Logiciel de calcul pour le treuillage

J’ai fais un logiciel qui couplé avec VISUAERO permet de calculer les performances aux treuillage fonction de nombreux paramètres.
Je calcul le Cz et Cx pour chaque braquage de volets et pour toutes les incidences de vol ce qui me permet de trouver le meilleur braquage de volets et pour quelle Cz de vol.
Les meilleurs moments pour changer de volets etc….

Cette partie treuillage est inspirée d’un programme existant sur le treuillage sous basic et re-développé à ma façon.

Voici quelques résultats intéressant pour vous mettre l’eau à la bouche.

Pour le lancé du planeur avec une force de traction de 25 kg au départ :
Si l’on lance le planeur à l’horizontal à 10 m/s l’on gagne 0.95 m de hauteur sur le treuillage.
Si l’on lance le planeur à la vertical à 10 m/s l’on gagne 1.80 m de hauteur sur le treuillage.
Cela par rapport à un lancé à 1 m/s
Par contre l’on gagne plus si l’on lance le planeur sur une traction faible.
Par exemple avec 15 kg l’on gagne 4 m avec un lancé à 10 m/s mais l’on sera malgré tout moins haut qu’à 25 Kg sans lancé.
Il y a plus à gagner à retenir très fort qu’à lancer le planeur. Entre 15 et 35 kg il y a 18 m d’écart.

Voici quelques captures d’écran :

Merci Patrick,

Penses tu qu'il soit possible de prendre en compte la trainée du fuselage ?

Si l'on raisonne à trainée min dans le piqué du zoom, il faudrait donc que le piqué soit exactement dans l'axe du fil pour minimiser la trainée. Qu'en penses tu ?

A+

Rémi

Tout simplement énorme comme boulot ! Bravo !

Quelques résultats:

Pour mon planeur perso le MEPA avec HN 1036. Vent 2 m/s
Tout d'abord quelques définitions:
J'appelle phase 1: la 1 ère partie du treuillage (1 ère position de volets)
Phase 2: la 2 ème partie du treuillage avec changement de volets éventuel.
Phase 3: le piqué
Phase 4: la ressource

Dans la phase 1 je recherche la tension Max donc à monter le plus haut possible accroché au fil.
Dans la phase 2 le meilleurs rapport vitesse tension.

Voici les résultats:
Sans changement de volets:
La meilleurs montée au bout du fil est 158.72 m avec 14° de volets (cz 1.2224, cx 0.06542) l'altitude finale est de 215.82 m
La meilleur montée est obtenue avec 10° de volets pour une altitude max au bout du fil de 148.92m et une altitude finale de 238.44m (cz 0.77, cx 0.03246).Ce qui démontre bien que la traction n'est pas l'essentiel

Avec changement de volets à 75 m de hauteur (environ la moitié de hauteur au bout du fil).
Avec 14° de volets au départ puis 10° (avec cz 0.58 et cx 0.02528) la hauteur finale est de 249.92 m

En optimisant l'altitude de changement de volets soit à 135 m la hauteur finale est de 255.27 m
Si l'on pique (phase 3) à la hauteur maxi accroché au fil soit à 165 m du point de départ, la hauteur finale est de 256.37 m
En optimisant le point de piqué soit à 185 m la hauteur finale est de 258.35 m.

Sans changement de volets, il faut voler à la finesse max avec les volets donnant une bonne portance.
Avec changement de volets:
Dans la phase 1 il faut voler à la portance max (ce qui correspond au taux de chute mini sur une polaire).
Phase 2 il faut voler à un vitesse légèrement supérieur à la finesse max.


Le Cz et Cx sont calculés pour le planeur complet (ailes fuselage...) pour répondre à Rémi.
Le piqué phase 3 est fait à incidence de portance nulle donc à traînée mini.


Voila selon la théorie avec quelques réglages et optimisations l'on passe de 215 m à 258 m

Ces résultats sont valables pour un planeur et un profil avec vent dans l'axe.

Qu'en pensez vous ?

Pour reprendre ta dernière remarque "valable avec vent dans l'axe", je pense que de toute façon une étude ne peut pas tout prendre en compte.
Je trouve ton étude vraiment super intéressante car on (je ?) va pouvoir mieux comprendre la phase de treuillage. Alors bien sur il reste a valider pratique/théorie !

Peux tu inclure d'une façon ou d'une autre le changement d'incidence via du cabreur ?

Il est aussi interessant de regarder s'il vaut mieux jeter/lacher le planeur à 70/80° d'inclinaison (javelot) avec une certaine tension ou plutôt à 15/20° avec plus de tension, comme tu as commencé a le regardé dans ton premier message.

Prévois-tu une distribution de ton soft comme visuaéro ?

