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3 tableau des performances


Les performances de votre modèle en vol plané seront présentées dans un tableau comportant 11 colonnes (figure 22). Le tableau reprend l'exemple du grand planeur deux axes de la figure 14. Il sera de préférence fait à l'aide d'un tableur, sinon votre calculette risque de disjoncter car il y a environ 80 cases à remplir.

tableau utilisable avec l'application Excel de Microsoft (32 ko) tableau récapitulatif des dimensions et des performances de l'aéromodèle.

Les 3 premières colonnes contiennent les informations relatives au profil : angles d'attaque, et coordonnées d'une polaire, Cz et Cx.
Les 8 colonnes suivantes présentent les résultats de calculs faits à partir des caractéristiques du modèle (surface, masse, etc …) et des valeurs des 3 premières colonnes.

Chaque ligne correspond à un équilibre de vol possible, et indique les performances du modèle à cet équilibre. Voyons les colonnes l'une après l'autre.


Cz réel
Les Cz et Cx de la polaire sont issus d'une étude du profil en deux dimensions. Pourtant, une aile est un objet à trois dimensions, qui possède, en plus d'une épaisseur et d'une corde, une envergure. Le fait que l'envergure ne soit pas infinie réduit les performances significativement. En effet, en bout d'aile, l'air qui se trouve à l'intrados en surpression ne demande qu'à changer de camp et à passer dans la dépression de l'extrados en contournant le saumon (figure 23).
Ceci perturbe l'écoulement tout le long de l'envergure, car ces filets d'air infidèles entraînent avec eux leurs petits voisins. Ces derniers ne peuvent pas passer à l'extrados par le saumon qui est trop loin, mais leur trajectoire du bord d'attaque au bord de fuite est déviée vers le saumon à l'intrados, vers l'emplanture à l'extrados selon la figure 24.
Ces déviations ont deux conséquences : premièrement, le fait que l'air ne s'écoule pas parallèlement aux cordes entraîne une perte de portance. Deuxièmement, et c'est bien plus grave, les filets d'air arrivent au bord de fuite avec une direction différente selon qu'ils sont passés par l'extrados ou bien par l'intrados. Dés qu'ils ont dépassé l'aile, les filets s'entortillent, et des petits tourbillons se créent. L'augmentation de traînée due à ces gentilles petites choses est comprise entre 50 et 250% selon l'allongement et le Cz de vol !
C'est ce qu'on appelle la traînée induite, et nous en prendrons compte dans la troisième colonne. Pour l'instant, attachons-nous à la perte de portance. Le Cz réel est fonction de celui donné par la polaire et de l'allongement de l'aile :



Cx total
La formule à entrer pour cette colonne est :


avec :
Cxtotal : coefficient de traînée du modèle complet (sans unité)
Cxpolaire : Cx donné par la polaire (sans unité)
Czpolaire : Cz donné par la polaire (sans unité)
p : 3,14
l
a : allongement de l'aile (sans unité)
Ss : surface de stab (m2)
Sa : surface alaire (m2)

Détaillons un peu :

  • - le premier terme indique la traînée du profil seul.
  • - le second représente la traînée induite, fonction du Cz et de l'allongement.
  • - le troisième et dernier terme correspond tant bien que mal à la traînée du stab et du fuselage.

La somme est une valeur approchée du Cx du planeur complet, et pourra être majorée d'environ 20% dans le cas d'un avion (fuselage plus gros, hélice, train …). Que les maniaques se rassurent, l'imprécision sur ce résultat n'a aucune conséquence sur le positionnement du point de centrage, ni sur la limite de centrage arrière.


Finesse

La finesse réelle obtenue sera malheureusement bien plus faible que ce que pouvaient laisser espérer les Cz et Cx du profil seul.


Vt : vitesse sur trajectoire
Nous avions déjà énoncé la formule :

avec :
Vt : vitesse sur trajectoire (km/h)
M : masse du modèle (kg)
g : accélération de la pesanteur (9,81 m/s2)
r : masse volumique de l'air (1,225 kg/m3)
Sa : surface alaire (m2)


Vh : vitesse horizontale



Vz : taux de chute

Modifions la formule déjà vue afin d'avoir un résultat en mètres par seconde, plus évocateur :



Re CAMa : nombre de Reynolds à la corde aérodynamique moyenne de l'aile
avec :
CAMa : Corde Aérodynamique Moyenne (mm)
Vt : vitesse sur trajectoire (km/h)

Ce résultat vous permettra de vérifier que la polaire entrée dans les trois premières colonnes correspond bien au nombre de Reynolds réel.


Re Saumon
avec :
Cs : corde au saumon (mm)
Vt : vitesse sur trajectoire (km/h)

Vous pourrez vérifier avec ce second nombre de Reynolds si le profil ne risque pas d'être mis à trop rude épreuve, même là où sa corde est la plus faible.


A chaque fois qu'une dimension du modèle apparaît dans une formule (masse, allongement …), il faut demander à l'ordinateur d'aller chercher sa valeur dans la fiche récapitulative que vous avez faite à la fin de la partie "dessin". C'est le cas de la figure 22 qui est liée à la figure 14. Sinon, vous devrez reporter ces quelques valeurs dans des cases à côté du tableau, pour que l'ordinateur y ait accès.

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