appendices mat ou brillant

Oui exact Fred, je raisonnais "pour fonctionner à une vitesse constante donnée" (par exemple décollage) :
> décollage à 8kts, 4°/Cz=0.8 , Surface1
> décollage à 8kts, 2°/Cz=0.4 , Surface2 = Surface1 * 2

Mais c'est clair qu'il faudra diminuer rapidement l'incidence pour équilibrer le vol avec la vitesse qui augmente. Alors qu'un foil "surface piercing", s'autorégule avec l'altitude.

Si çà t'intéresse, j'ai en fait simplifié le raisonnement dans cette pésentation, mais en réalité le 3eme graph fait apparaitre le taux de charge limite de chaque foil (psf sont les pound per squarefoot).

A savoir, exactement ce que tu dis, c'est que les foils (de surface constante) vont devoir augmenter leur incidence pour soulever une charge donnée, à une vitesse donnée, et l'on peut ainsi tracer pour chaque charge/profil les vitesses limites de cavitation.

Pour les foils surface piercing, les lignes sont horizontales, puisque le foil travail à incidence constante, et surface variable.

Voici l'article détaillé présenté par Tom Speer (qui est un des membres du design team d'Oracle

Rémy, je ne comprend pas ou tu veux en venir par rapport au calage des fois sur les moth, ne sont ils pas calés à 0 pour être à l'optimal en vitesse de croisière ?

La Marmotte wrote: Rémy, je ne comprend pas ou tu veux en venir par rapport au calage des fois sur les moth, ne sont ils pas calés à 0 pour être à l'optimal en vitesse de croisière ?

En fait, ça dépend du grain utilisé pour le ponçage et de l'orientation des rayures dudit ponçage.

Vu le calibre du du grain que tu viens de mettre dans la discussion, c'est plus du ponçage c'est du terrassement

La Marmotte wrote: Rémy, je ne comprend pas ou tu veux en venir par rapport au calage des fois sur les moth, ne sont ils pas calés à 0 pour être à l'optimal en vitesse de croisière ?

Le propos est le suivant :
> Le calage optimum d'un "foil/aile", est obtenu quand le rapport "portance/trainée" est maximum.
C'est la "finesse maximum" d'un planeur par exemple qui donne l'angle de plané minimum.
> Ce calage suivant les profils est d'environ 4-5° (c'est le premier schéma).

On peut produire plus de portance en augmentant l'incidence mais on traine alors proportionnellement encore plus (c'est ce que l'on fait au décollage).

On peut produire moins de portance , fonctionner à incidence très faible (zéro sur un profil symétrique donnerait une portance nulle). Mais alors il vaudrait mieux avoir une aile plus petite ayant la même portance calée en finesse max.

Les seules raisons pour lesquelles on ne se placerait pas à cet optimum sont :

1> L'augmentation d'incidence (à 15-20°), ne permet pas de générer assez de portance max. pour décoller. (Ce qui amène à sur-dimensionner l'aile, pour les conditions de basse vitesse).
Le problème étant alors qu'à haute vitesse on a trop de portance/surface, et on va fonctionner avec trop de trainée.
2> Le fonctionnement au point optimum génère une telle dépression sur l'extrados qu'on approche de la cavitation. Il vaut mieux alors une aile surdimensionnée qui fonctionne moins braquée, donc avec moins de dépression.

Je comprend que çà puisse choquer mais s'ils opèrent à 1° d'incidence, alors cela voudrait dire que les T-Foils sont surdimensionnés (et donc trainent trop).

Ceci dit, il y a effectivement les contraintes mécaniques, de stabilité, et le mat vertical perturbe beaucoup leur fonctionnement comme on le voit sur cette video (à 3mn) vielle de 50ans ;rolleyes; qui explique très bien les phénomènes de cavitation



C'est l'avantage des V foils, type Hydroptère, qui au décollage ont une grande surface et produisent un lift maximum, plus le bateau monte, plus la surface immergée diminue (encore plus s'ils sont en pointe), le foil restant calé à l'incidence optimale (portance/trainée max).

