Avion aile delta_ Comment interpreter le resultat????

Bonjour,

J'ai quelques difficultés à comprendre le résultat obtenu dans l'onglet "plane analysis". C'est un avion issu des calculs effectués sous PredimRC (pour comparaison et apprentissage de Gemini)

** j'ai bien regardé la video explicative postée sur ce forum

Pour la marge statique à 3% j'ai compris sauf que les courbes obtenues montrent des résultats bien différents.
Vu que l'avion ne possede pas de stab..... Il faudrait modifier le calage de l'aile vers une valeur pour le moins étonnante!!!

J'ai certainement commis une erreur, mais laquelle?


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[Nico5934]

Bonjour,

J'ai quelques difficultés à comprendre le résultat obtenu dans l'onglet "plane analysis". C'est un avion issu des calculs effectués sous PredimRC (pour comparaison et apprentissage de Gemini)

** j'ai bien regardé la video explicative postée sur ce forum

Pour la marge statique à 3% j'ai compris sauf que les courbes obtenues montrent des résultats bien différents.
Vu que l'avion ne possede pas de stab..... Il faudrait modifier le calage de l'aile vers une valeur pour le moins étonnante!!!

J'ai certainement commis une erreur, mais laquelle?


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Bonjour Nico,

Cet écart de marge statique entre la courbe verte (1.5D Polhamus) et les deux courbes (VLM 3D) est normal :
- la première est calculée à partir du foyer purement géométrique (25% de la corde moyenne), comme le fait PredimRC (dCmCG/dCl = 0.03 => ms = 3%). A une petite différence près : le dièdre est pris dans compte dans Gemini (PredimRC, c'est du 1D, c'est à dire le long de l'envergure uniquement).
- les deux autres prennent en compte la migration du foyer réel à cause de la combinaison flèche + faible allongement (correction de Küchemann), ce qui donne ici une marge statique réelle supérieure.

Mais, attention, on ne peut pas reculer le CG pour autant... En effet, on voit bien qu'en non-linéaire (qui est le plus proche de la vraie vie, si les conditions de soufflage, notamment le nCrit, sont représentatives), la marge statique évolue en fonction du Cl, avec ici un mini à 7%. Il n'y a donc pas tant de marge que ça, on peut juste conclure que le centrage au foyer géométrique est dans ce cas légèrement conservateur.

Autre chose : ta courbe de CmCG en VLM croise Y = 0 à Cl = -0.2 et à Cl = -0.5 en 1.5D : ton delta n'est donc pas du tout équilibré (il a tendance à fortement piquer manches lâchés), il faut introduire un artifice (ailerons relevés ou vrillage négatif au saumon) pour remonter le CmCG et avoir un croisement à Cl = 0.2 à 0.3. Ou bien changer de profil pour un autre plus "autostable".

Tout ceci sera l'objet d'un tuto dans les semaines à venir, à moins que je ne m'attaque directement à la notice complète suivant mes disponibilités.

Un peu de théorie sur le sujet ici. La distribution des foyers locaux est modifiée là où l'écoulement de l'air est infléchi par la forme de l'aile :


La même chose dans Gemini, avec l'option graphique ad-hoc pour visualiser la distribution des foyers locaux :

[Gemini]

Bonjour Nico,

Cet écart de marge statique entre la courbe verte (1.5D Polhamus) et les deux courbes (VLM 3D) est normal :
- la première est calculée à partir du foyer purement géométrique (25% de la corde moyenne), comme le fait PredimRC (dCmCG/dCl = 0.03 => ms = 3%). A une petite différence près : le dièdre est pris dans compte dans Gemini (PredimRC, c'est du 1D, c'est à dire le long de l'envergure uniquement).
- les deux autres prennent en compte la migration du foyer réel à cause de la combinaison flèche + faible allongement (correction de Küchemann), ce qui donne ici une marge statique réelle supérieure.

Mais, attention, on ne peut pas reculer le CG pour autant... En effet, on voit bien qu'en non-linéaire (qui est le plus proche de la vraie vie, si les conditions de soufflage, notamment le nCrit, sont représentatives), la marge statique évolue en fonction du Cl, avec ici un mini à 7%. Il n'y a donc pas tant de marge que ça, on peut juste conclure que le centrage au foyer géométrique est dans ce cas légèrement conservateur.

