Connaissez-vous cet avion ?

[Philippe Dejean]

Bonjour,

Je suis tombé sur une photo d'un avion en F-Pxxx sans la moindre légende qui permette de l'identifier... Et l'immatriculation n'est pas assez lisible pour partir de là.

Quelqu'un connaitrait-il ce monoplace bipoutre à hélice propulsive ?

Merci d'avance et Bons Vols.

Philippe Dejean

[cp1315]

Salut Philippe

Tu as le lien d'où se trouve cette photo ?

[Philippe Dejean]

Bonjour,

C'est tiré d'un cahier du RSA qui est en téléchargement sur le site RSAFRANCE, et qui contient aussi un article fort intéressant sur les capots moteur et le refroidissement des O-320...

... mais rien sur cet avion en particulier.

Bons Vols

Philippe Dejean

[cp1315]

Bonjour,

C'est tiré d'un cahier du RSA qui est en téléchargement sur le site RSAFRANCE

Philippe Dejean

Lequel ?

[Philippe Dejean]

Bonjour,

Cahier du RSA N°268 - Partie Présentation RSA 2010 - page V

Bons Vols

Philippe Dejean

[Philippe Dejean]

Bonjour,

En relisant cette page avec attention j'ai vu que ce monoplace s'appelle le "Toucan" et qu'il est en bois et en composite... mais pas qui l'a conçu, qui l'a construit, si les plans sont disponibles et s'il y a une série en cours.

Donc, si quelqu'un a des informations complémentaires...

Bons Vols

Philippe Dejean

[juan carlos]

C'est le travail de José Pocino, de Nimes. J'ai trouvé a Internet quelques infos: http://www.aviacionulm.com/htmlaviones/tucan.html

J'ai été membre de l'Association Espagnole des Constructeurs Amateurs et il me semble que il avait un article dans son magasin. Je vais voir si je peux trouver quelque chose.

[F-BMJD]

Bonjour à tous..

Le TOUCAN de J. POCINO a fait l'objet d'un article dans les cahiers du RSA N° 133 de Novembre Décembre 1983; une gouache du Toucan fait d'ailleurs la couverture du journal.

Si celà intéresse certains d'entre vous , je peux scanner et mettre en ligne l'article.

Luc SIMON

[Philippe Dejean]

Bonjour à tous,

J'ai pris contact avec José Pocino.
Il a confié les plans de ses deux versions du "Toucan" PJ1A et PJ1B au GPPA.

Même s'il y a de nombreuses différences entre le "Toucan" monoplace et mon projet en cours biplace, je compte bien tirer le maximum d'enseignements de ces documents.


L'article du RSA, qui ne fait probablement pas des documents confiés au GPPA est bien entendu intéressant...

Bons Vols

Philippe Dejean

[Philippe Dejean]

Bonjour à tous,

Vous aurez probablement rectifié le mot manquant :

L'article du RSA, qui ne fait probablement pas partie des documents confiés au GPPA est bien entendu intéressant...

Le PJ1B, version évoluée du PJ1A après la destruction accidentelle de ce dernier, était nettement plus performant...
(D'après les dires du constructeur, car les données publiées sont insuffisantes pour calculer quoi que ce soit !)

L'analyse de cet écart de performance dans les articles d'époque annonce qu'elle ne peut être dû à l'augmentation de puissance seulement. (65 HP au lieu de 45), et qu'elle serait aussi due à l'amélioration de l'aérodynamique du fuselage.

L'argument d'une zone laminaire plus étendue ne tient pas.
D'abord, même si c'est le cas, la réduction de trainée qui en découle est négligeable par rapport aux performances annoncées.
Ensuite, si la verrière développable va dans le sens du maintien du gradient de pression favorisant l'extention de la zone laminaire, l'avancement du maître-couple a l'effet inverse.

Plus importante, la trainée de culot (appelée improprement trainée d'étambot) serait réduite sur la nouvelle version dont le maitre-couple a été avancé.
A première vue, c'est plausible, mais la partie arrière du fuselage ne me semble pas si nettement améliorée, d'autant que dans une large zone, la réduction de sa largeur inter-agit avec l'extrados de l'aile pour faciliter une zone de décollement.
Je n'ai trouvé nulle part de photos d'essais "fils de laine" ni d'ajout de turbulateur pour minimiser ce phénomène...

Un autre point me semble tout aussi important, si ce n'est plus, est le résultat de l'(in)adaptation hélice :

Le moteur Hirth du PJ1A développe 45 HP à 6500 t/min, ce qui limiterait le diamètre hélice en prise directe à 80cm pour une vitesse en bout de pale de Mach 0,8.
Sur le plan 3 vues, le diamètre hélice semble être de 1,08 m, ce qui correspond à un régime maxi de 4800 t/min, mais à ce régime, le moteur ne fait plus que 38 HP
De plus, avec une hélice de petit diamètre et aux faibles vitesses d'évolution du Toucan, le rendement propulsif dégradé ne permettait certainement pas un rendement hélice de plus de 60%... et peut-être encore moins si une part importante du disque balayé par l'hélice est masqué par le culot du fuselage !
La puissance utile maximale devait donc être au mieux de l'ordre de 17 kW.

Le PJ1B est équipé d'un Rotax 582 avec un réducteur 2,62/1 et d'une hélice Ivoprop à pas réglable au sol dont le diamètre maximal est de 1,83 m.
Même si le diamètre est un peu réduit pour passer entre les poutres, il est très supérieur à celui de la petite hélice du PJ1A, et un rendement hélice de 80% est facilement atteignable, car l'essentiel du disque de l'hélice est hors du culot du fuselage.
La puissance utile est alors de 39 kW, soit 2,3 fois celle du PJ1A !
(ce que l'écart de moins de 50% de puissance des deux moteurs 65 HP /45 HP ne laisse pas prévoir...)

