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

Avions Claude Piel, CP1315 CP1310 CP320 Super Emeraude, CP30 Emeraude, CP80, CP1320 Saphir, CP70 Beryl, CP60 Diamant, ML250 Rubis
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MessagePosté: Jeu 14 Avr, 2005 9:27 pm 
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Vincent
Le débat est enfin ouvert ,faire mieux que Mr PIEL c'est utopique, faire differement c'est sur , la RDM est le plus gros de mes soucis , je vais repotasser mes anciens cours ou alors qui peut me conseiller sur un ouvrage simple pour la construction compléte d'un avion. J'ai bien dit avion car pour ma part un ULM doit et devrait en l'an 2005 , étudié ; construit et considéré comme un FP à part entière.
Pour info j'ai un ami qui a construit un ASSO5 ou PIONNER 300 en kit avancé pour un poids de 312kg avec para et JABIRU , ce qui est beaucoup trop surtout comparé à un CP , je pense et je suis persuadé que l'on peut arriver au 250kg. A moins qu'une nouvelle classe d'aéronef voit le jour ?? Comme préciser lors de mon intro nous sommes en train de construire non pas un mais 4 LOIRET dont un en FP révisable par le poids en classe ULM (ou MEDOC basé à cuers)avec repliage d'aile gabaritb routier avec Vmax 200km/h et Vmini plein volet à 65km (volet à fente)facteur de charge+4 -1.6 Un site est dédié a cette construction. D'ailleurs je suis plein d'admiration devant toutes les constructions amateurs sur le WEB .c'est une vrai mine d'or ce site en la preuve. Je suis basé à 100m de l'aérodrome de fayence . alors en collant du bois et etre sur 119.05 j'espere qu'un CP émeraude viendra à FAYENCE à moins qu'un jour mon projet aboutisse.
Merci pour vos réponses et interrogations, le projet à besoin de vos conseils.
Vincent.


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MessagePosté: Ven 15 Avr, 2005 8:32 am 
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Pour la Resistance des Materiaux :
- "Resistance des Materiaux appliquée à l'aviation" Paul VALLAT. Un vieux bouquin, mais toujours la référence en la matière.
- Desgrandchamps.
- "Les secrets de la construction des avions legers" Henri FEKETE. Orienté construction et aerodynamique aussi. reprend la partie RDM du VALLAT.

voir le groupe yahoo foxpapa ...

Pour la structure du fuselage, sur le BERYL le passage de structure bois à un treillis de tubes fait il gagner beaucoup de poids ?

Stef


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MessagePosté: Mer 20 Avr, 2005 7:08 pm 
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Bonjour à tous,

Sujet très intéressant, j'avais moi même un moment penser à l'Emeraude ULM.

Je suis en train de reconstruire un avion (tube et bois et toile) et je trouve des tas de choses à alléger mais il y a aussi des choses que je renforce (exemple: revêtement de bord d'attaque originale 12/10 bouleau et je l'ai fait en 16/10 bouleau...(soit 1 kg en plus de tête)

Concernant l'Emeraude le challenge est assez compliqué.

Le moteur effectivement : un Jabiru 80/85 ch pèse 60 kgs, une hélice carbone est plus légère, je pense que l'on doit pouvoir gagner au moins 50 kgs.

Le train est prévu pour résister à une poids de plus de 600 kgs . Peut-être un train de D18 modifié et adapté est-il plus léger. Sauper Aviation a développé une roulette de queue ultra-légère pour ses avions (1,7kgs...)

La verrière doit pouvoir être un peu plus légère (armature) mais un peu plus fragile... Exemple: la faire rabattante sur un côté, cela permet de supprimer le rail qui doit peser lourd. Pas de joint à la verrière.

Tout ce qui est siège et moquette doit être simplifié au maximum. Sauper pour son Papango ULM a construit un siège tout en carbone... (désolé, ce n'est pas de la pub mais juste un exemple que je connais)

Le tableau de bord là aussi doit être simplifié...une feuille d'alu la plus fine possible, les instruments les plus élémentaire: bille, compas, alti, badin compte tours, pression et T° huile, à la rigueur un amperemetre et c'est tout! Penser à acheter les instrument les plus légers (ex: bille Winter petit modèle) on peut gagner pas loin d'un kg juste comme cela.

Pas d'horamètre, pas de voltmètre, pas de sonde lambda, pas de bille avec Aiguille, pas de pression d'admission,...jauge à essence type J3 (bouchon+ tige)

Essayer d'alimenter le carbu en gravitaire (si possible d'où pas de pompe à essence ni mécanique, ni électrique). Robinet d'essence: le plus simple possible.

Pour la sécurité, je ne pense pas qu'il faille modifier la structure de base.
Les lisses supportant l'entoilage doivent pouvoir être réduites...

Il doit y avoir d'autre choses à modifier pour l'alléger...


Antoine.


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MessagePosté: Mer 20 Avr, 2005 7:48 pm 
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Dis donc, tu enleves quand meme beaucoup de choses ! pour un pilote ULM ca peut paraitre OK mais moi ca me parait spartiate !


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MessagePosté: Jeu 21 Avr, 2005 9:49 am 
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Oui, mais c'est la seule solution.

Un Emeraude ou un Super-Emeraude pèse plus de 400 kgs, cela fait donc minimum 120kgs à enlever (150 ou plus en fait), c'est quand même beaucoup...

Sinon, il faut effectivement modifier la structure mais ça en fait un autre avion et c'est bien plus compliqué.


