Aérodynamisme

**ribouldingue64** le Jeu 17 Déc 2009 - 21:26

Section aérodynamisme

Parlons du vol de l'hélico

Axe de roulis

C'est l'axe horizontal qui va de l'avant à l'arrière et selon lequel l'hélico balance de droite à gauche.
Axe de tangage

C'est l'axe horizontal perpendiculaire à l'axe du fuselage selon lequel l'hélico balance son nez de haut en bas.

Axe de lacet

C'est l'axe vertical qui passe par l'axe du (des) rotor(s) selon lequel l'hélico vire de droite à gauche.

Tous ces axes se croisent au niveau de la tête de rotor

Bord d'attaque

C'est le bord d'une pale le plus arrondi qui est du côté avant de la pale. C'est le côté qui attaque l'air.

Bord de fuite

C'est le côté opposé au bord d'attaque, le bord le plus fin de la pale.

Emplanture

Extrémité renforcée des pales par lequel elles sont fixées sur les support. C'est là que se trouve la vis de fixation.

Pas (des pales) ou incidence

Le pas est l'angle d'attaque d'une pale par rapport à l'axe horizontal de l'hélico. Sur les rotors de FP, le pas peut aller de 5 ou 6° à 10 ou 12°. Plus le pas est faible et moins la charge sur le moteur est grande, plus le rotor peut tourner vite.
Plus le pas est grand et plus de force est fournie par le moteur mais plus l'hélico est vif.

Extrados

Surface supérieure d'une pale ou d'une aile d'avion.

Intrados

Surface inférieure d'une pale ou d'une aile d'avion

Profil

Le profil d'une pale est la forme particulière qui lui est donnée de fabrication.
Le profil peut être :
- dissymétrique pour donner plus de portance à la pale ( cas des pales pour rotors à pas fixe), dans ce cas l'extrados est convexe et l'intrados concave. On parle de profil creux
- biconvexe symétrique (cas des pales pour rotors à pas variable CP), dans ce cas, intrados et extrados sont convexes avec la même courbure.
- biconvexe dissymétrique (très peu répandu sur des pales mais utilisé sur les ailes d'avions ou planeurs), dans ce cas, la courbure intrados et extrados sont convexes avec une courbure moins importante côté intrados.

Portance

C'est la force générée par la dépression sur l'extrados et la pression sur l'intrados d'un profil.
La portance est très positive avec un profil creux, moins sur un profil dissymétrique et nulle sur un profil symétrique avec un pas égal à "0".

Blade strike

Incident provoqué par le choc des pales du rotor inférieur avec les pales du rotor supérieur. Le "blade strike" a pour effet de caler les deux rotors, détruire les pales et provoquer la chute de votre Hélico. Il n'y a pas de chute sans gravité (dicton). Cet incident ne peut arriver QUE sur un birotor évidemment. Sur un FP ou CP, on parle de "boom strike" qui est l'accrochage des pales sur la poutre arrière.

Tracking

Lorsque les pales ne passent pas dans le même plan en tournant, on parle de défaut de "tracking". Même si cela n'empèche pas un hélico de voler, c'est une source de vibrations importante.

Auto rotation

L'autorotation permet de laisser tourner le rotor alors que le moteur ne l'entraîne plus. Cette fonction demande une mécanique spéciale sur l'axe de rotor.
L'hélico descend en mode "parachutal". Un léger pas négatif aide le rotor
à tourner lors de la descente.

Centrage

Le centrage est le point d’équilibre de l’hélico. Ce point doit se trouver le plus près possible de l’axe du rotor principal. Il peut être légèrement en avant mais jamais en arrière de cet axe.
Pour déterminer le centrage, positionner la barre de Bell perpendiculairement à l’axe du fuselage. Les pales exactement dans l’axe du fuselage. Suspendre l’hélico par la barre de Bell, l’axe du fuselage doit rester horizontal, une légère baisse de l’avant est acceptable mais surtout pas l’inverse.