Pour mon biplace qui n'aura lui aussi qu'un Rotax 582 de 65 HP, il n'est pas question que je gaspille de la puissance avec une hélice trop petite...
Et bien sûr, je ferai tout mon possible pour réduire la trainée de culot du fuselage.


Bons Vols

Philippe Dejean

[Philippe Dejean]

Bonjour,

Placer une hélice à l'arrière d'un fuselage a l'avantage de permettre un écoulement laminaire à l'avant de ce dernier
(A condition de dessiner un fuselage qui permette un écoulement laminaire sur une bonne part de sa surface mouillée... sinon ça ne sert plus à rien !)

Si l'écoulement laminaire est obtenu, il faut déclencher la transition turbulente pour que les filets d'air collent le plus loin possible dans la zone à l'arrière du maître couple, le tout afin que le culot ait la plus petite section possible.

Encore faut-il que la réduction de section soit suffisamment progressive pour rester compatible avec le maintien de l'écoulement turbulent sans décollement...
A ce stade, si l'écoulement était turbulent sur toute la surface avant du fuselage, ça ne change pratiquement rien...

La photo ci-dessous (un Long-ez renforcé à moteur rotatif Mazda) est un exemple assez réussi.
- Sur le dessus, on peut difficilement faire mieux ! (même si on voit un bossage dont on se passerait bien, et qu'il faudrait peut-être caréner plus loin... ou s'en servir pour y placer une sortie d'air de refroidissement dans la zone de dépression du profil d'aile, tout en se servant du bord de fuite de la bouche et de l'écart de température pour favoriser une augmentation de la turbulence)
- Au dessous, on voit nettement les zones entourées de rouge qui sont clairement ratées et celle entourée en orange qui ne crée peut-être pas de culot aux fortes incidences (faible vitesse) mais qui nécessiteraient un turbulateur pour limiter la catastrophe en croisière.

Si on estime la section de la zone de culot à 0,1 m² (et c'est peut-être déjà optimiste !) cela représente près de la moitié de la trainée totale de l'avion...

En regardant de nouveau l'arrière du fuselage du Toucan, on voit clairement qu'il aurait été intéressant de remonter l'axe de l'hélice pour :
- éviter un culot en partie supérieure,
- dégager autant que possible l'hélice du quasi-inévitable culot d'interaction à la jonction extrados de l'aile-fuselage
- dégager l'hélice des poutres pour en augmenter le diamètre autant que nécessaire,
- remonter le moteur pour permettre une réduction de la largeur du fuselage sous forme d'un bord de fuite vertical dans la zone de recompression de l'intrados de l'aile...

Bon, YAPUKA !

Bons vols

Philippe Dejean

[Philippe Dejean]

Bonjour,

Voici la même photo avec une légende plus claire...

Il y a aussi une autre zone de décollement (que je n'ai pas indiquée) au niveau de la casserole d'hélice.

A l’œil, elle semble parfaitement profilée avec la partie supérieure du fuselage et, si cet avion était un planeur, on ne pourrait rien faire de mieux pour l'écoulement...

Mais il y a une hélice qui dispense l’énergie mécanique du moteur en modifiant l'écoulement de l'air...
A part le mettre en rotation, ce qui correspond à une partie de l'énergie perdue, son action essentielle et de l’accélérer.
C'est à dire que la vitesse de l'air derrière l'hélice est plus grande que devant elle.

Et comme la pression statique varie très peu, cela signifie que le volume d'air par unité de temps dans le tube affecté par l'hélice est à peu près le même devant et derrière l'hélice.

Comme ce volume est égal à la section du tube multiplié par la vitesse, cela signifie que la section est plus grande devant l'hélice que derrière. (voir figure)
(Les sceptiques n'ont qu'à démarrer le moteur d'un avion dans le panache de fumée du barbecue annuel de leur aéroclub pour le voir de leur propres yeux !)

Ce phénomène est plutôt favorable pour une hélice tractrice, car s'il est correctement fuselé, le capot moteur compense partiellement cette variation de section et le diamètre extérieur du tube varie moins (et induit donc moins de trainée)
Pour une hélice propulsive, c'est le contraire, puisque ce phénomène s'ajoute à la réduction de section du fuselage...

On peut donc imaginer une casserole peut-être un peu moins belle, mais a priori plus efficace (solution 2).

Mais on peut aussi aller plus loin en utilisant la dépression du culot pour aspirer une partie de la couche limite (solution 3).

Pour annuler le culot de casserole, il faut accélérer un flux d'air qui le remplisse, et donc une source d'énergie externe.
Le moyen le plus simple, si on dispose d'un arbre creux, comme par exemple dans le cas d'un réducteur à courroie ou à chaîne, c'est d'utiliser les gaz d'échappement dans un éjecteur.
La contre-pression imposée au moteur serait dommageable dans le cas d'un moteur à essence atmosphérique, mais bénéfique dans le cas d'un moteur diesel ou essence turbo-compressé dont le turbo risquerait de s'emballer à forte charge en altitude.
La contrepression permet d'éviter ou d'au moins de retarder l'ouverture de la "waste-gate" et la dissipation de l'énergie correspondante en pure perte.

On a alors 2 solutions : accélérer l'air de la couche limite (solution 4) où celui de refroidissement du moteur dont les écopes de prise d'air frais peuvent être moins pénalisantes en terme de trainée (solution 5).

Il va sans dire qu'avec un Rotax 582 dont l'arbre hélice est plein, les solutions 4 et 5 ne sont pas possibles...

Bons Vols

Philippe Dejean