Antoine,


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MessagePosté: Jeu 21 Avr, 2005 1:26 pm 
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Inscription: Mar 05 Avr, 2005 11:38 am
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C'est pour ca que je renouvelle ma question concernant le beryl ? est ce que sa structure tubulaire lui fait perdre du poids par rapport a la structure bois ?

Sinon en effet, il faut alléger la structure. Pour un ULM, il faut a mon avis suivre les JAR-VLA soit +4/-2 G avec un coef de 1,5 ca nous fait une structure démontrée à 6G mini.

Stef


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 Sujet du message: Gagner du poids mais rester solide...
MessagePosté: Dim 24 Avr, 2005 1:51 am 
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Salut tout le monde,

Une idee pour gagner du poids sans y perdre en solidite... remplacer les lisses du fuselage et les longerons des ailes et du stab par des lisses et longerons de section inferieure mais realises en lamelle colle bois/carbone. C'est la solution appliquee a l'aile du nouveau Cap 10C pour la renforcer sans prendre de poids.
Le carbone est desormais repandu et plus abordable qu'avant... reste a savoir si une telle realisation n'est pas trop chronophage.

Ca + ca + ca + ca = beaucoup de poids !

Bon courage,
Mael.


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MessagePosté: Mer 27 Avr, 2005 6:39 pm 
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Il y a beaucoup d'idées interessantes mais il faudrait préciser 2 ou 3 trucs.
citation:
antoine a écrit:
Oui, mais c'est la seule solution.

Un Emeraude ou un Super-Emeraude pèse plus de 400 kgs, cela fait donc minimum 120kgs à enlever (150 ou plus en fait), c'est quand même beaucoup...

Sinon, il faut effectivement modifier la structure mais ça en fait un autre avion et c'est bien plus compliqué.


Antoine,


La base à retenir serait celle de l'émeraude et non pas du super-émeraude. Pour mémoire le prototype de l'émeraude, le CP30, faisait à l'époque 300kgs à vide, il était motorisé par un continental de 65cv. On ourrait ainsi reprendre sa structure pour voir à quels niveaux on pourrait gagner du poids. L'idéal serait d'avoir une masse à vide aux alentours de 275 kgs, ce qui représenterait une charge max à l'emport de 175kgs ( 2 personnes de 77 kgs + 30 litres d'essence).
Sur le numéro du mois d'avril du magazine "Volez!", le D20 Jodel modèle ULM est passé au crible. Sa masse à vide est de 250kgs et il est motorisé par un rotax de 100cv. Il est vrai que le Jodel possède des dimensions plus réduites que l'émeraude mais je pense qu'il serait possible d'effectuer les même modifs. Il n'y a aucun détails indiqués concernant le type de modifs apportées.
Affaire à suivre...

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MessagePosté: Mer 27 Avr, 2005 6:54 pm 
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Gregaroulettedequeue a écrit:
On ourrait ainsi reprendre sa structure pour voir à quels niveaux on pourrait gagner du poids. L'idéal serait d'avoir une masse à vide aux alentours de 275 kgs, ce qui représenterait une charge max à l'emport de 175kgs ( 2 personnes de 77 kgs + 30 litres d'essence)


Aie !!!!

L'ULM n'est donc pas fait pour moi :tears:


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MessagePosté: Jeu 28 Avr, 2005 6:05 pm 
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Ce sont des poids standards mais pour quelqu'un qui ne rentre pas dans ces normes là c'est sûre qu'il va falloir trouver des solutions comme trouver un instructeur/passager taille jockey ou bien une instructrice en bonne et due forme. Mais s'il faut demander le poids d'une charmante demoiselle avant de l'emmener, ça risque de pas passer à tous les coups... Contentes toi de rester à l'avion pour le moment, mais c'est vous qui voy! :puppyeyes:

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 Sujet du message: Monoplaces
MessagePosté: Mer 29 Juin, 2005 2:45 pm 
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Il y a trois avion(nette)s de l'après seconde guerre mondiale qui sont déjà des ULM (sur le papier du moins)
Le Jodel D9 et 2 avions signés C.Piel, le CP20 Pinocchio1 et le CP40 Donald

Pour la motorisation, je vois 2 pistes possibles

- Les moteurs 2 temps réductés autour de 35 à 40 CV, plus légers que les moteurs de l'époque, mais ce n'est pas forcément un avantage pour le centrage-> obligation d'allonger le nez (bâti moteur ou fuselage) et aussi plus gourmands.

- Les moteurs Briggs et stratton :
Le Vangard 22CV de 626cm3 avionné à 26CV à 4000 T/min utilisé pour le MC30 "Luciole" de Michel Colomban. Ce moteur est un peu juste pour les D9, CP20 et CP40.
Par contre, le Vangard 35CV de 993cm3, pratiquement homothétique du premier, devrait pouvoir être avionné à un bon 40 CV pour un poids au moins aussi bon que celui des moteurs d'origine...

Pour aller plus loin, je cherche des données sur les CP20 et CP40
Merci d'avance


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 Sujet du message: Masse à vide et en charge, mono et biplace
MessagePosté: Mar 05 Juil, 2005 12:13 pm 
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Que ce soit pour un mono ou un biplace, la solution ULM impose de penser réduction de poids du début de la conception jusqu'à la fin de l'équipement (instruments).

En gros :
On peut viser une masse à vide qui ne dépasse pas la moitié de la masse maximale (On savait le faire dans les années 1940 et 1950 -voir CP10, CP40 et dans un autre gabarit, Jodel D140- ce serait quand même dommage qu'on y arrive plus alors que nous disposons de moteurs plus légers et de fibre de carbone pour les pièces les plus contraintes en traction !)