La précession gyroscopique

Test de la roue de vélo !
Démontez la roue de votre vélo, tenez-la à l'horizontale par son axe en tendant
les bras devant vous. Demandez à quelqu'un de la faire tourner (parce qu’avec les dents, c’est trop dure), et essayer de l'incliner vers l'avant en poussant l'axe du haut et en tirant l'axe du bas. Elle part sur le coté ! (il faudra faire un certain effort pour manœuvrer cet axe).
C'est une des caractéristiques du gyroscope, la fixité dans l'espace).
Pour qu'elle s'incline vers l'avant, il faudra l'incliner sur un coté ! Le coté dépendra du
sens de rotation de votre roue.
Vous venez de découvrir la précession gyroscopique !
De la même manière, mais à la verticale, un motocycliste devra pousser sur son guidon à l’inverse du virage pour incliner la moto. Pousser sur la gauche fait incliner la moto vers la droite et virer à droite. C’est le contre braquage qui vient directement de la précession gyroscopique.
Ceci explique pourquoi les biellettes des servos arrivent sur des boules décalées sur le plateau cyclique, l’action du rotor doit être décalée de 90° en sens inverse des aiguilles d’une montre pour un hélico dont le rotor tourne en sens horaire.
Sur nos BL, le décalage n’est pas de 90° mais de 45° parce que la barre de Bell est décalée de 45° et son action contribue à la précession gyroscopique. Donc, 45°+45°= ………………………………90° (y en a un qui suit !)

Barre de bell/Hiller

Une corde à piano (c.a.p.) articulée, munie de petites palettes lestée à ses extrémités, est disposée perpendiculairement aux pales principales. Cet ensemble s'appelle la barre de Bell-Hiller, communément appelée la barre de Bell.
Elle associe la barre stabilisatrice lestée (système Bell) et les palettes aérodynamiques
(système Hiller).
Ces palettes sont solidaires l'une par rapport à l'autre sur la c.a.p.
Celle-ci peut se mouvoir autour d'elle-même, ce qui modifie l'incidence des palettes.
Cette commande vient directement du plateau cyclique.
De plus, cette barre peut s'incliner, ce qui fait que lorsqu'une des palettes est en haut,
l'autre est en bas.
Lorsque cette barre s'incline, elle entraîne une variation du pas des pales du rotor principal par l'intermédiaire de biellettes.

Cas de Big Lama et autres birotors

Les birotors ne comportent pas de palettes de Hiller, la barre de Bell, uniquement lestée, est reliée par une ou deux biellettes au rotor supérieur et c’est lui qui remplace les palettes et joue le même rôle.
Cette barre de Bell sert à «auto-stabiliser» (par le poids des lests) l'hélico en vol car elle se comporte un peu comme un gyroscope.

Ne pas hésiter à me reprendre, il se peut que ne soit pas assez clair ou que je me trompe, mes souvenirs de physique appliquée sont un peu loin pour expliquer ça.
pale

Décrochage

Lorsque les pales ont un angle d'attaque trop grand, les filets d'air se détachent du profil de la pale, on dit qu'ils décrochent. Ce phénomène s'accompagne d'une perte de portance et l'hélico tombe jusqu'à ce que les pales retrouvent un angle correcte. Les filets recollent et la portance revient. Comme en général on s'est retrouvé en piqué, l'hélico repart en cabré et ça recommence si on ne donne pas un ordre à piquer au moment de la reprise.

J'ajoute qu'il y a un excellent article ici : http://thunderdarkdevil.modelisme.com/debuterenhelico.htm
que je vous invite à aller lire.

**ribouldingue64** le Dim 20 Déc 2009 - 15:41

mise à jour le 20 décembre 2009

**ribouldingue64** le Jeu 31 Déc 2009 - 3:40

mise à jour le 31/12 pour profil e portance des pales

Godzilla le Jeu 31 Déc 2009 - 8:04

Merci Riboul, j'ai encore plein de questions pour te faire mal à la tête ...

