Vol réaliste

[Invité]

Bonjour,

Avant toutes choses, je dois dire que je suis tout nouveau en hélico R/C, et mon expérience se limite à une eflite Blade que j'ai un peu malmené. Mais je suis très intéressé par les maquettes, et avant de me lancer plus avant, je voudrais comprendre certains aspects aérodynamiques semble-t-il spécifiques aux modèles réduits. J'ai l'impression que le comportement en vol des hélicos R/C est assez éloigné du comportement des grands, a priori à cause des vitesses de rotation bien trop élevées. Est-ce-que c'est le cas ? Ou il y a qque chose que je rate totalement ?

Sur ce forum j'ai lu dans la description de plein de maquettes qu'elles sont réglées à 1500-2000 rpm environ. Pour un rotor de 1m, ça fait 300-400 km/h en bout de pale. Une machine "grandeur" 10 fois plus grande bipale, genre B206 ou R44 tourne à 700kmh en bout de pale, soit autour de 400 rpm. A 700km en bout de pale, on obtient une vitesse en translation max de l'ordre de 250 kmh à cause du décrochage de pale reculante. Il me semblerait logique que sur une machine au 10e, on atteigne la limite aérodynamique de vitesse proportionnellement, donc à 25 kmh (oui c'est pas très rapide), ce qui serait le cas avec une vitesse de rotation à 400 rpm.

En utilisant des profils asymétriques + des pales "tordues" plus efficaces dont l'angle d'attaque est décroissant quand on va vers le bout de pale (comme sur les grands) + pas de réserve de puissance, c'est peut-être possible de faire voler un hélico R/C à 400 rpm ? A propos de la réserve de puissance, c'est vrai qu'on dirait que la plupart des hélicos R/C on 3 fois la puissance d'un grand à l'échelle. Quand il fait chaud (genre 35 degres), un hélico typique 4-5 places ne tient pas en stationnaire hors effet de sol avec le plein et 2 passagers.

Finalement, une vitesse de rotation plus lente implique évidemment un comportement bien moins nerveux, et même carrément amorti, avec en particulier un petit décalage entre les commandes et les réactions.

Donc, ma question, pourquoi des vitesses de rotation aussi rapides sur des maquettes ??

Merci !

Laurent

[Stef 69]

Salut

Je pense que tout simplement du fait du rapport d'échelle, il y a une histoire de viscosité de l'air, du nombre de reynolds, tout ça...

Tu prend un rotor de 1m, tu tournes à 400 tr/min, tu as beau mettre l'incidence que tu veux tu ne vas pas pouvoir élever ta machine, qui pourtant est bien plus légère que la vrai à l'échelle !

[Invité]

Salut,

La viscosité ne devrait-elle justement pas marcher dans l'autre sens ? Le fait que l'air soit plus visqueux à plus petite échelle augmente la portance d'une aile (et la trainée). Par exemple, un insecte grossi 100 fois ne risque pas de pouvoir voler, même en augmentant sa "puissance".

[Lebad 0]

Je ne m'y connais pas beaucoup, mais il y a aussi peut-être un problème de poids. Nos modèles réduits sont ils aussi proportionnels au niveau du poids ? Je veux dire, un modèle au 1/10e, est-il également dix fois moins lourd que le modèle réel ?

Lebad.

[Invité]

J'ai parlé un peu vite, en recherchant un peu sur le sujet ce n'est pas si simple, et le nombre de Reynolds conditionne l'échelle à partir de laquelle l'air se comporte de manière laminaire ("glisse" sur une aile/pale) plutôt que turbulente (remue, et crée des dépressions et donc plus de portance).

Pour que les maquettes utilisées en souffleries se comportent correctement (et donc corriger les effets de nombre de Reynolds trop petits) apparemment il y a 3 méthodes: 1) augmenter la pression autant que l'échelle est réduite (pas possible en R/C), 2) refroidir l'air à genre 100 Kelvin (pas possible non plus) et 3) en mettant des bandes rugueuses sur les surfaces portantes de manière à rendre le flux turbulent. J'ai trouvé ça ici : http://www.ara.co.uk/services/experimen ... imulation/

Donc qqun a-t-il déjà essayé de coller des petites bandes de velcro sur l'extrados des pales de manière à augmenter leur réalisme ?

[Invité]

Lebad, si on faisait des modèles exactement à l'echelle (avec toutes les pièces à l'échelle etc) ils devraient faire 1/1000e du poids pour une échelle au 1/10e. Donc un hélico de 1m de rotor (10e d'un R44 par ex) devrait peser env 1.1kg (Et pas 11kg -- merci Fredoc) ! Mais ils ne sont pas aussi lourds et donc doivent pouoir voler plus facilement.

