TRAIN SPAHIR

[DUVAL LAURENCE]

Un petit bonjour à tous un peu "dépité" : pour la 3eme fois en 350 heures notre train de Saphir a cédé. La 1ere fois c'était au niveau du bois, on l'a renforcé, la second c'était une crique au niveau du fut on les a refait à neuf conforme au plan et là c'est la contre fiche qui a cassée.
Alors de nouveau on voudrait repartir du plan d'origine : vis sans fin.
Quel est le Saphir qui vole ainsi ?
Des conseils ? des idées ? mais surtout DES SOLUTIONS!!!!!

De plus là, l'hélice a tapé il faut la changer (elle n'avait pas 200 heures)
Connaissez vous la possibilité de mettre des pales "modernes" en composites style MT PROPLER
sur notre moyeu HARTZELL indemne avec notre régulateur actuel
Des conseils ? des idées ? mais surtout DES SOLUTIONS!!!!!

Adieu la Corse, et la nouvelle saison....

Laurence, Marc & Mayeul
F-PYJS CP 1320

[cp1315]

Bonsoir

Ben décidément, c'est vraiment pas de chance.

Le principal tout de même, c'est que tu sois la pour nous en parler

[Bruno CONCHE]

Bonsoir,

je suis d'accord avec Laurent; pas de bol mais un moindre mal ...

Je n'ai pas vraiment de solution miracle, je sais seulement que Jean-claude rénove un Saphir à Angers (il a en particulier renforcé l'aile au niveau du train)

Il est de trés bon conseil, je pense que vous pouvez le contacter

Courage, en espérant vous voir au rassemblement Piel en septembre

Bruno

[DUVAL LAURENCE]

Merci Jean Claude nous a déjà "prété" son train de Saphir pour rappatrier notre avion d'atlantique Air Parck. Je vais le contacter pour connaitre son type de train et ...lui rendre son bien.

[DUVAL LAURENCE]

Bon, ça avance un peu. Mais la solution que nous avions envisagée conforme au plan : train mécanique et vis sans fin : ça ne fonctionne pas.
Alors on cherche, et re-cherche
Quelqu'un aurait-il la partie du plan du train hydraulique avec la modification des pièces fiables (qui serait différente du notre) ?
Quelqu'un aurait-il les plans de la transformation en train fixe à lame (l'âme !!!!), train classique ?

Cela nous permettrait de nous faire une idée de ce qui est faisable pour nous et de réfléchir à une solution fiable à long terme.
Merci de votre aide et sommes à l'écoute de toutes solutions
Bien à vous
Laurence, Marc & Mayeul

[cp1315]

Bonjour Laurence

Comment sont équipés normalement les Saphirs à trains rentrants que nous connaissons ?

[DUVAL LAURENCE]

Les plans d'origine donnent un train à vis sans fin mécanique.
Mais cela ne fonctionne pas, les efforts sont bcq trop importants et même ceux qui ont essayer (et insister) ont abandonné : bcq trop dur et si démultiplier pour diminuer les efforts c'est impossible (nombre de tours de manivelle entre 150 et 200)
C'est pour cela que chacun part des plans, les adapte, les modifie pour faire un train hydraulique.
Nos pièces modifiées et notre ensemble se révèlent trop fragiles.
C'est pourquoi nous voudrions connaitre les adaptations qu'on été faites sur les autres Saphir et s'en inspirer.

Laurence

[Bruno CONCHE]

Bonsoir,

Le Bilouis, avion en tandem de PENA, est décliné avec train rentrant ou train à lames au choix

Il y a peut-être quelque chose à creuser de ce côté là

A+

Bruno

[parenas]

Bonjour!
Quel sont les améliorations de perfos qu'apportent un train rentrant par rapport à un fixe sur ces machines en terme de vitesse de croisière ? Je ne connais pas bien ce types d'avion et j'imagine 10 k de mieux voir 15 mais au détriment de la charge utile. Les avions récents gardent des trains fixes et volent à 170/180 kt pouquoi les concepteurs ont fait l'impasse ?
Reste qu'un avion kc doit être réparé et que l'urgence amène son ou ses propriétaires loin de ces considérations primaires !
Ce Saphir rest un superbe avion train fixe ou train rentrant et on espère tous le voir au prochain rassemblement !
Pédro. CP 80 F-PYBH.