Autre chose : ta courbe de CmCG en VLM croise Y = 0 à Cl = -0.2 et à Cl = -0.5 en 1.5D : ton delta n'est donc pas du tout équilibré (il a tendance à fortement piquer manches lâchés), il faut introduire un artifice (ailerons relevés ou vrillage négatif au saumon) pour remonter le CmCG et avoir un croisement à Cl = 0.2 à 0.3. Ou bien changer de profil pour un autre plus "autostable".

Tout ceci sera l'objet d'un tuto dans les semaines à venir, à moins que je ne m'attaque directement à la notice complète suivant mes disponibilités.

Un peu de théorie sur le sujet ici. La distribution des foyers locaux est modifiée là où l'écoulement de l'air est infléchi par la forme de l'aile :


La même chose dans Gemini, avec l'option graphique ad-hoc pour visualiser la distribution des foyers locaux :

Bonjour,

Merci pour cette explication très détaillée.
Je vais donc tenter quelques modifications et regarder comment ça évolue dans Gemini.

[Nico5934]

Bonjour,

Merci pour cette explication très détaillée.
Je vais donc tenter quelques modifications et regarder comment ça évolue dans Gemini.

Bonjour Nico.
Pour compléter les explications de Franck :
En 1D ou 1,5D (calcul global), le foyer de l'aile est calculé comme étant à 25% de la Cma (corde moyenne aérodynamique). La définition classique de cette corde moyenne qui est Cma = (somme(corde locale*surface locale))/surface totale (désolé, je n'ai pas trouvé comment mettre le signe intégrale) est prévue pour une "aile de Prandtl", soit une aile droite (flèche nulle à c/4) et à Cz constant (ou angle induit constant).
Or la vraie Cma, ou la Cma efficace, est égale à (somme( corde locale *surface locale * efficacité locale))/(surface totale * efficacité globale). En fonction de la répartition de l'efficacité locale, la Cma va se translater, soit vers l'emplanture, soit vers le saumon de chaque demi-aile. Dans le cas d'une aile droite (flèche nulle à c/4), cela n'a bien sûr aucune incidence sur la position longitudinale du foyer, mais dans le cas d'une aile en flèche, le déplacement de la Cma va entraîner une avancée ou un recul du foyer. On voit donc qu'un calcul global classique ne permet pas d'obtenir ces résultats, seul un calcul numérique le permet, d'où l'intérêt de la VLM de Gemini. S'ajoute à cela la correction de Küchemann dont Franck t'a parlé.
Le déplacement du foyer va dépendre non seulement de la valeur de la flèche, mais aussi de l'effilement. Qualitativement, une flèche arrière augmente les Cz en bout d'aile, un fort effilement aussi. La Cma se translate vers les saumons et du fait de la flèche le foyer recule. Il est donc normal que dans le cas de ton delta, tu trouves une marge statique en VLM linear supérieure au calcul 1D ou 1,5D. A noter que vu l'absence de stabilisateur et de fuselage, la ms géométrique est égale à la ms 1,5D efficace (raideur en tangage).
Dans le cas d'une aile à forte flèche arrière et corde constante, la diminution de Cz en bout d'aile due à l'effilement égal à 1 est plus forte que l'augmentation due à la flèche. On se retrouve alors avec un foyer qui avance, donc danger si le calcul est fait de manière classique.
Dans le cas de ton delta, le foyer est à 34% de la Cma "classique" au lieu de 25% (voir l'analyse de l'aile). Si on regarde le graphe CmCG-ms, on voit que la ms 1,5D est à 3% et la ms VLM linear à 12%. On retrouve bien les 9% d'écart.
On retrouve aussi sur la feuille Wing 3D VLM analysis (avec un profil symétrique à Cm0 nul) :
- En 1,5D un CmCG nul avec un CG à 25%
- En VLM linear un CmCG nul à 34%
Tout est cohérent.
Cordialement.
Jean-Luc

[Jean-Luc]

