concernée.
(Avec l'ajout de la courbure, le point de de l'extrados monte, mais également s'éloigne latéralement du point le plus haut de la ligne de courbure, alors que le point correspondant de l'intrados s'en rapproche.)

INTERPOLATION DE PROFILS

Quand on veut calculer un profil situé à la distance A du Profil 1 et à la distance B du Profil 2, il faut :

1/Calculer par interpolation la nouveau profil sans courbure.
- Le rayon du bord d'attaque est déterminé par interpolation : LE = (B x LE(1) + A x LE(2)) / (A+B)
- Pour chaque abscisse tabulée des deux profils sans courbures, on interpole de la même manière l'ordonnée du point de l'extrados (ensuite on change de signe pour l'intrados)
C'est ce que j'ai fait pour le tracé du profil biconvexe du message précédent.
Remarque dans le cas d'une évolution du NACA 4415 au NACA23015 pour le CP20ULM, il n'y a rien à faire puisque le profil sans courbure est le même (NACA0015) pour les deux...

2/ Calculer par interpolation la nouvelle ligne de courbure pour chaque abscisse tabulée des deux lignes de courbures.

3/ Calculer le profil courbé à l'aide des résultats des 1/ et 2/
(Comme ici les calculs sont linéaires, on obtiendrait le même effet en interpolant directement les abscisses et les ordonnées de chacun des points correspondants de l'intrados et de l'extrados, mais ça ne faut pas vraiment moins de calcul et ça ne permet pas des transitions plus complexes - non linéaires -...)

4/ Mettre le profil à l'échelle pour que la corde corresponde à celle de l'aile à l'endroit considérer, et le tracer à l'échelle 1

Si l'aile est rectangulaire ou trapézoidale entre les nervures de profil A et B, il n'y a aucune erreur de "filage" par interpolation linéaire.

Si ce n'est pas le cas, comme dans le cas d'une aile elliptique, il y a une (très légère) distortion de la "peau" de l'aile qui n'est plus développable; mais il faut noter que cette distorsion :
- est du même ordre de grandeur que celle qu'on aurait si on avait conservé le même profil pour toute l'aile...
- est du même ordre de grandeur que celle introduite par le vrillage de l'aile...

Bon, j'espère que j'ai été un peu plus clair.
Je suppose qu'il y a des méthodes qui peuvent donner de meilleurs résultats géométriques dans les cas complexes, mais je ne les connais pas.

Bons Vols