Donc, il ne faut pas dépasser 150kg à vide pour un monoplace et 225 kg pour un biplace. Comme je le disais dans un précédent message, les CP10 et CP 40 respectaient déjà ce critère (du moins sur le papier)

Pour un monoplace, les 150 kg de charge utile permettent d'emporter par exemple : 80 kg de pilote, 20 kg de bagages, 50 litres (35kg) d'essence et 15 kilos de gadgets (Radio, GPS, bâche, pieux et cordes d'encrage, bidon d'huile supplémentaire (pour les deux temps surtout)

Autrement dit, l'ULM monoplace permet de voyager avec sa tente.
Par contre, si on part sur les mêmes bases pour un biplace, on est mal : 2 fois 80 kg de pilote et passager, 2 fois 20 kilos de bagages et toujours les 15 kilos de gadgets, on ne peut plus embarquer que 10 kg (14 litres d'essence)! Avec un moteur qui bouffe 14 litres à l'heure et une réserve mini de 20 minutes, il ne reste plus que 30 minutes d'autonomie et un tour de piste.

Il est clair qu'une partie des 40 kilos de bagage doit être convertie en carburant, mais ça montre clairement qu'il est plus facile de faire un CP ULM monoplace (d'autant qu'ils existent déjà :lol: ) qu'un biplace...


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 Sujet du message: Quel ULM biplace veut-on construire?
MessagePosté: Ven 15 Juil, 2005 12:01 pm 
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Bonjour,

Me basant sur les caractéristiques des l'Emeraudes de l'article d'Aviasport, j'ai regardé comment on pouvait extrapoler un ULM.
(Masse maximale 450 kg, Vitesse de décrochage < 65 km/h)

1/ A quelle vitesse décrocherait une cellule d'Emeraude à la masse de 450 kg ?
La portance à Cz constant variant comme le carré de la vitesse, on arrive à 67 km/h pour le CP301 et 67,5 km/h pour le CP1310.
Certes, on y est pas tout à fait, mais il semblerait qu'on ne soit pas très loin du but... :lol:

2/ A quelle masse une cellule d'Emeraude décroche à 65 km/h ?
Là, le calcul donne 423 kg pour le CP301 et 419 kg pour le CP1310.
En se laissant quelques kg pour l'incertitude sur les données d'entrée, cela revient à dire qu'il ne faudrait pas dépasser 410 kg... Ou que c'est mal parti! :ala:

Autrement dit, il ne suffit pas d'alléger une Emeraude à 450 kg pour en faire un ULM, il faut augmenter soit la surface alaire, soit le Czmax d'une dizaine de pour cents (soit un astucieux panachage des deux)...
Mais que se soit une par voilure de 12 m2 environs ou par l'agrandissement des volets, ça demande de construire un nouvel avion.
Cet avion pourra ressembler beaucoup à une Emeraude (un peu comme un D20 ressemble à un D112) mais on échappe pas à tout reprendre!

Et là, on arrive à la question du titre : Quel ULM biplace veut-on construire?
On a le choix entre un ULM de grande taille, avec peu ou même pas du tout de volets, simple à construire, mais relativement lent, voire légèrement mou, et donc plus adapté au bâtèmes autour du terrain qu'au voyage
Ou bien vise-t'on un ULM plus petit, avec des volets (doubles?) à fente, plus compliqué à construire, mais plus performant, vif aux commandes et permettant aussi bien le voyage que la voltige élémentaire (comme l'Emeraude).
Ensuite, on doit aussi s'interroger sur ce qu'on en fera au sol : Est-ce un ULM qu'on met dans un hangar, ou bien a-t-il les ailes démontables pour pouvoir le ramener chez soi dans une remorque.

L'idée que je me fais d'un Piel, n'est pas un avion mou, et je viserai plutôt un avion qu'on peut garer chez soi, mais j'aimerais avoir votre avis...

Merci d'avance

PS : J'ai lu dans des messages précédents, l'idée qu'on ne ferait jamais mieux que Claude Piel. Je suis à la fois d'accord et pas d'accord.
Je suis d'accord en ce sens que les avions Piel sont de véritables chef d'oeuvre, et que j'ai le plus grand respect pour l'immense talent de leur créateur. A son époque, les moteurs et matériaux disponibles, et avec le cahier des charges qu'il s'était fixé, il est certainement vain de chercher à faire mieux ! (et de toutes façon, mieux selon quels critères?)
Mais je ne suis pas d'accord si cela veut dire que toute évolution signifie une dégradation. Le cahier des charge (masse, vitesse) est différent, les moteurs disponibles sont plus performants et nous avons de nouveaux matériaux. Quel avion aurait fait Claude Piel dans ces conditions? Probablement un ULM qui serait au CP30, ce que le D20 ou D185 sont au D112, mais on ne peut pas en dire plus...
On ne peut pas faire "mieux" que cet ULM qui n'existe pas, mais on peut essayer de le faire en veillant à rester dans l'esprit des avions Piel, et c'est pour cela que je vous demande, à vous qui les construiser et qui volez avec, de préciser le cahier des charge

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 Sujet du message: C'est faisable !
MessagePosté: Jeu 21 Juil, 2005 3:26 am 
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Je suis allé un peu plus loin dans le dimensionnement d'un ULM sur la base d'un CP30
Je n'arrive pas à joindre le fichier Word, alors j'ai collé le texte. Excusez la mauvaise présentation des tableaux