Bonjour Nico.
Pour compléter les explications de Franck :
En 1D ou 1,5D (calcul global), le foyer de l'aile est calculé comme étant à 25% de la Cma (corde moyenne aérodynamique). La définition classique de cette corde moyenne qui est Cma = (somme(corde locale*surface locale))/surface totale (désolé, je n'ai pas trouvé comment mettre le signe intégrale) est prévue pour une "aile de Prandtl", soit une aile droite (flèche nulle à c/4) et à Cz constant (ou angle induit constant).
Or la vraie Cma, ou la Cma efficace, est égale à (somme( corde locale *surface locale * efficacité locale))/(surface totale * efficacité globale). En fonction de la répartition de l'efficacité locale, la Cma va se translater, soit vers l'emplanture, soit vers le saumon de chaque demi-aile. Dans le cas d'une aile droite (flèche nulle à c/4), cela n'a bien sûr aucune incidence sur la position longitudinale du foyer, mais dans le cas d'une aile en flèche, le déplacement de la Cma va entraîner une avancée ou un recul du foyer. On voit donc qu'un calcul global classique ne permet pas d'obtenir ces résultats, seul un calcul numérique le permet, d'où l'intérêt de la VLM de Gemini. S'ajoute à cela la correction de Küchemann dont Franck t'a parlé.
Le déplacement du foyer va dépendre non seulement de la valeur de la flèche, mais aussi de l'effilement. Qualitativement, une flèche arrière augmente les Cz en bout d'aile, un fort effilement aussi. La Cma se translate vers les saumons et du fait de la flèche le foyer recule. Il est donc normal que dans le cas de ton delta, tu trouves une marge statique en VLM linear supérieure au calcul 1D ou 1,5D. A noter que vu l'absence de stabilisateur et de fuselage, la ms géométrique est égale à la ms 1,5D efficace (raideur en tangage).
Dans le cas d'une aile à forte flèche arrière et corde constante, la diminution de Cz en bout d'aile due à l'effilement égal à 1 est plus forte que l'augmentation due à la flèche. On se retrouve alors avec un foyer qui avance, donc danger si le calcul est fait de manière classique.
Dans le cas de ton delta, le foyer est à 34% de la Cma "classique" au lieu de 25% (voir l'analyse de l'aile). Si on regarde le graphe CmCG-ms, on voit que la ms 1,5D est à 3% et la ms VLM linear à 12%. On retrouve bien les 9% d'écart.
On retrouve aussi sur la feuille Wing 3D VLM analysis (avec un profil symétrique à Cm0 nul) :
- En 1,5D un CmCG nul avec un CG à 25%
- En VLM linear un CmCG nul à 34%
Tout est cohérent.
Cordialement.
Jean-Luc

Bonsor,

Merci Jean-Luc mais je ne suis pas certain d'avoir tout compris. Le problème c'est qu'il y a bel et bien un fuselage dans ce projet!!







Cordialement,

[Nico5934]

Bonsor,

Merci Jean-Luc mais je ne suis pas certain d'avoir tout compris. Le problème c'est qu'il y a bel et bien un fuselage dans ce projet!!







Cordialement,

Bonsoir Nico.
Le fuselage intervient dans les deux cas de calculs, en 1,5D ou VLM. Il ne change donc rien au problème. Ce que je voulais dire en parlant d'une éventuelle absence de fuselage, et de stabilisateur, c'était que dans ce cas, la marge statique géométrique (xFavion-xCG)/Cma était égale à la raideur en tangage calculée en 1,5D avec la formulation complète (marge statique corrigée de PredimRC).
http://rcaerolab.eklablog.com/marge-statique-corrigee-p2963912

[Jean-Luc]

Bonsoir Nico.
Le fuselage intervient dans les deux cas de calculs, en 1,5D ou VLM. Il ne change donc rien au problème. Ce que je voulais dire en parlant d'une éventuelle absence de fuselage, et de stabilisateur, c'était que dans ce cas, la marge statique géométrique (xFavion-xCG)/Cma était égale à la raideur en tangage calculée en 1,5D avec la formulation complète (marge statique corrigée de PredimRC).
http://rcaerolab.eklablog.com/marge-statique-corrigee-p2963912