Si tu regardes Cet autre document de Tom Speer , tu as les courbes de trainée vs vitesse des différents type de foil.
B5, le T-Foil dont la trainée augmente énormément avec la vitesse, B6 le V foil a corde constante, idem, B7- le V-Foil effilé qui a une trainée constante jusqu'au dela de 30kts :o

Autre point intéressant dans cette video, qui monte que la cavitation commence plus tôt en régime laminaire.
Egalement dans cette thèse l'auteur en page 63 écrit

Les deux profils dans cette étude sont complétés par une bande rugueuse au bord d’attaque. Celle-ci permet de s’affranchir du comportement transitoire de la couche limite pour des incidences comprises entre 3° et 6°.
A ces incidences, le point de décollement situé initialement au bord de fuite bascule
vers le bord d’attaque. Lors de cette phase, un bulbe de décollement laminaire apparaît et modifie le comportement du profil. Le but de cette étude n’est pas de traiter cette problématique, c’est la raison pour laquelle on utilise des bandes rugueuses. D’autres études portant sur le bulbe de décollement laminaire et les effets de transition sont disponibles [32]. La bande rugueuse utilisée a une épaisseur de rugosité de 15,3 micromètres qui est définie suite à de précédentes expériences [28]

Ainsi pour optimiser le comportement vs cavitation, mais également écoulement tout court, il faudrait placer la couche limite du foil en fonctionnement turbulent. Et donc créer des turbulateurs au bord d'attaque (comme sur le planeurs modernes).
En réponse "finalement" à la question de Thierry thumbsup; , Je suggère donc de poncer les bords d'attaque des dérives et foils, pour obtenir une épaisseur de rugosité de 15,3 micromètre ... environ

La Marmotte wrote: Vu le calibre du du grain que tu viens de mettre dans la discussion, c'est plus du ponçage c'est du terrassement

C'est plus fort que moi, dans ce genre de discussion je ne peux pas m'empêcher de mettre mon grain...

Fréd wrote:

La Marmotte wrote: Vu le calibre du du grain que tu viens de mettre dans la discussion, c'est plus du ponçage c'est du terrassement

C'est plus fort que moi, dans ce genre de discussion je ne peux pas m'empêcher de mettre mon grain...

Moi, j'y renonce, mais attention, ça se rapproche du Nobel de physique

Rémy je vais détaillé un peu plus mon raisonnement (avec probablement des approximations granuleuses).


Tu as choisi d'analyser le profil H105 d'après tes annotations sur le graphique, est il réellement le profil d'un foil de moth avec flap qui bouge ???

Les formules que tu mentionnes sont vrais...au grain de terrassement près. De mémoire rho n'a en fait rien d'une constante et les mouvements d'un foil se font en 3D. En gros même dans un fluide sans remous, courant etc, les formules réelles sont bien plus longues...le tout rend probablement difficile la comparaison avec un planeur, la vitesse n'est pas la même (beaucoup plus élevée et aussi plus constante), la densité n'est pas la même (beaucoup plus faible), etc.

Tu considères que tu en situation optimal quand le rapport portance/trainé est maximum ce qui mène à la conclusion alpha 4 degrés pour un cp de 0,8.

En prenant le raisonnement par l’autre bout, je constate qu'à vitesse de croisière de Moth, une incidence nul donne un cp de 0,4 tu le reporte sur le premier graphique et tu t'aperçois que la trainée est environ 2 fois moindre qu'avec un cp de 0,8. En gros grain c'est le même cp/ct.


En considérant la contrainte du décollage en Moth, ne faut il pas prendre la solution la
plus tolérante dans la gamme des vitesses atteintes ?

D'ou un foil avec plus de surface, qui aide à décoller et se cale ensuite à 0°. De mémoire les planeurs ne décollent pas sans moteur, ce qui fait qu'ils n'ont pas cette contrainte. Les avions de lignes n'ont pas cette tolérance du profil non plus (pour les consommations) mais change la surface du plan porteur pour décoller.

Autre point, quelque soit la solution retenue ( surface piercing ou autre), il y a nécessité de contrôler l'incidence, au minimum dans les phases de transition.
Facile sur un AC 72 il suffit d'occuper la deuxième main du barreur. En Moth le système doit être mécanique et auto régulé. Il est impossible de commander l'incidence du plan porteur complet, et oui ce n’est pas en planeur, pas de bras pour pousser le manche ! La solution du flap ne paraît donc pas si mauvaise !

La conclusion de tout ça est probablement que de nombreux paramètres/containtes ont fait que la meilleur solutions pour les motus est d'utiliser un foil trop gros qui permet de décoller et avec une trainée acceptable en croisière si le calage est à 0°, avec un flap piloté simplement, et en plus en évitant la cavitation ( en gros un moth est un ULM stol )

Totalement d'accord avec toi, thumbsup;

Comme je disais une des raisons de sub optimisation en régime maximum, pouvait être le besoin de portance à basse vitesse. Je ne connais pas les contraintes réelles actuelles (a t'on de la marge ?)