[DUVAL LAURENCE]

On cherche et creuse mais grâce à vous tous des solutions arrivent. Il est vrai que des plans du train sont déjà sur ce forum et nous avons remarqué que la pièce que nous avons cassée s'y trouve. JP CASABO doit nous faire parvenir par la poste les siennes et nous les étudierons très sérieusement. La transformation en train fixe à lame demande énormément de travail sur la structure même de notre avion. Il aurait fallu le concevoir ainsi au départ. Il est certain que les performances de l'avion sont importantes mais aujourd'hui nous en sommes juste à vouloir voler.
Merci encore à tous
Laurence, Marc & Mayeul

[BETOURNE Bruno]

bonjour

les plans du systéme de rétraction du regrétè mr CASAGRANDE sont sur le site.
Je ne sais pas si il n'as jamais eu de probléme avec ce systeme. Quand a moi, je compte installer ce type de montage excepté si j'avais connaissance de problémes.

cordialement.
bruno

[DUVAL LAURENCE]

Bonsoir
les plans de M.CASAGRANDE qui sont sur le site sont comparable a celui de notre Saphir dont une pièce qui a cédée. Il s'agit sur la 3eme planche elle se nomme contre fiche acier 35CD4 qui se termine par une filetage M12. Notre pièce a cassée au filetage.
Nous faisons fabriquer une pièce comparable au plan d'origine en un seul tenant sans filetage (sans possibilité de reglage mais nous avons notre cote).
Cordialement
Marc, Laurence & Mayeul

[Philippe Dejean]

Bonjour à tous...

Train rentrant ou fixe ?

C'est la question qui se pose régulièrement... et à la quelle chacun trouve sa propre réponse qui n'est pas forcément celle qui le satisfait !

Qu'un train traîne, ça ressemble à une vérité de Lapalice !
Qu'un train rentrant traîne moins qu'un train fixe... C'est évident à conditions que :
- Celui-ci soit rentré
- Les trapes soient complètes, parfaitement ajustées et fermées à tous les facteurs de charges.
- Le surpoids du système ne pénalise pas le bilan global de l'avion (j'y reviendrai plus bas)
- On oublie pas de le sortir avant de se poser (sinon le freinage risque d'être assez important dès le contact avec le sol !)

Mais au fait, combien traîne un train fixe ?
Cela dépend bien sûr du nombre et de la taille des roues, mais surtout de leurs carénages et des intéractions entre le train et le reste de la cellule.
Si on compte que les meilleurs racers de F1 ont, malgré leur train fixe, un SCx global de l'ordre de 0,1m², il est clair qu'on peut abaisser cette trainée à une valeur qui frôle le négligeable pour un avion de tourisme.

Ce qui compte, c'est de minimiser les différentes trainées :

- au niveau de la roue : D'abord, éviter les très grosses roues. Ce sont les surfaces des terrains sur lesquels on veut se poser qui les déterminent, et il est clair que si on ne veut pas se poser nimporte où dans le "Bush" il n'est peut-être pas nécéssaire de prendre de chausser son avion de gants de boxes de géant.

- Les carennages de roues : Contrairement à ce qu'on pourrait croire, ce n'est pas forcément le plus petit qui traine le moins. Ce qu'il faut, c'est bien englober le dessus de la roue, le frein, etc et obtenir la meilleur forme pour l'incidence de croisière. Les carennages des DR400 sont un bon modèle de base.

- Les carennages des jambes de train : On a tendance à oublier que la trainée d'un tube est énorme. Cela est principalement dû à la trainée de culot qui se traduit par une "allée de tourbillons de Karman" et un bruit caractéristique dont la fréquence est calculée à l'aide du nombre de Strouhal. En pratique, le coefficient de trainée du tube dépend du nombre de reynolds, mais aux vitesse de croisière de nos avions, on est dans le cas le plus défavorable avec un coefficient d'environ 0,5. L'habiller d'une simple tôle qui reproduise un profil NACA0025 permet d'abaisser le coefficient a 0,06. On peut arriver à un coefficient de 0,04 si on se trouve dans une zone non perturbée (laminaire) avec un profil semi-laminaire de la série66 (comme la 664 021), mais si on se contente de n'habiller que l'arrière du tube (Profil NACA0045) on a encore un coefficient de 0,10 (on fait cinq fois mieux que le tube nu) ! Il va sans dire que la tuyauterie de frein doit passer dans ce carennage...

