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Pilotage - De l'usage de la dérive

"les «lancer main» sont particulièrement sensibles à la symétrie en virage."

De l’usage de la dérive (et du pouce gauche !) dans la pompe

Par :

Dr Mark Drela

(Traduit librement par : Patrick Dottax)

Pourquoi utiliser le volet de dérive ?

(ndt : les pilotes grandeur diraient : « Pourquoi mettre du pied ? » et les modélistes : « pourquoi utiliser le pouce gauche ?» sauf certains qui utilisent le droit en France mais je ne fais que traduire… par ailleurs, le terme « dérive » sera utilisé parfois dans le texte en lieu et place de « volet de dérive » ou « gouverne de lacet » … qu’on se le dise !)

L’utilisation du volet de dérive est nécessaire pour optimiser les performances de votre planeur 3 axes. En effet, la mise en virage serré et/ou la tenue en spirale nécessitent son utilisation, l’objectif principal étant de réduire le dérapage (ndt : générateur d’une importante traînée parasite donc pénalisant) qui résulte naturellement des mouvements de roulis et de lacet générés durant les (ndt : fort fréquentes) manœuvres suivantes :

  • Entrée et sortie de virage et spirale

  • Maintien d’une spirale

  • Ajuster le rayon de virage et de spirale

Le mixage aileron vers direction à partir de la radio peut parfois légèrement réduire l’angle de dérapage en tout début de manœuvre mais il ne peut jamais totalement l’éliminer. La raison en est que le débattement du volet de dérive n’est pas proportionnel au braquage des ailerons… en fait ils doivent même être fréquemment braqués dans des directions différentes, notamment dans le cas de spirales soutenues, serrées et lentes.

Géométrie de la trajectoire et dérapage

Les Figures 1a et 1b montrent la géométrie d’un vol en virage régulier avec et sans utilisation de la dérive. Dans tous les cas, le volet de dérive oriente le planeur de façon à ce que le vent apparent au niveau de l’empennage s’aligne avec l’angle de portance nulle de l’empennage. En d’autres termes, l’axe de la dérive cherche en permanence son angle de portance nulle.

Dans la Figure 1a, le pilote n’utilise pas la dérive, l’empennage “pends” à l’intérieur de la trajectoire, le planeur dérape (ndt: et traîne…).

Dans la Figure 1b, le pilote utilise la dérive, il « mets du pied » ou du « pouce gauche » dans le sens du virage pour conserver la symétrie de vol de son planeur et le dérapage est éliminé. Par contre, la trajectoire de la dérive est à l’extérieur de la trajectoire du centre de gravité, ce qui donne l’illusion d’un dérapage « négatif » mais en fait, la mesure de l’angle de dérapage se faisant au centre de gravité, l’aile ne « voit » aucun dérapage sur son envergure. C’est la configuration de vol qui génère le moins de traînée.

Une expérience simple… et convaincante !

Pour vous motiver à apprendre à utiliser efficacement la dérive, commencez par faire, par air calme, l’expérience décrite ci-dessous et illustrée en Figure 2:

  • Trimez correctement votre planeur, laissez-le planer en ligne droite en notant la finesse et le taux de chute.

  • Recommencez en mettant 20 degrés de dérive à gauche (ou environ 50% de manche de dérive à gauche) et suffisamment d’ailerons à droite pour que les ailes soient à plat. Vous aurez aussi peut-être besoin de jouer sur la profondeur pour obtenir un planer régulier. Votre planeur vole alors en ligne droite avec un angle de dérapage (une asymétrie) de 10 à 15 degrés…

  • Notez alors la réduction de finesse et l’augmentation du taux de chute…

De tels angles de dérapage et les pertes de performances associées sont typiques lors de manœuvres dans des thermiques lorsque le pouce gauche reste endormi… Quand les pompes sont très turbulentes, des angles de dérapage de 30 degrés et plus sont parfois atteins, ce qui donne lieu a des pertes d’altitudes considérables. Une bonne maîtrise de l’utilisation de la dérive permet de pallier à cet inconvénient.

Rentrer en virage

Pour éviter l’apparition d’une asymétrie dans un virage comme celui de la Figure 1a, il est nécessaire de coordonner l’action de la dérive avec celle des ailerons (ndt : nous appelons aussi cela « conjuguer » en français…). L’exemple ci-dessous, calculé à l’aide d’un programme de simulation, montre les positions de organes de commande pour un planeur lancer-main spécifique, volant à un poids et une vitesse donnés et atteignant une inclinaison spécifique. Il est bien évident que pour un autre type de planeur et d’autres conditions, ces débattements seront différents. Les valeurs des positions des organes de commande sont simplement là pour visualiser ce qui se passe.