Sur un plan aéromécavol, l'hélico a la particularité d'avoir une aile qui avance et une aile qui recule.
- l'aile qui recule, elle recule vraiment dans le vent relatif ? (là, il faut commence à aller vite). Dans cas, qe devient la portance ? négative ?
- je suppose que c'est le rôle du cyclique de modifier le pas de la pale qui recule par rapport à celle qui avance afin de conserver une portance équivalente des deux côtés (ce qui semble mal fait, vu le nombre d'helicos RC qui volent penchés, et que tout le monde trouve ça normal)
- comment s'équilibre la trainée ?

Et puis, la vitesse linéaire du bout de pale est plus importante que au pied la pale. Pourquoi les pales n'ont elles pas un profil évolutif, comme les hélices d'avion ?

J'ai une assez bonne culture planeur, mais l'hélico me défrise ...

**ribouldingue64** le Jeu 31 Déc 2009 - 8:21

Bonjour Godzilla,
Excellente question, je vais ajouter ça dans le glossaire aérodynamique mais pour l'an prochain lol!

.
En attendant, regarde le sujet sur le CB180, il y a un début de réponse sur le "vol penché"
mais je te le remet ici :
On a dit quelque part que le CB penchait à droite en avançant, je crois savoir pourquoi. C'est aérodynamique. Il faudrait que nos rotors aient un amortisseur de battement dans les portes pales, ce qui n'est pas le cas.
lorsque l'hélico avance, la pale de gauche avance et a une vitesse relative plus grande que la pale de droite qui elle recule. Du fait de l'incidence constante, et de par la vitesse relative, la pale de gauche monte et la pale de droite descend. Comme le rotor est fixe, l'hélico s'incline. Sur les gros hélicos et sur les vrais, les portes pales possèdent un amortisseur qui compense ce déplacement et la cabine reste verticale.

Godzilla le Jeu 31 Déc 2009 - 8:32

Oui, j'avais lu cette contribution, mais elle ne m'avait pas satisfait.
Cette théorie voudrait que l'hélico vole penché parce que le vent relatif augmente la portance de la pale avançante, et diminue celle de la pale reculante. Ce qui ferait pencher la bête.
D'accord, mais dans ce cas, le stationaire devrait être droit ...

**nozor** le Jeu 31 Déc 2009 - 9:09

Ah punaise, j'adorerais voir cette discussion sur H4 !!! Razz

En tout cas, c'est instructif et intéressant, même si il me faut parfois relire pour bien me représenter la description en tête Wink

En cherchant a approfondir, j'ai trouvé ça: Hélico CP qui penche en statio et, pour détailler, Ca

Godzilla le Jeu 31 Déc 2009 - 9:34

Bien vu Nozor,
Cette explication me parrait correcte.
Encore que la notion action/réaction ne me plaise pas.
J'ai été élevé à l'équilibre des moments.

Godzilla le Jeu 31 Déc 2009 - 10:46

C'est pas du temps perdu.

Nos anciens ont longtemps cru qu'un avion tournait grace à son gouvernail.
Ce n'est qu'en essayant de théoriser le phénomène qu'on c'est rendu compte que c'était pas ça du tout : un avion tourne parce que, une fois incliné, il y a une résultante de la portance (toujours perpendiculaire aux ailes) qui "tire" vers l'intérieur du virage (force centripète).
C'est le même principe qu'une moto d'ailleurs.

Donc, avant que la théorie aie été élaborée, les pilotes viraient "a plat", ce qui a entrainé pas mal de vrilles, et de morts.
Le jour où on a compris qu'il fallait incliner (et pourquoi), ça a marché beaucoup mieu. La théorie a sauvé des vies.

Le pilotage, c'est de la gliiiiisse, mais il y a un moment où il faut savoir ce qu'on fait.