Je ne voulais absolument pas critiquer le design du Moth, pour la simple raison que de la théorie à la réalité en conditions particulièrement turbulentes, et avec les contraintes de contrôle que tu mentionnes, il y a un énooorme grain
D'autre par, même si GG commence à ventiler , on est pas dans des considérations très poussées, il faudrait commencer de calculer les charges alaires des foils etc etc ... mais là pour le coup çà va devenir indigeste pour beaucoup.

D'ailleurs quand on voit les progrès des moths qui décollent de plus en plus tôt, je pense que les prochaines évolutions seront plus sur le contrôle que sur l'étendue du domaine de vol. Cette stabilisation est nécessaire pour pouvoir optimiser les perf. (on parle quand même d'à peine deux ou trois ° d'incidence :o ... sur un petit bateau très volage

Ceci dit, le post initial était plutôt centré sur les foils des skiffs (dérive/safran).
Je pensais qu'il était important de rappeler, que lorsqu'on approche de vitesse à deux chiffres, certains phénomènes comme la cavitation/ventilation doivent commencer de nous préoccuper (même si on est pas aussi concerné que nos amis foilers)

Moi perso, je ne m'en préoccupe pas. :-*

,

cadre wrote: eh la marmotte, si tu commence a faire des posts aussi long que Rémi on va pas d'en sortir

Cédric semblant avoir lâché l'affaire, je crains que Vincent n'ait décidé de reprendre le flambeau... ;rolleyes; ;evil;

Rémi P wrote:

enfant terrible wrote: à 22 kts et 4° d'incidence, ça fait longtemps que tu as decollé
on est en alpha proche de 0 je crois pour "supporter" une 100 de kg, mais je te laisse faire le calcul

...MAIS il existe des videos sur youtube de Bora Gulari (je crois) qui filme ses foils en train de ventiler

On peut se demander la raison qui amène à caler le profil à un angle de si faible d'incidence, si ce n'est justement les problèmes de cavitation

Rappel : Veli-passion Wiki Fonctionnement des Profils

> Portance = 1/2 * Rho * S * V² * Cz
> Trainée = 1/2 * Rho * S * V² * Cx

Les coefficient de portance (Cz) et de trainée (Cx) d'un foil varient avec l'incidence.
Si l'on trace Cz vs Cx, on voit que l'optimum = portance maximum pour trainée minimum s'obtient généralement pour une incidence d'environ 4-5°

La polaire Cz vs Cx (ou C-lift vs C-drag en Anglais) de quelques profil de foil
Le meilleur ratio est obtenu pour C-lift = 0.8
[img]www.perrin-lucas.com/voile/articles/Polaire-Foils.jpg[/img]

La variation de C-Lift vs incidence, donne 0.8 >> 4° d'incidence
[img]www.perrin-lucas.com/voile/articles/Lift-Incidence.jpg[/img]

Si l'on ne travaille qu'à 2° par exemple, le C-Lift (Cz), est divisé par deux.
Pour générer la même Portance = 1/2 * Rho * S * V² * Cz, il faut donc multiplier par 2 la surface du foil. (Ce qui multipliera par deux la trainée).

Alors pourquoi caler les foils volontairement à une incidence sub-optimale ?

---

En fait quand on augmente l'incidence pour créer plus de portance, on augmente la dépression sur l'extrados. Quand cette valeur passe sous la pression de vapeur, on cavite.
Comme je l'ai expliqué dans un post plus haut Théorie Cavitation

On peut donc pour chaque profil et incidence, déterminer la dépression minimum acceptable pour ne pas avoir de cavitation, et donc la vitesse limite du profil.

Voici ce que çà donne pour les profils mentionnés précédemment :
[img]www.perrin-lucas.com/voile/articles/cavitation-limit.jpg[/img]

On voit clairement qu'à 4° d'incidence, ce qui produit un C-Lift (Cz) de 0.8, on a une vitesse limite de 9kts (flèche orange).
A 2° d'incidence, ce qui ne produit que un C-Lift (Cz) de 0.4, on a une vitesse limite de 14kts.
Plus l'incidence va être faible, plus la Vitesse limite monte (pour atteindre 40kts avec un coefficient de lift de 0.1 :o

Le problème c'est que fonctionner à <1° d'incidence , avec un coef de 0.1, implique d'avoir un foil 8 fois plus grand qu'à 4° d'incidence et un coef de 0.8
(Et donc 8 fois plus de trainée).