- Les interactions. L'écoulement perturbé par la jambe de train interagit avec la cellule de l'avion (avec l'aile, le fuselage, ou les deux) et cette ineraction se traduit par une trainée supplémentaire. Autant que possible, il faut que les deux surfaces concernées fassent un angle droit ou mieux, obtus. Un train à lame doit partir du l'arête inférieure du fuselage, et ne pas être trop près de l'aile (voir le MC30 Luciole). si la roue est sous l'aile, la jambe de train est perpendiculaire à l'intrados.

Une fois ce travail fait, l'ensemble du train tricycle d'un quadriplace de tourisme ne doit pas représenter un SCx de plus de 0,02m², soit environ 5% du SCx global d'un avion comme le Saphir.
La présence d'un train fixe sur un Saphir devrait donc abaisser sa vitesse maximale (280 km/h) d'environ 2,5%, soit 7 km/h

En pratique, sur un avion comme le saphir, la cellule (fuselage et aile) est beaucoup moins "lisse" avec le train rentré qu'elle le serait avec un train fixe (en dehors du train lui-même, bien sûr) et la pénalité de trainée de ces multiples petits aérofreins peut atteindre la moitié de celle d'un train fixe bien carenné. D'autre part, par ses articulations, timonerie(s) et commande(s) le train rentrant est forcément plus lourd qu'un train fixe. Une masse supplémentaire, c'est un taux de montée réduit et dans une moindre mesure, une augmentation de la trainée induite :
Pour une cellule fixée, la masse supplémentaire du train rentrant a une influence négligeable sur la vitesse de croisière :
La pénalité de trainée induite est d'environ 7% du poids supplémentaire soit 15 Newtons à la vitesse de finesse max, ou 8 Newtons à la vitesse de croisière, ce qui est équivalent à une pénalité de puissance d'environ 0,75% de la puissance de croisière, et 0,4% de la vitesse de croisière (un km/h)
Par contre, c'est un peu moins négligeable si on considère le taux de montée, la charge utile ou l'autonomie...

Sur une "mission" moyenne d'un avion léger (voyage de 300 km), le gain du train rentrant est pratiquement négligeable.

Bien entendu, si on laisse un train fixe à grosses roues sans le moindre carennage et avec les tuyauteries hydrauliques au vent, on peut facilement arriver à un SCx de 0,15 m². La présence d'un tel train sur un Saphir abaisserait sa vitesse maximale d'environ 15%, soit plus de 40 km/h, dans ce cas, qui ressemble au cas du train rentrant sorti, le gain de vitesse à la rentrée du train est évidente, mais en pratique, il est communément admis que le gain du train rentrant par rapport à un train fixe soigneusement carenné, n'est pas décisif au dessous de 300 km/h.
Et si on prend en compte le prix supplémentaire et le risque de se poser train rentré, le choix du train fixe peut se défendre jusqu'à une vitesse de croisière de 350 km/h...

Pour un avion de performances comme le White Lightning, qui vole à plus de 420 km/h, ou le SX300, le train rentrant s'impose, mais les trappes de train font l'objet d'un soin tout particulier pour limiter la trainée.

Pour des avions de record de vitesse vers 1920, et pour certains modèles réduits, on est allé au bout du raisonnement : Le train (de décollage) largable.
L'idée était simple : la cellule était posée sur un chariot qui permetait le roulage jusqu'au décollage. L'avion s'élevait en laissant le chariot au sol achever sa course dans un filet.
Excellente solution en terme de masse et de trainée, elle posait tout de même le problème de l'aterrissage (généralement sur un patin affleurant sous le fuselage), et de la libération de la piste... (il fallait du monde autour)

Ceci dit, Il est parfaitement légitime de vouloir équiper son avion de construction amateur d'un train rentrant... Mais on a alors, plus encore qu'avec un train fixe, intérêt à faire la chasse à toutes les causes de trainée parasite...