ULM Biplace sur base CP30

Caractéristiques et Performances des Emeraudes
Les tableaux ci-dessous correspondent à ceux de l’article d’Aviasport de janvier 2003, complétés par des valeurs calculées à partir des données de l’article.
Caractéristiques CP301A/B CP301C/1/2/3 CP1310C3 CP1315C3 CP1330
Année de fabrication 55/59 60/62 63/65 63/65 1965
Envergure m 8.04 8.25 8.25 8.25 8.25
Longueur m 6.03 6.03 6.45 6.45 6.45
Hauteur m 2.10 2.10 2.45 2.45 2.45
Surface Alaire m2 10.85 11.00 11.00 11.00 11.00
Allongement 5.96 6.19 6.19 6.19 6.19
Masse maxi décollage kg 640 640 700 700 700
Charge alaire kg/m2 58.99 58.18 63.64 63.64 63.64
Czmax 1.91 1.94 1.87 1.87 1.87
Moteur Continental Continental Continental Potez Lycoming
Type 90-12F 90-12F O-200A 4E20 O-235C1
Masse GMP Complet kg 115.5 115.5 115.5 ? 148.5
Puissance CV 90 90 100 105 116
Charge au cheval kg/CV 7.11 7.11 7.00 6.67 6.03
TBO h 1800 1800 1800 1375 2000
Hélice Pas fixe Pas fixe Pas fixe Pas fixe Pas fixe
Nombre construits 124+23 85 23 17 3


Performances
Nombre de places 2 2 2 2 2
Charge utile maxi kg 260 258 285 290 290
Carburant normal (1) l 80 80 80 80 80
Carburant optionnel (2) l 120 120 120 120 120
Charge utile pleins complets (1) kg 202 200 227 222 222
Charge utile pleins complets (2) kg 173 171 198 193 193
Masse à vide calculée (1) kg 382 384 417 422 422
Masse à vide calculée (2) kg 383 385 418 423 423
Masse planeur kg 267 269 302 ? 274
Consommation horaire moyenne l/h 19 19 22 21 22
Vitesse de croisière max. km/h 195 195 200 202 205
Vitesse de décrochage km/h 80 79 84 84 84
Vitesse de décrochage m/s 22.22 21.94 23.33 23.33 23.33
Taux de montée max. ft/min 770 785 790 795 800
Plafond maximum ft 14200 14750 14100 14500 15000
Roulage décollage m 250 250 250 240 230
Décollage passage 15m m 430 420 420 410 400
Atterrissage passage 15m m 490 490 500 500 500
Roulage atterrissage m 125 125 140 140 140
Distance franchissable (1) m 680 680 680 680 680
Distance franchissable (2) m 950 950 950 950 950


Le CP30 étant un avion certifié, les valeurs de vitesse de décrochage peuvent être considérées comme précises, et les Czmax qui en découlent sont raisonnables pour un profil classique muni de volets.
La masse du groupe motopropulseur complet comprend le moteur avec l’huile et tous ses auxiliaires (bâti moteur, hélice, batterie, etc.) Entre la masse d’un moteur à sec, et la masse du GMP complet, il y a un coefficient multiplicateur d’environ 1,5 à peu près indépendant de la puissance.
La masse à vide correspond à la masse maximale au décollage, moins la charge utile pleins complets et la masse du carburant (densité 0,7 kg/l). Elle est calculée dans le cas d’un réservoir de 80 litres et dans celui du réservoir de 120 litres. L’écart d’un kg peut correspondre à l’écart de masse des deux types de réservoirs.
La masse planeur correspond à la masse à vide moins la masse du GMP complet. Le CP1310C3 semble peser 28 kg de plus que le CP1330. Est-ce dû à un équipement particulier ?

Exigences réglementaires pour un ULM Biplace
Les exigences réglementaires principales sont :
- Masse maximale 450 kg
- Vitesse de décrochage inférieure à 65 km/h
- Puissance continue maximale 60 kW (81 CV)
Prédimensionnement de l’ULM Biplace

Aile
L’aile du CP30 à un Czmax de 1.9 environ.
Augmenter sensiblement cette valeur nécessiterait des volets doubles (comme ceux du MCR-UL, et/ou des becs de bord d’attaque). Outre leur relative complexité, ils sont difficiles à adapter à une aile elliptique. En première hypothèse, on conserve donc le Czmax de 1.9
Le Czmax étant fixé, l’imposition réglementaire de la vitesse de décrochage maximum se traduit par une charge alaire maximum de : 38,67 kg/m2
La masse maximale de l’ULM est fixée réglementairement à 450 kg. Surface alaire minimale est donc :
450/38,67 = 11,64 m2
Une aile de même allongement que celle du CP301A (5,96) aurait une envergure de 8,33 m, soit une augmentation de 29 cm ou 3,56%. La corde de l’aile augmente dans les mêmes proportions.
Mais il est préférable de conserver la même corde et d’augmenter uniquement l’envergure, et de disposer ainsi de volets sur une plus grande part de l’aile, tout en limitant la déflexion du flux d’air autour de la gouverne de profondeur. Dans ces conditions, l’envergure minimale deviendrait : 8,622 m et l’allongement passerait à 6,39.
Bien que l’augmentation de l’allongement de l’aile et de la proportion de l’envergure équipée de volet aille dans le sens d’une augmentation du Czmax, il est nécessaire de se réserver une marge liée à l’incertitude sur les données d’entrée
Envergure : 8,75 m (soit une augmentation de 710 mm de la zone dotée de volets)
Corde : Identique au CP301A
Allongement : 6,48
Surface alaire : 11,81 m2 (cette valeur est très légèrement sous-estimée, puisque c’est la partie à plus forte corde qui est élargie)