Par ailleurs, tout coup de tangage (cabré), peut faire augmenter l'incidence du profil et déclencher à grande vitesse la cavitation. Typiquement çà devrait se traduire pas un foiler qui cabre, et s'enfonce brutalement >> Boite

Je me demande d'ailleurs si çà n'est pas pire avec un volet de fuite qui règle la sustentation. On pourrait voir apparaitre un système style les empennages monoblock des planeurs (ou toute l'incidence est réglée) ... d'ailleurs c'est le principe des foils des AC72.
Même si je préfère intuitivement, une régulation de portance par surface du foil.
Si l'on veut éviter les foils en V (hydroptère) qui ventilent, la solution d'échelle de foils reste possible.

Mais çà ne nous dit toujours pas : "mat ou brillant"
(Elle va devenir culte cette question )

Jerry sort de ce corps!!! :o :o

LarDon wrote: Moi perso, je ne m'en préoccupe pas. :-*

Ca m'étonnerait , mais comme "Monsieur Jourdain" ou "Richard Virenque" je pense que tu le fais à l'insu de ton plein gré

Par exemple j'avais été frappé sur Distribill de la faible amplitude de la barre (qui touche rapidement le caisson (35°45°?). A part la difficulté à godiller sur une ligne de départ pour faire pivoter le bateau sans vitesse (ce qui marche de toute façon très mal avec les petits safrans allongés que l'on a), je me suis aperçu par la suite qu'avec la vitesse du bateau, cette limitation d'angulation de barre n'était absolument pas gênante, voir même salutaire.

Sur ces foils, la portance maxi s'obtient entre 15 et 20° d'incidence. Avec nos cadences de virement de bord de 15-20°/s, à 4-5 kts, une angulation de 30-35° est largement suffisante (je passe le calcul ).

Autre exemple, si tu embarques un équipier qui vient du tradi, en sortie de virement il bordera très rapidement le foc, dès qu'il aura assuré l'équilibre latéral.
Une augmentation rapide de la composante latérale de la force vélique, va faire "déraper" le bateau, ce qui se traduit par une augmentation de l'incidence de fonctionnement de la dérive.
Sur une dérive de tradi a plus grande surface et profil plus épais, pas de problème pour monter à 20-25° d'incidence. Une dérive de skiff petite et fine, va décrocher dès 15°... si le barreur n'abat pas (voir pire borde la GV), ce décrochage va continuer de longue secondes.

En langage "Virenquien", on dira juste "faut soigner ta relance en sortie de virage".
En language RS700'ien, on dira "PT'1 j'ai encore manqué à virer, çà fait C...."

Mon propos, c'est qu'une bonne partie du "boat-handling training" que Cedric prône a juste titre thumbsup; , s'explique par les spécificités techniques de ces bateaux.
Plutôt que de dire, "il faut perdre certaines habitudes du tradi", je dirais plutôt, il faut comprendre les différences de fonctionnement, et adapter sa conduite. Comme un pilote s'adaptera en passant d'une traction à un propulsion.

Pour toi qui encadre des jeunes en 29er, je pense que ce genre d'explications "correctement vulgarisées" peuvent avoir un intérêt.

Ce qui n’empêche pas de s'entrainer pour les mettre en pratique

Pour faire court, sur le circuit BSP, comme ça se fait dans toutes les disciplines techniques, il va nous falloir un camion-atelier avec des préparateurs techniques.
Celui-ci arriverait sur le lieu de régate 3 jours avant pour les tests, je ne vois pas d'autres solutions thumbsup;

Mat ou Brillant c'est archi dépassé, le mieux une finition à la feuille d'or, et si possible avec incrustation d'un gros diamant pour casser le profil.

cadre wrote: eh la marmotte, si tu commence a faire des posts aussi long que Rémi on va pas d'en sortir

Désolé, je n'arrivai pas à dormir :-X on ne m'y reprendra plus

Bon, là je décroche, et je parle pas de ma dérive...


:-X

Rémi P wrote: Sur une dérive de tradi a plus grande surface et profil plus épais, pas de problème pour monter à 20-25° d'incidence. Une dérive de skiff petite et fine, va décrocher dès 15°... si le barreur n'abat pas (voir pire borde la GV), ce décrochage va continuer de longue secondes.

Je ne pense pas que la dérive de tradi soit plus épaisse (en épaisseur relative), car la corde est importante. Je crois que la différence vient surtout du fait qu'un (vrai) skiff ralentit plus facilement lors des virements (moins d'inertie et plus de trainée du gréement), ce qui augmente l'angle d'incidence de la dérive.

flebas wrote:

Rémi P wrote: Sur une dérive de tradi a plus grande surface et profil plus épais, pas de problème pour monter à 20-25° d'incidence. Une dérive de skiff petite et fine, va décrocher dès 15°... si le barreur n'abat pas (voir pire borde la GV), ce décrochage va continuer de longue secondes.

Comme sur le forty?