Bons Vols

Philippe dejean

[parenas]

Merci professeur !
Pour parler cru, ça ne vaut pas le coup de se mettre dans la verte train rentré ou de casser un élément de train et arriver au même résultat !
Reste le côté puriste là je ne discute pas au niveau de l'acheteur au niveau de l'avion, fini il n'a pas le choix sauf de ne pas l'acheté!
Si je devais construire maintenant, je ferai l'impasse sans aucun doute.
Ces avions ont été pensé et réalisés pour la pluspart à une époque ou tout était différent surtout sur le plan budgétaire à l'heure actuelle les donnés sont autres.
Cependant, 7 km/h sur une vitesse de 220/230 même si ça ne va pas bien loin tant sur le plan durée de vol et cela peu devenir trés acceptable sur le coût dans le cas de vols longs.
Dur dur la vie d'aviateur !
Pédro.

[DUVAL LAURENCE]

Aujourd'hui c'est sur que l'on regarderait à 2 fois avant d'acheter un train rentrant.
Mais pour notre Saphir la transformation en train fixe à lame représente un très gros travail dans la structure. On le maintient à train rentrant en renforcant le système initialement prévu par M.KIEGER. Attention néanmoins à tous, la pièce qui a cédée est très (trop) proche de celle qui est sur les plans de M.CASAGRANDE.

Laurence, Marc & Mayeul

[Philippe Dejean]

Bonjour à tous,

Pour parler cru, ça ne vaut pas le coup de se mettre dans la verte train rentré ou de casser un élément de train et arriver au même résultat !

"Pour parler cru", c'est ce qui justifie pleinement que les MCR, y compris le bimoteur qui est sensé croiser à 320 km/h, soient à train fixe.
Ceci dit, dans un but pédagogique, il est possible d'équiper un avion fin et rapide comme le TwinR d'un simulateur de train rentrant :
A l'intérieur une commande très crédible modifie les réglages du trim et des volets pour simuler les effets de sortie et de rentrée du train... mais si l'élève oublie de sortir le train avant de se poser, ça ne se traduira que par une remontrance sonore (verbale et/ou klaxon).
Ce genre de "simulateur volant" existe déjà de manière très évoluée chez les militaires (je pense notamment à un petit trainer biplace italien non armé et très largement motorisé - poussée égale au poids ! - qui peut simuler différents avions de chasse)...
Alors, que des solutions autrement plus simples apparaissent pour la formation des pilotes de lignes me semble dans le sens de l'histoire...

Cependant, 7 km/h sur une vitesse de 220/230 même si ça ne va pas bien loin tant sur le plan durée de vol et cela peu devenir trés acceptable sur le coût dans le cas de vols longs.
Dur dur la vie d'aviateur !
Pédro.

J'avais calculé 7 km/h sur la base d'une vitesse de croisière de 280 km/h, et vers 220/230 km/h le train bien carenné ne devrait pas représenter plus de 5 km/h par rapport au train rentré...

il est vrai que sur une distance, ça ne représente pas grand chose :
450 km à 225 km/h = 2 heures
450 km à 220 km/h = 2 heures 2 minutes 44 secondes
Bien sûr, si on vole en groupe, ça peut être frustrant de voir son équipier s'éloigner devant lentement, mais irrémédiablement...

Pour le coût de carburant sur la distance, ça représente environ 2% de plus (les pertes sont moindres dans les phases de vol lent). Ramené à un plein potentiel moteur de 2000 heures (qui permet quand même de faire 11 fois le tour de la terre !), ça correspond donc à 40 heures.
Pour un "gros" moteur de 180 HP qui consomme 35 litres à l'heure, ça fait 1700 litres, soit environ 4000 à 5000 Euros.
De ces 5000 Euros, il faut retrancher les couts directs et induits par le train rentrant (pièces usinées supplémentaires, travaux d'entretien... et de réparation quand on se pose sur le ventre ) - A vous de faire le calcul -

Mais je rappelle que ces calculs ne valent que pour un train bien carenné. Si on se contente, pour se simplifier la vie, de fixer sorti un train qui était entrant, avec la roue et la jambe de train nue, le compas ouvert au vent, et un grand trou dans l'intrados, la pénalité de vitesse n'est pas du tout la même.
Donc, si vous avez déjà un train rentrant...