Devis de masse
La masse maximale du CP301A est de 640 kg alors que celle de l’ULM est de 450 kg : Il y a donc 190 kg de trop.
Une partie de ces 190 kg représente du carburant inutile dans le cas d’un ULM moins lourd, moins motorisé, et donc consommant moins que le CP301A
En évitant les dérives de masse, il est normalement possible de construire un avion dont la masse à vide ne dépasse pas la moitié de la masse maximale, soit 225 kg.
La masse à vide du CP 310A est de 382 kg, soit 157 kg de plus que l’objectif fixé pour l’ULM.
Comme l’écart des masses maximales était de 190 kg, cela signifie que la charge transportée (passagers + bagages + carburant) est réduite de 33 kg.
- Avec une charge utile de 200 kg, on peut emmener 25 kg d’essence (soit 35 litres)
- Avec une charge utile de 170 kg, on peut emmener 55 kg d’essence (soit 78 litres)
Une partie de la masse à vide est composée par la motorisation.
En remplaçant le moteur Continental de 90 CV qui pèse 77 kg à sec par un HKS 700 de 56 CV qui pèse 55 kg à sec, on devrait économiser au total sur le GMP :
(77 – 55) x 1,5 = 33 kg
Remarque : La puissance de 56 CV peut paraître un peu faible, la charge au CV à la masse maximale de 450 kg étant de 8 kg/CV au lieu de 7,11 kg/CV, mais à l’origine l’émeraude volait avec un moteur de 65 CV, et donc à une charge supérieure à 9kg/CV.
Il reste donc à alléger la « masse planeur » du CP301A (267 kg) de 157 – 33 = 124 kg, pour atteindre une « masse planeur » objectif de 143 kg. Cela correspond à une réduction de 46,4% sur la structure… (et les équipements) !
Comparaison avec d’autres machines
LE CP20 Pinocchio1, l’ancêtre du CP30, est donné pour une masse à vide de 170 kg. Son moteur de 25CV est un VW dont le bloc n’a pratiquement pas évolué pour donner les VW 1300 cm3 à 1600 cm3 (le bloc lourd -76 kg- apparaît à partir du 1700 cm3). Même simplifié au maximum et une hélice en bois, il est improbable que le GMP complet du CP20 ait pesé moins de 60 kg. Cela donne donc une masse planeur de 110 kg au maximum pour le CP20 dont la masse maximale était de 270 kg.
Si on extrapole la masse d’une telle structure pour une masse maximale de 450 kg, on obtient :
110 x (450/270) = 183 kg
Ça fait 40 kg de plus que la masse planeur objectif de l’ULM, mais 84 kg de moins que la masse planeur du CP301A… Et un certain nombre d’équipements (instruments, roues, roulette de queue…) n’ont aucune raison d’être plus lourds sur l’ULM que sur le CP20.
Donc avant 1950 et avec les techniques de l’époque, Claude Piel aurait pu faire un avion biplace dont la masse planeur se serait située à moins de 170 kg.
Le Dieselis a une masse à vide de 355 kg et une masse maximale de 580 kg. Ces chiffres n’ont rien d’extraordinaire en soi tant qu’on ne prend pas en compte la masse de son GMP à moteur diesel automobile !
140 kg de moteur réducté + 13 kg de système de refroidissement liquide + 10 kg de batterie + 3,2 kg d’hélice + un bâti-moteur capable de supporter le tout, ça fait un bon 170 kg.
La masse planeur du dieselis est donc de 355 – 170 = 185 kg, pour une masse maximale de 580 kg.
Si on extrapole la masse d’une telle structure pour une masse au décollage de 450 kg, on obtient :
185 x (450/580) = 143,5 kg
C’est à dire notre « masse planeur » objectif de 143 kg à 500g près !
Bien entendu, certains équipements (instruments, roues…) n’ont aucune raison d’être moins lourds sur l’ULM que sur le Dieselis, mais il faut aussi prendre en compte la complexité de la structure imposée par le refroidissement liquide reporté à l’arrière du fuselage, et la masse des gaines d’air correspondantes.
C’est faisable !
Les exemples ci-dessus montrent qu’une « masse planeur » objectif de 143 kg pour un ULM biplace qui ressemberait encore bien à un CP30, ce n’est pas immédiat, mais c’est faisable. Il faut recalculer entièrement la structure en choisissant systématiquement les solutions les plus légères pour le projet parmi celles actuellement disponibles comme un train à lame de carbone, des nervures en mousse de klégécell (Cri-Cri, Souricette, future luciole…)
Description de la construction du fuselage du dieselis :
« Fuselage en bois, tous collages à l’époxy (résine Excell 755 équivalente à la safe-T, chargée au flox pour les collages et aux micro-ballons pour les congés et les enduits).
La cloison moteur est en sandwich, soit 2 contreplaqué de 2 mm collés sur une mousse klégécell de 12 mm avec des inserts en contreplaqué acajou au niveau des ferrures. Tôle pare-feu en acier 0.25 mm.
Les flancs sont en contreplaqué okoumé, épaisseur 2.5 mm à l’avant, doublés par les flancs parallèles entre lesquels sont posés les sièges. Les sièges sont en sandwich, 2 contreplaqué okoumé 1.2 mm et une mousse de 10 mm, renforcés par un tissu kevlar au niveau de l’assise.
Le plancher avant est de type caisson avec des renforts internes reliant en triangle les appuis inférieurs du bâti moteur à la ferrure centrale de jonction des ailes.
Les flancs sont en contreplaqué okoumé ép. 1,4 mm à en arrière de la verrière. Les lisses principales sont en spruce, les lisses secondaires en cèdre ou ‘red cedar ’, densité 0.35. Les cloisons arrières sont en mousse styrodur de 20 mm tous les 35 cm. Toutes les surfaces sont développables, sauf l’angle inférieur de fuselage en arrière de l’aile qui est à double courbure, réalisé en composite mousse/strate verre-époxy.
Le fuselage pèse 40 kg. Finition extérieure : le fuselage n’est pas marouflé " à l’ancienne" (toile dacron/enduit cellulosique), mais stratifié. Tissu de verre 100 gr/m2, résine époxy, enduit époxy allégé au micro-ballons, apprêts et laque deux éléments donnent l’aspect lisse et brillant d’une machine en composites.
Réservoir de 60 litres en composite verre /kevlar époxy (1.8 kg), stratifié sur une forme mâle, fixé en avant du tableau de bord.
Bloc à instruments central, étagères latérales, rangements dans la console centrale.
La verrière est collée sur un cadre en tube. Le cintre avant portant les charnières est en tube acier, le reste en alu. Elle est articulée à l’avant, l’effort de levage étant assisté par des vérins pneumatiques. Le verrouillage se fait à l’intérieur par des leviers latéraux, actionnés de l’extérieur par des poignées profilées. »