[Lebad 0]

OK, d'acc. Merci.

[Fredoc 12]

Là le post de vient un poil compliqué mais dans un 1er temps rien ne t'empêche de voler avec 1000 trs au rotor (pour un 50 ou 90 bien sut) et tu auras déjà plus un vol scale.

Pour le reste c'est très (trop ?) théorique.

++

Fred.

[Fredoc 12]

Lebad, si on faisait des modèles exactement à l'echelle (avec toutes les pièces à l'échelle etc) ils devraient faire 1/1000e du poids pour une échelle au 1/10e. Donc un hélico de 1m de rotor (10e d'un R44 par ex) devrait peser env 11kg ! Mais ils ne sont pas aussi lourds et donc doivent pouoir voler plus facilement.

Ah bon le R44 pèse 11 tonnes ?? Tu as un coef 10 qui traine qq part

[eneite 1]

Houla ! Allez chercher l'explication jusqu'à parler du nombre de Reynolds,

c'est vraiment chercher trop loin je pense ...

Alors, voila ma ptite explication la plus vulgarisée possible parce que de toute

façon je sais pas faire autrement et du coup, c'est simple de comprenur

Donc, à la question :

Donc, ma question, pourquoi des vitesses de rotation aussi rapides sur des maquettes ??

Merci !

Laurent

Tout simplement parce qu'on est obligé de tourner plus vite

Les contraintes mécaniques et aérodynamiques sont les mêmes en grandeur qu'en rc,

mais c'est le diamètre rotor qui fait changer tout ces paramètres.

Bah, travaillons 2 sec. par l'absurde :

Imaginons notre hélico rc d'un mètre de diamètre rotor tournant

à env. 300 tr/min, ça ferait une vitesse en bout de pale d'env. 56 km/h

Déjà, j'ai des doutes quand à la vitesse d'accrochage soit atteinte rien que

pour décoller ... Disons que ça décolle quand même, et on part en translation ...

Ben, comme tu le dis plus haut, la vitesse de décrochage de la pale reculante

serait très vite atteinte, et pour ainsi dire on pourrait même pas avancer...

Donc, les rotors de nos rc doivent tourner plus vite... Et ça tombe bien, parce qu'on peut

Pourquoi on peut et pas les grandeur ?

Il n'y a pas que la vitesse de la pale reculante qui détermine la vitesse maximale que peut

atteindre un hélico, il y a aussi le choix de la vitesse maximale que peut atteindre la vitesse

du rotor en fonction aussi de la barrière du son ! YAAAAAAAAAAAAAAAAAAH ! Shuuuut ! Pas crier trop fort

Donc, non seulement, la vitesse de la pale reculante plus la vitesse de translation doit être supérieur à la vitesse de décrochage,

Mais la vitesse de translation plus la vitesse de la pale avançante doit être inferieur à la vitesse du son !

Si je reprends ton exemple du B206, rotor en bout de pale ( avançante , 700 km/h ) + vitesse maximale 240 je crois, ça ferait 940... On est pas loin de la vérité.

Et c'est normal, avec un rotor d'env. 10M de diamètre, on sait difficilement faire mieux .

Si je reprend mon rc avec son mètre de diamètre, je lui prend disons une marge de 200 km/h de vitesse de translation,

ça ferait un rotor qui pourrait tourner en bout de pale à pas loin d'env. 800 km/h , ce qui veut dire qu'on pourrait tourner à pas moins de 4000 tr/min.

Bah et on tourne pour certain qu'à 1500 / 2000, ce qui somme toute est bien suffisant.

Et pour d'autre hélico type 3D/hard, encore plus vite, mais c'est pas grave, on a de la marge

Donc, non seulement, on doit tourner plus vite qu'un grandeur et c'est logique,

mais en plus on peut se permettre de tourner beaucoup plus vite et d'être surpuissant.

Cordialement

Eneite

[Tigre ec 665 76]

Hello, question HS mais dont je souhaiterai bien connaitre la réponse:

que se passerait-il si le bout de pale dépasse la vitesse du son ?

Merci

[Invité]

Hello, question HS mais dont je souhaiterai bien connaitre la réponse:

que se passerait-il si le bout de pale dépasse la vitesse du son ?