Bons vols

Philippe Dejean

[parenas]

Re bonjour !
Petite réflexion qui même si elle s'éloigne du sujet me semble interessante !
Il y a un élément que les concepteurs devront prendre en compte pour les trains fixes c'est le renforcement de la structure au niveau de la fixation des trains c'est le facteur résistance simplement au vent relatif !
Au delà d'une certaine vitesse, et à mon avis vers 300 km/h on en est pas loin, la trainée devient un facteur non négligeable. Ils devront renforcer sérieusement l'encrage des trains ce qui tendra inévitablement à ce qu'il s'orientent vers le train escamotable comme on disait avant ! Le choix deviendra critique entre la masse résultante du renfort de structure et celle d'un train rentrant ! la tendance est au progrès technique, plus les avion iront vite moins on aura de trains fixes.
Le seul élément qui risque de calmer le jeux c'est la pénurie de pétrol et l'arrivée des aéronefs électriques, ça nous laisse encore quelques années pour voir des avions à trains fixes !
Le côté perfectionniste des constructeurs amateurs en est un autre et c'est bien ainsi !
Pédro.

[Philippe Dejean]

[Bonjour !

Petite réflexion qui même si elle s'éloigne du sujet me semble interessante !
Il y a un élément que les concepteurs devront prendre en compte pour les trains fixes c'est le renforcement de la structure au niveau de la fixation des trains c'est le facteur résistance simplement au vent relatif !

D'abord ta réflexion ne s'éloigne pas du sujet : elle est en plein dedans, et elle n'a rien d'anodine.

Que le train d'atterrissage doivent résister à l'impact du sol, c'est une évidence pour tout le monde, mais qu'il existe une vitesse de vol au dela de laquelle les efforts aérodynamiques dépassent sa résistance l'est beaucoup moins...

Et ce qui encore moins intuitif, c'est que les caractéristiques aérodynamique du train d'atterrissage jouent un rôle dans la stabilité de l'avion.

Pourtant, depuis cet immense génie méconnu qu'était Alphonse Pénaud (voir figure), le problème est sous nos yeux.

A première vue, le train d'atterrissage traîne... donc l'air exerce une force sur lui dans le sens du vent relatif, et avec une amplitude qui varie comme le carré de la vitesse indiquée.
C'est très incomplêt (il y a d'autres forces en plus), mais pas faux, et dans un premier temps suffisant pour réfléchir un peu.

Cette force se reporte au niveau de la fixation du train à la cellule, avec en plus un couple qui est d'autant plus important que cette fixation est éloignée du centre de poussée aérodynamique du train. Il est à noter que cette force est dans le même sens que l'effet du freinage pour l'avion qui roule (à la reprise du couple de freinage près).

Pour limiter cette force et la masse globale de la structure, il existe plusieurs solutions
- L'une consiste à fixer le train sur une pièce de la structure qui est déja assez solide, et au plus près de la roue : Une jambe de train fixée au longeron de l'aile, perpendiculairement à celui-ci... (type Jodel, Piel,...)
- Une autre consiste à compenser une partie de ce couple à l'intérieur du train lui-même :
Fixation au fuselage d'une lame traversante qui supporte une roue du train principal à chacune de ses extrémités (type Cessna) : la composante du couple qui tendrait à replier le train le long du fuselage est compensée par symétrie dans la lame elle-même et n'est pas transmise à la structure de la cellule.
- Les efforts peuvent être repris par un hauban qui travaile en traction (MC30 Luciole)

Pour un train fixe, la résistance de la structure du tran et de sa fixation doit être suffisante pour supporter.
- Le poids de l'avion multiplé par le facteur de charge du à l'impact à l'atterrissage, (2 m/s - 400 ft/min absorbés sur la course des amortisseurs semble assez réaliste)
- Les efforts de freinage,
- Sa trainée à la VNE.

Pour un train escamotable (en effet tout train est "rentrant" à condition de se poser assez dur... ) le problème est plus complexe. Il doit supporter :
- Le poids de l'avion multiplé par le facteur de charge du à l'impact à l'atterrissage,
- Les efforts de freinage,
- Sa trainée à la Vitesse maximale de sortie du train (qui est inférieure à la VNE, sauf dans de très rares cas - planeurs).
Mais c'est là que ça se complique : ceci doit être vrai dans toutes les positions intermédiaires entre "rentré" et "sorti-verrouillé" et les efforts aérodynamiques qui s'exerce sur lui ne doivent empêcher ni ses mouvements ni son verrouillage...