**nozor** le Jeu 31 Déc 2009 - 12:19

@Godzilla:
Et l'effet gyroscopique des roues sur une moto, hein ? Razz

**ribouldingue64** le Jeu 31 Déc 2009 - 12:32

oui, je voudrais pas contribuer au HS mais là, sur une moto, ce ne sont pas les mêmes forces que l'avion qui la font tourner mais plutôt celles de l'hélico à cause de l'effet gyroscopique des roues. et nous revoilà dans le sujet, c'est pas beau ça ?

Godzilla le Jeu 31 Déc 2009 - 12:37

L'effet Gyro sur une moto limite juste la vitesse du penché.
Le fait de rester penché est le résultat de l'équilibre entre le moment du poids dirigé vers l'intérieur et la force centrifuge liée au virage.
Si tu veux en être sûr, essaie de rouler penché en ligne droite: même si tu roules super vite (tu as donc beaucou d'effet Gyro ), tu vas te casser la gueule ...

Au fait, c'est le même équilibre qui fait que quand tu mets du manche en avant, l'hélico descend : la portance générée par le rotor (toujours perpendiculaire aux pales) est inclinée vers l'avant. Le moment vertical de la portance est réduit, et l'hélico descend. Il faut donc compenser en rajoutant des gaz.
Sur un avion en virage, c'est pareil.
Sur un planeur, comme y a pas de moteur, on rajoute un poil d'incidence. Mais on perd en énergie par rapport à la ligne droite.

**ribouldingue64** le Jeu 31 Déc 2009 - 12:42

j'ai plus le temps, je vous souhaite à tous de passer un excellent réveillon et à l'année prochaine.

Mais, vite fait Godzilla, pense à la précession gyroscopique qui va faire que même en ligne droite, si tu penche la moto sans toucher à rien, tu tourne.

A l'an prochain

Cordiale poignée de main au garçons et grosses bises au filles (si,si, il y en a, c'est sure !)

Godzilla le Jeu 31 Déc 2009 - 14:58

C'est sûr, à la fin, on est tous pareil.

Mais analyser que sur un virage un peu fort, c'est normal que l'hélico descende, et donc de rajouter des gaz, ça peut aider.
Tu pilotes ça sans y penser, au bout d'un moment, ça devient un réflexe. Mais est ce le bon ?

**ribouldingue64** le Mer 6 Jan 2010 - 23:09

Bon, les garçons, on en est où de la réflexion sur l'inclinaison de l'hélico ?

Parce que moi,le coup de l'AC qui fait pencher, ça me laisse un peu rèveur, l'éffet gyroscopique du rotor et de la barre de bell est tellement important que je ne pense pas que la force induite par la petite hélice d'AC soit suffisante. Encore que j'ai pas constaté que mon CB 180 était penché en statio. Par contre quand il avance oui, et c'est à cause de la différence de portance.

Au fait, j'ai pas répondu pour le pas des pales, si, si, le pas est évolutif, regarde bien, et heureusement, parce que si non, les pales feraient un cône inversé en tournant. Mauvais pour la portance.

**ribouldingue64** le Mer 25 Mai 2011 - 0:02

Aujourd'hui j'ai trouvé un site ultra bien fait, je voudrais vous le faire partager.
C'est une mine de renseignements.
L'auteur a fait un travail de Titan.

Allez y, vous apprendrez forcément quelque chose.

Technique du modélisme

did56 le Mer 25 Mai 2011 - 19:30

Salut Ribouldingue et les autres ! En effet,super ton lien !Oufff ! la 2,4 ghz ne va pas réchauffer nos molécules d'eau !Par contre,je vais citer l'auteur qui a fait du SUPER boulot que : Une chose est certaine :Des modèles parfaitement pilotés,tomberont encore malgré les précautions prises .... Ca,c'est bien pour moi ! Embarassed