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MessagePosté: Jeu 21 Juil, 2005 10:27 am 
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Bonjour Philippe.

Je suis admiratif devant cettte analyse.

On va bien réussir à voir un CP30 biplace en catégorie ULM !!!!!

Bonne continuation.

Laurent


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 Sujet du message: Nécessité d'un travail d'équipe
MessagePosté: Jeu 21 Juil, 2005 1:08 pm 
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Réaliser un nouvel avion, c'est un gros travail.

Je peux me charger de l'essentiel des calculs et des études, mais ce n'est qu'une partie du travail.
Il faut aussi, (dans l'ordre chronologique)
- préciser le cahier des charges
- vérifier et compléter les données d'entrées du CP30
- collecter les données utiles sur les moyens modernes (exemple : la roulette de queue Sauper évoquée dans un message précédent)
- Vérifier le design initial et corriger les erreurs
- faire quelques pièces "éprouvettes" (et continuer à faire évoluer le design)
- construire une maquette pour vérifier les qualités de vol (on ne devrait pas avoir trop de problèmes avec une solution aussi classique, mais on est jamais trop prudent- et puis même les grands constructeurs ont quelquefois dû ajouter des "quilles" à leurs créations pour qu'elles acceptent de sortir de vrille :akuma: )
- construre le prototype
- faire la liasse de plans "tels que construit"
- essayer le prototype
- Faire évoluer le prototype
- sortir la liasse "diffusable"

Je n'ai ni les moyens ni le temps de faire tout ça. (Je suis le premier à le regretter, mais il faut être réaliste)
L'idéal, ce serait de constituer un groupe d'amateurs de compétances complémentaires.

Qu'en pensez-vous?

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 Sujet du message: Toujours plus!
MessagePosté: Ven 22 Juil, 2005 7:07 pm 
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En discutant du projet de CP30 ULM avec un collègue qui est aussi pilote de CAP10, celui-ci m'a soufflé de l'idée muscler un peu cet ULM.

Son idée est la suivante : Il existe des moteurs 2 temps (Hirth 3700, Simonini Victor 2+) qui sont juste à la limite de puissance maximale ULM de 75 kW (102 CV), pour un poids égal à celui du HKS 700.

Avec un carburateur à membrane, ces moteurs sont naturellement alimentés et graissés dans toutes les positions...

Avec 100 HP, un ULM de 450 kg, ça donne 4,5 kg/CV, ce qui n'est déjà pas mal...
Mais en utilisé monoplace, à la masse de 350 kg, ça donne 3,5 kg/CV, c'est à dire un meilleur rapport puissance/poids que le CAP10 en monoplace !

J'avais peur de ne pas pouvoir rester dans le devis de masse tout en construisant assez solide.
(+6/-4,5g) en opération me semble un minimum, surtout avec une voilure agrandie. Avec un coefficient "sérieux" c'est à dire réactualisé au vu des accidents par fatigue des matériaux de 1,5 à la limite élastique et de 2,2 à la rupture, ça fait des charges de (+9/-6,75g) à la limite élastique et de (+13,2/-9,9g) à la rupture!

La réponse de mon collègue à été sans appel : L'aile en carbone du Sukoi pèse 40 kg!

Je continue à penser qu'on devrait en rester (au moins dans un premier temps) à une version sage, plus proche du CP30 que du CAP... Et vous qu'en pensez-vous ?

En tout cas, ceci illustre la nécessité de préciser le cahier des charges avant de faire quoi que ce soit!