La difficulté n'apparait peut être pas clairement pour le train principal qui se replie latéralement dans l'aile, mais pour la roulette de nez, on a deux solutions avec chacune ses problèmes.
- Si la roue avant s'escamote vers l'arrière, la traînée a tendance à faciliter son escamotage... ça peut sembler intéressant, mais le vent relatif a aussi effet de gêner sa sortie et son verrouillage. Au dela d'une certaine vitesse, il n'est plus possible de sortir le train (même si on furieusement besoin de son effet "aérofrein" pour sortir d'une situation difficile ! ), et toute tentative de le sortir quand même aura pour effet de fausser le mécanisme et de rendre sa sortie ultérieure impossible
- Si la roue avant s'escamote vers l'avant, la traînée a tendance à gêner sa rentrée. Au dela d'une certaine vitesse, il n'est plus possible de rentrer le train (il faut casser la vitesse en réduisant les gaz ou en montant avant de le rentrer, en espérant qu'on a pas déjà abimé le mécanisme en forçant sur les butées), et toute tentative de le rentrer quand même aura pour effet de fausser le mécanisme et de rendre sa sortie ultérieure impossible. Et puis même si la trainée facilite sa sortie, ce n'est pas la solution pour autant : Une tentative de sortie du train à vitesse trop élevée risque aussi d'avoir le même effet destructeur sur le mécanisme...
Ces phénomènes sont d'autant plus importants qu'un train escamotable n'est pas carenné.

Mais comme je l'écrivais plus haut, la force induite par le vent relatif sur le train ne se limite pas à une simple trainée.
Sur les trains (classiques bien sûr) des avions de début de la première guerre mondiale, il y avait souvent un axe reliant les deux roues. dans un but de gagner de la vitesse, ce simple tube a été carenné d'un profil plus aéodynamique... puis par un profil avec une certaine courbure, pour obtenir un surcroit de portance quasiment gratuit.
Cette anecdote montre que la forme même du train d'atterrissage (fixe ou escamotable) peut induire en plus de la simple traînée, des forces perpendiculaires au vent relatif...
Ces forces sont d'autant plus importantes que le carennage a un profil porteur (une jambe de train carenné a un profil d'aile épaisse) et que le vent relatif a une incidence non nulle par rapport à ce profil.
Sur un avion à train classique en attaque oblique, le vent relatif exerce une force sur les carennages du train qui à clairement l'effet inverse de celle qu'il crée sur la dérive...
Sur un avion à train tricycle les jambes du train principal sont bien en arrière du centre de gravité, mais la jambe du train avant est nettement plus en avant de celui-ci, et l'effet est également inverse à celui de la dérive...
Dit plus simplement, le carennage d'un train fixe a un effet déstabilisateur autour de l'axe de lacet (stabilité de route) !

Ce problème apparait aussi, mais avec une moindre amplitude, avec les trains escamotables, quand une partie des trappes est solidaire de la jambe de train et de la moitié supérieure de la roue...

Les effets d'un train à lame en configuration classique peuvent aussi êtres significatifs aux grands angles...

Pour le mécanisme de manoeuvre d'un train escamotable, j'ai pensé à un système simple qui a les caractéristiques suivantes.
- En cas de défaillance du système, il est toujours possible de sortir et de verrouiller le train
- En cas de sortie accidentelle d'une roue, la (les) autre(s) sortent automatiquement et toutes se verrouillent...

Je vous le présenterai un peu plus tard... dans la rubrique "Roues, trains... "

Bons vols

Philippe Dejean

[DUVAL LAURENCE]

Bonjour à tous
Nous avons l'immense plaisir de vous informer que notre Saphir à de nouveau pris son envol.
Ce n'est pas sans appréhension que nous avons fait notre APRS ce dimanche 04 juillet vers 21:00, seul dans le circuit, sans vent, avec plafond, ni trop chaud, ni trop froid...... bref nous voulions toutes les chances de notre côté...

Alors : on va où ?
Bises à tous et à très bientôt.
Rv à ST YAN ce samedi 17
Merci encore à tous de votre aide et encouragement
Laurence, Marc & Mayeul

[parenas]

Le forum était un peu calme depuis quelques temps et redémarrer sur une bonne nouvelle cela fait plaisir !
Félicitations pour le résultat, bons vols sans pb à vous, salutations aéronautiques, Pédro.