| accueil>techniques>aérodynamique>spp>1.1aile | |
   | Aile - allongement | |
Vous devez en avoir fixé l'envergure. Afin de déterminer la surface alaire nécessaire, il vous faut faire une estimation de la masse de votre futur modèle. Pour cela, pesez d'abord les éléments de radio et de propulsion embarqués. Pesez ensuite d'anciens fuselages et ailes de tailles proches de celles prévues pour vous faire une idée de la masse restante. Faites l'addition, vous avez la masse totale. Choisissez maintenant une charge alaire. Le tableau 1 peut vous aider. Il présente les valeurs usuelles de charge, avion et planeur. Pour un motoplaneur, referez vous à la colonne planeur, mais n'espérez pas obtenir une charge très faible. Plus le modèle sera chargé, plus il volera vite. Si vous doublez la charge, la vitesse de vol sera multipliée par presque 1,5 - nous verrons ça plus loin. Vous avez la masse, vous avez la charge, vous pouvez calculer la surface :  Sa : surface alaire (dm2) M : masse du modèle (g) Ch : charge alaire (g/dm2) Surface et envergure permettent de calculer l'allongement de votre aile :  la : allongement de l'aile (sans unité) Env : envergure de l'aile (m) Sa : surface alaire (m2) Pour ce calcul comme pour tous les autres, faites bien attention aux unités. Arrêtons-nous quelques instants sur cet allongement, en commençant par rappeler ce qu'il signifie. Prenons l'exemple simple d'une aile rectangulaire : l'allongement est alors égal au rapport de la longueur du rectangle (envergure) sur sa largeur (corde). Si une aile rectangulaire fait 100 cm d'envergure et 20 cm de corde, l'allongement est alors égal à 5. Une autre aile de 2 mètres d'envergure et 10 cm de corde aurait un allongement de 20. Remarquez que les deux ailes ont une surface de 20 dm2. L'allongement décrit donc l'aspect de l'aile : ramassée ou au contraire filiforme. D'où son nom anglais "aspect ratio", ratio signifiant "proportion". Les ailes rectangulaires ont la particularité d'avoir une corde constante sur toute l'envergure, ce qui n'est pas le cas général. La formule précédemment donnée a l'avantage d'être valable pour toutes les formes d'ailes. Pour une surface alaire donnée, une aile est d'autant plus performante que son allongement est important. Mais si l'allongement est trop grand, les cordes de l'aile deviennent trop faibles pour que le profil fonctionne de manière satisfaisante, et les performances retombent. Comme d'habitude, tout est affaire de compromis. D'autre part, plus l'allongement est faible, plus les cordes sont importantes, et donc plus l'aile est épaisse, rigide et solide. Les valeurs classiques d'allongement se lisent dans le tableau 2. Les calculs peuvent mener à un allongement qui ne vous convient pas. S'il vous semble trop faible, cela veut dire que la surface alaire est trop grande pour l'envergure prévue. Il vous faut : - alors revoir votre envergure et / ou - revoir votre charge à la hausse, et - recalculer surface et allongement. Si, au contraire, l'allongement est trop important, faites les modifications inverses. Dés que l'allongement vous convient, passez à la suite. | ||
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 figure 1 | Aile - flèche et effilement | |
Vous avez les valeurs définitives de l'envergure et de la surface. Trois autres paramètres sont à déterminer avant de dessiner l'aile : Le nombre de trapèzes composant une demi-aile : Ce nombre reste à votre libre choix, mais pensez que trop de trapèzes compliqueront la construction. La flèche : En aviation grandeur, l'effet principal de la flèche est d'améliorer les performances aux vitesses de vol transsoniques , c'est à dire proches de la vitesse du son. Ceci n' a aucun intérêt en modélisme, à moins que vous ayez l'habitude de voler à mach 1, ce qui est peu probable. La flèche a au moins deux autres effets : premièrement, elle augmente la stabilité autour de l'axe de lacet (vous avez en annexe un rappel des noms des trois axes), c'est ce qu'on peut appeler un "effet dérive". Deuxièmement, elle a un effet stabilisateur sur l'axe de roulis, encore appelé "effet dièdre". Ces effets ne sont vraiment détectables que si la flèche est importante (saumon franchement en arrière de l'emplanture, comme sur la figure 2). Malheureusement, à nos vitesses de vol subsoniques, une aile en forte flèche a un bien moins bon rendement qu'une aile droite, ce qui limite souvent l'usage de la flèche aux reproductions de modèles supersoniques (avions de chasse notamment). L'effilement : C'est le rapport de la corde au saumon sur la corde d'emplanture. Pour une aile en simple trapèze, les meilleurs rendements sont obtenus pour un effilement d'environ 0,7. Pour des ailes à multiples trapèzes, c'est plus compliqué, le rapport des cordes d'extrémités ne voulant plus dire grand chose. Si on veut gagner en performances, le but est théoriquement de se rapprocher de l'aile elliptique. Mais dessinez plutôt une aile qui vous plait esthétiquement. Seule restriction, la corde ne devra jamais passer sous les 100 mm, encore une fois pour préserver l'efficacité du profil sur toute l'envergure. Cette limite peut passer à 140, voire 180 mm pour les modèles prévus pour voler lentement. Armé de toutes ces valeurs, vous pouvez enfin dessiner la vue de dessus de votre aile. Pour être en accord avec vos calculs, la somme des surfaces des trapèzes doit être égale à la surface alaire prévue. Rappelons la formule de la surface d'un trapèze (figure 1) :  S : surface du trapèze (dm2) h : hauteur du trapèze (dm) C : grande corde du trapèze (dm) c : petite corde du trapèze (dm) De plus, laissez entre les deux demi-ailes un espace de la largeur du fuselage. Cette largeur est déterminée selon la disposition des éléments embarqués dans le fuselage. Avant de passer au dessin du stabilisateur, il vous faut connaître la valeur et la position de la corde aérodynamique moyenne (abréviation : CAM) | ||
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bientôt sur les pistes pour de bons vols ...