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MessagePosté: Lun 26 Sep, 2005 6:24 pm 
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Désolé de cette réponse tardive mais j'avais d'autres préoccupations. Toute ton analyse Philippe est très bien construite et pose là tout le problème qui se présente: qui se sent motivé pour une telle aventure et quel type d'appareil veut-on réellement construire? Si on veut conçevoir un appareil qui reste proche de l'Emeraude d'origine, le CP 30, il vaudrait mieux compter sur un moteur dont la puissance n'excède pas 75 cv. D'un autre coté, on peut concevoir un appareil avec un moteur de 100cv capable de faire de la voltige. En réalité, il s'agirait d'appareils totalement différents ne répondant pas aux mêmes exigences d'utilisation, d'où la nécessité de réaliser un cahier des charges et de voir qui serait interessé par cette machine. Pour ma part je suis entièrement d'accord pour se regrouper et voir ce qui pourrait être réalisé. Maintenant il ne reste plus qu'à se lancer :thumbsup:

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MessagePosté: Lun 26 Sep, 2005 10:30 pm 
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Peut on envisager une premiere prise de contact entre les differentes personnes interressées par ce projet ?

Un petit resto le midi et une "reunion de travail" l'apres midi ???

Pour ma part, je serais fortement interressé de pouvoir participer à l'élaboration d'un avion de A à Z.

Je vais créer un groupe, intitulé "CP30 ULM", toutes les personnes interressées par ce projet et pouvant y participer peuvent s'y inscrire des à present. Cliquez sur l'icone "Groupes d'utilisateurs" en haut puis inscrivez vous.

Cela permettra dans un premier temps de recenser les personnes interressées.

Laurent


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MessagePosté: Mer 19 Oct, 2005 12:00 am 
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bonjour ,suis nouveau dans le forum et j'ai lu avec attention tous les messages concernant la conception d'un ulm à partir du cp 30.J'ai une petite expérience sur la construction.J'ai construit un colibri puis un menestrel 700 (a quatre) puis 2 RA 14( a deux).Je peux vous dire que ce sera trés difficile en reprenant l'architecture de l'avion actuel d'obtenir un avion,pardon ulm de moins de 450 kgs en charge soit env.275 kgs à vide. C'est à mon avis assez utopique de penser obtenir moins sans passer par un dimentionnement plus petit , c'est ce qu'a fait robin avec ses MCR à grands renforts de carbonne et donc à quel prix.Je pense que c'est peut être le longeron qu'il faudrait repensé.Le jodel D185 a un longeron caisson qui permet de gagner qq ks.le jodel s'y prête bien car le longeron est plat donc pas de enture au centre donc pas de collage.Pour se consoler on peut dire que trés peu d'ulm rentrent dans les poids imposés.


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MessagePosté: Mer 19 Oct, 2005 3:16 pm 
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Bonjour à tous,

Je voudrais répondre à Caumont

A mon avis 275 kg à vide c'est encore beaucoup trop, ça ne laisse plus que 175 kg pour 2 personnes et pour le carburant, il faudrait se limiter à 20 litres d'essence et pas de bagages du tout pour emmener 2 hommes de 80 kg.
En construction bois et toile classique, le D140 mousquetaire arrive à 610 kg à vide pour une masse max de 1200 kg.
Comme objectif de masse à vide je vise donc plutôt 225 kg.

Je suis d'accord avec l'idée qu'il est très difficile de gagner assez de masse avec l'architecture actuelle : Il ne faut donc pas essayer de gagner deux kilos par ci et un autre kilo par là, mais reprenser toute la structure avec l'obsession de construire léger

Par contre je ne pense pas que "léger" soit obligatoirement synonyme de "petit": la souricette biplace "souris-bulle" qu'on ne peut vraiment pas qualifier de petite (15,10m² de surface alaire) a une masse à vide de 200 kg pour une masse max de 450 kg.
(A noter que le rapport masse à vide sur masse max est même inférieur à 45% - Certes les 200 kg sont atteint avec un moteur 2 temps, pas le moteur JPX 4T60 qui doit peser dans les 76 kg- mais quand même ! L'utilisation sur la "souris-bulle" du moteur que j'envisage pour le CP30 ULM, le HKS 700 qui fait 56 à 60 HP pour 49,1 kg à vide et 55 kg avec huile et circuit d'alimentation permettrait sûrement de rester plus près de 200kg que de 225 kg)

Le problème, c'est de conserver globalement l'allure de la cellule et de l'aile qui est notablement plus petite que celle de la "souris-bulle".
Il est probable qu'il faudra augmenter un peu la taille des volets et conjuguer partiellement les ailerons aux volets pour atteindre un Czmax proche de 2.

Bien entendu, le longeron doit être repensé! mais il n'est pas le seul : D'évidence, le longeronnet arrière doit être d'un seul tenant et non plus coupé en morceaux décalés sur 2 plans. Cela impose de redessiner la timonerie des volets, mais c'est déja rendu nécessaire par la conjugaison des ailerons par rapport aux volets...
Je suis d'accord avec l'approche "caisson" : je pense même à une structure de caisson formée par un longeron principal allégé mais avec des semelles de carbone, le longeronnet arrière d'un seul tenant et un revêtement stratifié CTP de 1,3 ou 1,5mm collé sur des nervures mousse de klégécell. La partie avant du profil serait constitué de nervures en mousse écalement coffrées en CTP de 1,3 ou 1,5 et d'un bord d'attaque en mousse - Le tout serait maroufflé au tissus de verre 100g/m2 comme le fuselage du dieselis .
Epaissir le profil du NACA 23012 à un 23015 ne ferait pas gagner en Czmax, mais augmenterait la courbure du revêtement travaillant de l'extrados et l'épaisseur du "caisson", et surtout diminuerait les contraintes de compression (de l'extrados en g positifs et de l'intrados en g négatifs).