Les Figures 3a et 3b montrent l’entrée en virage d’un DLG en plané lent à environ 18 km/h, à une portance de 0.7, proche du taux de chute minimum. Dans chaque cas, un coup d’aileron à droite est donné, passant de 0 à 10 degrés en 0.5 secondes puis repassant à 0 dans les 0.5 secondes suivantes. Le planeur atteint 30 degrés d’inclinaison dans cet intervalle de 1 seconde. Considérons deux actions différentes à la dérive durant cette entrée en virage :

a) Mixage ailerons vers direction 1:1 et pouce gauche endormi.

Ici, le débattement de la dérive suit celui des ailerons durant la première seconde (0°-10°-0°). La Figure 3a montre le mouvement résultant du planeur. Notez l’important dérapage généré lorsque la dérive est (incorrectement) remise à 0 en même temps que les ailerons. Ce dérapage sera conservé tout au long du virage.

b) Mixage ailerons vers direction 1:1 et le pouce gauche actionne correctement la dérive.

Dans ce cas, de la dérive à droite est appliquée indépendamment par le pouce gauche lorsque l’inclinaison voulue va être atteinte et que les ailerons seront remis au neutre, comme montré dans la Figure 3b. La dérive à droite sera maintenue tout au long du virage (ou de la spirale) produisant un angle de dérapage minimal. Il est à noter qu’aucun mixage existant ne peut effectuer une telle action. Un pouce gauche entraîné est indispensable.

Rester en virage… (spiraler)

a) Pouce gauche endormi.

Sur la Figure 3a, la dernière position du planeur montre 13 degrés de dérapage résultant de la non utilisation de la dérive pendant le virage. Un léger débattement aux ailerons sera peut-être nécessaire pour soutenir ce virage et il dépend de l’angle de dérapage et du dièdre (aucun débattement n’est montré sur la figure). Avec peu ou pas de dièdre, un peu d’ailerons « à contre » (dans le sens opposé du virage) seront nécessaires pour maintenir l’inclinaison et éviter au planeur « d’engager » dans le virage. Avec un dièdre généreux, un moment de roulis est induit par le dérapage et le dièdre il faudra peut-être mettre un peu d’ailerons dans le sens du virage mais pas toujours…

b) Pouce gauche entraîné…

Sur la Figure 3b, la dernière position du planeur montre les débattements nécessaires pour maintenir un taux constant de virage sans dérapage. Le fait qu’il n’y ait pas de d’asymétrie ici signifie qu’un peu d’ailerons « à contre » doivent être maintenus pour éviter « d’engager » dans le virage, et ce quel que soit le dièdre de la machine. Du coup, voici un moyen de savoir si on « mets » suffisamment de dérive dans le virage (en plus de l’observation du dérapage) : ajustez le manche du volet de dérive pour que le manche des ailerons puisse être maintenu sensiblement à l’opposé… cela devrait donner une spirale régulière avec un dérapage proche de zéro.

Effets de la vitesse

Combien de débattement à la dérive est nécessaire dépends considérablement de la vitesse de vol. En général, plus la vitesse est élevée et moins l’action doit être importante. Les exemples des Figures 3a et 3b ci-dessus sont valables pour des virages lents dans la pompe, le même planeur en transition ou face au vent n’aura peut-être pas besoin de la dérive

Autres types de planeurs

Les lancer-main de type DLG ont un bras de levier extrêmement long relativement à leur rayon de virage et donc ont besoin de beaucoup de d’action à la dérive pendant une spirale. De ce fait, un DLG est un excellent entraîneur de pouce gauche car l’asymétrie est assez facile à voir. Les grands planeurs de plaine (ou de F3J) sont susceptibles d’avoir des queues relativement plus courtes et une dérive de plus petit volume, les conséquences principales de cette géométrie sont :

  • En entrée de virage il sera nécessaire de mettre plus de dérive. Les 16 degrés de débattement de la Figure 3b devront être momentanément augmentés.

  • Pour maintenir la spirale, on pourra mettre moins de dérive à l’intérieur voire pas de dérive du tout si le lacet inverse est suffisant (régler le différentiel ailerons).

Dans tous les cas, une utilisation correcte du volet de dérive pour un planeur spécifique ne pourra être faite qu’après une observation attentive, notamment si un peu d’ailerons « à contre » est nécessaire pour maintenir l’inclinaison.


Date de création : 13/11/2005 @ 23:13
Dernière modification : 13/11/2005 @ 23:23
Catégorie : Pilotage
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