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

Philippe Dejean · Posté le: Jeu Juil 07, 2005 5:02 pm Sujet du message: CP20 ULM monoplace

A partir des informations que j'ai trouvé sur ce site, j'ai essayé de calculer ce que donnerait un ULM monoplace sur une base de Pinocchio.

La version CP20 Pinocchio I est la plus proche d’un ULM.
En fait, sur le papier, c’est déjà un ULM. Le plus gros travail consiste donc à actualiser l’avion (adapter un nouveau moteur) en s’interdisant toute augmentation de masse.

Moteur
Le moteur initial semble être une version ancienne (militaire ?) du VolksWagen. Sa puissance continue est estimée à 25 CV et à 70 kg en comptant le bâti moteur, le plateau d’hélice et l’hélice.
Le moteur HKS700 qui pèse 55 kg équipé (sans hélice ni bâti moteur) pourrait convenir, et ses 56 CV augmenteraient sensiblement les performances (175 km/h en croisière, près de 200 km/h pleins gaz). Mais cette augmentation de performances nécessiterait un renforcement structural qui pourrait difficilement être réalisé à poids constant.
Beaucoup moins coûteux, le Briggs&Stratton Vanguard de 993 cm3 fait sensiblement le même poids avionné que le moteur initial, et développe 35 CV à 3600 T/min. les performances sont moins brillantes, mais on peut conserver une structure légère et la consommation reste raisonnable (134 km/h en croisière pour 7litres/heure, 150 km/h maxi).

Caractéristisques calculées

Les dimensions du CP20 (envergure 7,30m; Longueur 5,60; Surface alaire 9m2; Allongement 5,92) sont conservés
La hauteur du CP20 n’étant pas disponible, c’est celle du CP90 Pinocchio II
La masse à vide de 170 kg est conservée (c’est l’objectif plancher).
On en déduit la « masse planeur » qui est égale à la masse à vide moins la masse du groupe moto-propulseur. Avec une masse de groupe motopropulseur estimée à 70 kg pour le moteur originel et pour le B&S, et de 62 kg pour le HKS, elle est de 100 kg mour les deux premiers moteurs et de 108 kg dans le cas du HKS, (il est peu probable que ces 8 kg supplémentaires suffisent pour renforcer le CP20, surtout pour la tenue aux rafales.)
La masse en charge est limitée réglementairement à 300 kg, au lieu de 270 kg. Ces 30 kg supplémentaires sont mis à profit pour augmenter la quantité d’essence (47 litres au lieu de 24, ce qui donne 800 km d'autonomie avec le B&S et 620 km avec le HKS) et la capacité d’emport de bagages qui passe de 6 à 20 kg. Cette augmentation de masse se traduit par une augmentation des vitesses de décrochage qui passe de 40 à 42 km/h et d’atterrissage qui passe de 55 à 58 km/h.
La distance de décollage (120m) est réduite d'une dizaine de mètres. Le HKS n'apporte pas de gain sensible par rapport au B&S si l'hélice est adaptée à la croisière.
La distance d'atterrissage (100m) ne devrait pas changer sensiblement.

Pour aller plus loin, il faudrait d'abord vérifier les données d'entrées que j'ai utilisées, puis en collecter d'autres notamment sur la structure pour contrôler le facteur de charge à la masse de 300 kg et l'adapter pour une vitesse maxi de 150 ou 200 km/h.

Cette approche intéresse-t-elle quelqu'un?

Philippe Dejean

D'après le site (américain) du constructeur, le moteur B&S Vanguard 35HP "Big Block" pèse 125 lbs à sec sans silencieux, soit 56,8 kg.
En retirant tout ce qui n'est pas utile sur un avion (turbine de refroidissement, capotage, filtre à air cyclone, voire radiateur d'huile si comme pour le moteur de 627cm3 avionné, il est rendu inutile par le refroidissement direct) en allégeant la couronne du démarreur, et avec une hélice bois ou bois-carbone, on doit pouvoir faire un GMP complet à 60 kg...
Objectif : 41 HP plein gaz à 4000 T/min et 7 l/h pour 30 HP en croisière à 3000-3500 T/min

Gregaroulettedequeue · Posté le: Lun Juil 18, 2005 8:18 pm Sujet du message:

Bonjour Philippe.
Un sujet très intéressant que tu viens d'aborder. le CP 20 rentre exactement dans les critères de l'ULM mais il faudrait juste lui trouver le moteur qui va bien. La liasse d'origine existe toujours donc pas de problème de ce coté. Reste plus qu'à se motiver et se lancer dans l'aventure. Les solution de motorisation que tu proposes sont intéressantes mais peu connues de la construction amateur. Ce sont certainement des alternatives moins couteuses que des moteurs de motoristes comme Rotax. Suite au prochain épisode.

Philippe Dejean · Posté le: Ven Juil 22, 2005 4:58 pm Sujet du message: Motorisation B&S

Le moteur Briggs & Stratton de 627 cm3 commence à avoir quelques références aux états-unis à 26 HP. Certains le vendent même réducté et poussé à des puissances plus importantes... Ce qui n'est pas forcément une bonne solution (Fiabilité?)
(Et puis si Michel Colomban a décidé de développer son petit ULM, le MC30 avec ce moteur, c'est également une référence !)

La version Big Block de 993 cm3 est plus récent et je ne lui connais pas encore de références aéronautiques, mais est-ce un vice rhédibitoire?

Philippe Dejean

J'ai annoncé une vitesse de décrochage de 40 km/h pour le CP20 à 270 kg et de 42 km/h si on augmentait sa masse à la limite réglementaire des ULM monoplaces (300 kg)

C'est FAUX!

J'ai confondu la vitesse d'approche (qui vaut normalement 1,4 VsO) et la vitesse d'atterrissage.
Cette dernière est en fait la vitesse de décrochage en effet de sol, et donc légèrement inférieure à VsO.

En repartant d'un Czmax raisonnable pour une aile sans volet, il semble que la vitesse de décrochage du CP20 à 270 kg soit légèrement inférieure à 60 km/h, et qu'elle resterait nettement en dessous des 65 km/h si on augmentait sa masse à la limite réglementaire des ULM monoplaces (300 kg)

Autrement dit, le CP20 reste un ULM, même chargé à 300 kg Laughing

Mais j'aurais du réfléchir (calculer le Czmax qui en découlait - ce que j'ai fini par faire, mais trop tard) avant d'annoncer des valeurs Bangin