Le fait qu'il n'y ait pas de dièdre central sur l'aile jodel n'est un avantage que parce que l'aile des D185, D195 et D20 est en seul morceau. Ce n'est plus le cas dès que l'aile est démontable en deux morceaux à partir du fuselage pour une mise sur remorque.

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Dernière édition par Philippe Dejean le Sam 07 Aoû, 2010 1:09 pm, édité 1 fois.

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 Sujet du message: Re: ULM et CDN (ou un Emeraude version ULM)
MessagePosté: Mer 12 Mai, 2010 4:00 am 
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Comme objectif de masse à vide je vise donc plutôt 225 kg.


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 Sujet du message: Re: ULM et CDN (ou un Emeraude version ULM)
MessagePosté: Sam 07 Aoû, 2010 12:44 pm 
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A la lecture des courriers passés, il est temps de remettre les pendules à l'heure...
Le CP 20 "Pinocchio" n'était pas un biplace, mais un monoplace (poids à vide 177 kg et en charge maxi 270 kg) moteur Poinsard de 25 cv.. l'appareil n'est donc en aucuns cas comparable au projet de biplace...inutile de lorgner sur ce modèle pour un projet d'ULM biplace.

Ne pas confondre le CP 20 et le CP 10 de formule Mignet que Claude Piel avait complètement repensé : nottament profil NACA 23012 , profil qu'il conservera sur toute sa gamme.

Pour les CP (Contre-plaqué) l'Okoumé en 1.4 n'existe pas, seul les épaisseurs de 1.2 et 1.6 sont fabriquées (en plus des autres épaisseurs du catalogue)

Le tissus de verre + résine est dans tous les cas plus lourd qu'un entoilage Dacron + enduis (sur un ULM ont utilise du 1500 kg poids : 86 gr/m2) on est loin des 100 gr de la formule tissus de verre + résine, surtout que cette formule impose le système du marouflage, soit coffrage complet en CP recouvert du tissus de verre collé sur les CP) le poids au M2 se trouve donc alourdi du CP... le résultat est sans commune mesure d'avec le dacron.

Pour info : le 2000 kg fait 125 gr/m2 et le 1000 kg fait 49 gr/m2, mais réservé au seul marouflage...

J'espère que vous n'envisagez pas sérieusement de construire en Red Cedar ???? ce bois n'est en aucuns cas utilisable en construction aéronautique, il n'a pas la moindre résitance mécanique, on l'utilise pour les "remplissages" en remplacement .... du Balsa !

Pour votre information : les seuls bois utilisable en construction - à l'exclusion de tout autres bois - sont Le Spruce, l'Epicéa, l'Hemlock, et le Douglas (Pin d'Orégon)
Tous sont des résineux Canadien , sauf l'Epicéa qui est Français (Vosges).
Bien entendu, les bois doivent subirs un sérieux tris, et éventuellement des tests mécaniques pour s'assurer de leurs qualités réelles (tests non obligatoires si pas classé voltige)

Les qualités mécaniques des bois (en moyenne) :

Spruce (bois idéal à choisir en priorité)
Traction : 75/80 kg m/m2 - Flexion : 65/70 kg m/m 2 - Compression : 36/40 kg m/m2 - PS 0.44

Remarquer au passage les maigres qualités des bois en compression....

Epicéa : Tr 80/85 - Fl 68/73 - Comp 45 et PS : 0.44 (à choisir après le Spruce)

Hemlock : Tr 66/70 - Fl 70/75 - Com 45 et PS : 0.49

Orégon : Tr 93/95 - Fl 83/87 - Comp 55 et PS : 0.53

Red Cedar : Tr 50/55 - Fl inf à 50 - Com 32 et PS : 0.35

En ce qui concerne le CP 30 d'origine, (en Spruce et CP d'Okoumé) il faisait 301 kg à vide et 490 en charge, (moteur Continental de 65 cv) mais le même construit par un amateur faisait déjà 56 kg de plus !!! les CP 301 qui suivirent faisaient 380 kg à vide et 610 en masse maxi.

Conclusion : si vous compter garder la formule de construction de la gamme Piel, inutile d'espérer passer en ULM, mais il faut savoir que Délémontez a de son côté réussi le pari avec ses D-20 "Jubilé" et "Légende" et les D-180 et 185 (ULM biplace en bois tricycle) enfin et contrairement à la légende : les longerons de type Jodel sont plus lourds que ceux en lamellé-collé..

Le projet impose donc de revoir la totalité du mode de construction, en s'inspirant de ce qui se fait de plus léger sur les autres appareils.. Enfin, Il existe un ULM inspiré du Piel Emeraude qui vole au Canada...


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 Sujet du message: Re: ULM et CDN (ou un Emeraude version ULM)
MessagePosté: Dim 05 Sep, 2010 10:42 pm 
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J'ai trouvé une information intéressante pour tous ce qui ont un projet PIEL ULM
Emeraude ou comme moi Beryl,
le gain de poids sur un longeron bois/carbone type MC100 d'un Pena Bilouis (biplace voltige proche du CP750) est de l'ordre de 45 à 50 kg par rapport au longeron bois !!!!!


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 Sujet du message: Re: ULM et CDN (ou un Emeraude version ULM)
MessagePosté: Lun 06 Sep, 2010 8:54 am 
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D'apres Dyn'aero le gain sur leur CR100 serait de 25 kg, de 42 kg sur le BILOUIS,
il faut donc je pense compter sur une trentaine de kilos pour un Beryl.


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