Merci

A mon avis l'hélico, la radio et le pilote sont ... désintégrés sur le champ :dance: Bon, bien sûr ça n'est qu'un avis

[Invité]

Personne/Eric -- Quand on s'approche de la vitesse du son, l'air se comporte de manière compressible et la trainée augmente énormément tout d'un coup, d'autant plus que le pas est élevé. Et selon le US Army Field Manual 1-51 "Compressibility effects on the helicopter [...] cause rotor roughness, vibration, cyclic shake, and an undesirable structural twisting of the blade".

Donc je suis bien d'accord avec Eric, ça doit bien donner l'impression que tout se désintègre.

[Invité]

Eneite -- Merci pour les explications. Je comprends bien qu'un aspect important est que "on peut et pourquoi s'en priver", et oui évidemment un rotor très rapide donne des avantages incontestables. Mais je me pose la question uniquement du point de vue de la reproduction la plus fidèle des caractéristiques de vol d'un gros, en petit.

Comme vous dites, avec un vitesse en bout de pale de 60kmh on peut penser que ce n'est pas possible de souffler assez d'air pour avoir la portance nécessaire. Rotation de 400 rpm par rapport à 1600 rpm, ça fait 1/4, et donc 1/16e de la portance (qui varie en fonction du carré de la vitesse) ! Ca doit demander une bonne efficacité du rotor clairement.

[eneite 1]

60 km/h de vitesse de translation, c'est rien en rc,

n'oublie pas la notion de vitesse de la pale reculante,

60 moins 60 = 0 km/h => Zero portance,

ça fait longtemps qu'elle a décroché,

donc, t'es obligé de tourner plus vite.

Et cela n'enlèvera en rien au réalisme de la reproduction.

[Five-Thirty 0]

Bonjour,

Pour rajouter 2,3 infos a ce poste.

Quand tu compares les rotor principaux d'helico principaux RC et grandeur, il est vrai que les vitesses changent... mais les diametres aussi!

Mais par exemple, si tu prends un rotor principale RC classe 600, tu as un diametres d'environ 1,20m et tu tourne vers 2000 RPM.... et bien si tu compare a un rotor arriere d'Ecureuil grandeur: environ 1,50m: 2000 RPM.

Autre exemple a l'inverse: Le protopye grandeur du Hughes XH-17 debut des année 50, avait un rotor de 44 metres de diametre (si, si!!).Tours rotor au regime nominal: 88 RPM!

Tout se rejoinds: Formule de la portance!

Bye

[NecOne 0]

44 mètres ... pas possible me suis dit .... et bha si ... truc de dingue ^^

Pardon pour le HS

[Tigre ec 665 76]

C'est du notar, il n'y a pas d'anti-couple ?

[eneite 1]

pas tout à fait,

c'est des générateurs d'air comprimé expulsés en bout de pale pour les faire tourner.

Ainsi, il n'y a pas de couple généré, et qui dit pas de couple, dit pas besoin d'anti-couple.

[Lebad 0]

Sur cette vidéo (vers 2:05) on se rend un peu compte de la lenteur de rotation des pales...

Lebad.

[Five-Thirty 0]

Re,

44 mètres ... pas possible me suis dit

Quand meme, je serais pas aller inventer un truc pareil!

Pour l'histoire de l'anticouple, on voit quand meme qu'il y a un rotor arriere sur la photo. Il sert uniquement a pouvoir gerer la commande de lacet.

Bon... Qui se lance dans un projet RC de cette machine?

Bye

[Invité]

Dans le genre propulsion à air comprimé il y a le Djinn français des années 50 aussi. Plus petit, pas d'anticouple, aucun contrôle de lacet mais il y en a eu qques uns. Je ne pense pas qu'il y ait jamais eu de version RC.

[eneite 1]

Je ne pense pas qu'il y ait jamais eu de version RC.

Oui, j'ai déjà vu, mais il y a longtemps et je sais plus où ...

[Invité]

Mais pour revenir au sujet, est ce que quelqu'un aurait déjà utilisé un autogyre R/C ? Une idée de la vitesse de rotation du rotor, et de la vitesse de vol ?

[Five-Thirty 0]

Re,

Juste pour repondre a Log:

En effet le Djinn fonctionne sur le meme principe, mais il posséde bien un controle en lacet: En sortie de tuyére, la poussée residuelle du turbomoteur (qui est un reacteur en faite, le palouste IV) souffle sur une dérive qui est controlé par les palonniers.

Et il existe belle et bien une vesion RC qui est l'oeuvre de Paul Savoy, qui l'a concu entierement, meme la turbine! 8O

Pour l'heure, son proto n'a pas l'aspect maquette, mais le principe fonctionne, malgré les incroyables difficultés qu'il a rencontré pendant la conception

http://hlicoptre-exprimental.blogspot.c ... thise.html