Super boulot Patrick !!!!

y a plus qu'à confirmer par l'expérimentation.

Au boulot , faut faire siffler le fil (par chez nous ce sera des que le déluge aura cessé)

bon apres ça certains esprits chagrins diront que le f3B, c'est ben compliqué mais ce n'est pas vrai, en fait c'est on lance, on met le pied dedans et on s'éclate


allez on bosse pour monter fort haut et encore merci Patrick !!!

Philippe DURU

Si l'on fait varié l'incidence, l'on fait varié en faite le Cz et le Cx correspondant.
C'est ce que je fais. Je calcul la polaire du modèle avec les volets pour tous les Cz/Cx ce qui est aussi une variation d'incidence. Pour savoir a quelle incidence cela correspond il faut faire le cheminement inverse une fois le Cz/Cx trouvé et voir avec visuaero la correspondance en incidence.

Pour le lancé:

Un laché avec une traction de 25 Kg sans lancer la planeur = Un laché avec une traction de 20 kg et un lancer type javelot de 10 m/s = un laché avec une traction de 22 kg et un lancé à l'horizontal de 10 m/s.

Un lancé à 10 m/s (36 Km/h) me parait être déjà pas mal.
Comme je disais précédemment il y a plus à gagner en augmentant la traction, mais si vous êtes capable de retenir le planeur à 35 kg et de lancer le planeur type Javelot à plus 10 m/s alors bravo et c'est l'idéale.

Mon programme fonctionne bien mais nécessite encore beaucoup de travail pour pouvoir être diffusé.

Si vous êtes au moins une dizaine intéressés je peux le terminer.
Je pense le vendre le prix d'un bon servos numérique.

A noter qu'il y a aussi un module pour le calcul de vitesse F3B avec optimisation des trajectoires.

D'ailleurs une petite devinette:
Si vous lachez 2 billes en même temps au point A laquelle arrivera en 1 er au point B ?

Bonjour patrick, la trajectoire de la bille est représentée sur un plan horizontal ou vertical?

Sur le plan vertical B est au sol, A en hauteur

hum hum

Pour jouer, j'ai utillisé la feuille de calcul suivante : calcul
Elle a été développée par Helmut Quabeck...

Le truc c'est qu'il n'est pas facile de prendre en compte le fait que l'acceleration de la trajectoire 2 se fait en dehors des bases... et que donc une grosse partie de la distance supplémentaire se fait hors temps mesurée. On entre donc dans les bases avec une grande vitesse initiale mais une accélération faible (ou négative si pas assez de pente).

Donc je dirais trajectoire 1 plus rapide si chrono déclenché a x=0 mais si on ne déclenche le chronos qu'à x=10m (par exemple) , la bille2 sera plus rapide...

C'est clair là ?

Je dirais la trajectoire 2, car la bille subit une plus forte accélération (presque vertical)liée à l'attraction terrestre!
Le problème est de profiter de cette accélération (graviter) sans trop rallonger la distance à parcourir, trouver le bon ratio quoi!
Je me trompe patrick??

Marrant,
J'peux pas jouer, j'ai déjà fait l'exercice ... Laurent, n'essayes pas de gruger !
La mesure est proposée entre le point A et le point B et tu n'as pas à reformuler différement le problème!

Elles arrivent en même temps si tu ne tiens pas compte de la résistance de l'air, donc dans le vide et seulement l'effet de la gravité. Sinon, c'est la bille une qui est plus rapide, pente constante, vitesse équilibrée par la traînée sur cette pente...
La bille 2 , la vitesse est plus forte au départ, donc traînée plus forte, la composante du poids sur la trajectoire ne suffit plus pour compenser la traînée donc au changement de pente la vitesse diminue et globalement, le résultat est moins bon, seule solution, faire la dernière base à 1m sol, en effet sol et la traînée diminue. Daniel.

Patrick ! En d'autres temps certains ont été brulés pour moins que cela ;-))

Et savez vous que la droite pour aller le plus vite d'un point A à un point B est une courbe qui remonte vers la fin (tapez "courbe brachistochrone" dans un moteur de recherche et vous allez comprendre).
Perso avec un F3B ca marche pô, va comprendre ;-))))
Jacques

Trajectoire 1 ou 2 ?


Réponse: La trajectoire 2

La courbe idéale est un cycloïde.
Une cycloïde est la trajectoire faite par une valve de vélo sur une roue.


La cycloïde est la courbe de descente la plus rapide pour aller de A à B, ou de A à C


Autre particularité de cette courbe:Quel que soit le point de départ ( 1, 2, 3 …), on arrive en bas en même temps.


Démonstration:

Cette exemple n'est pas tout a fait le cas exposé la courbe passant sous le point B mais cela reste tout de même vrai.

Vous ne me croyez toujours pas.
Allez a ce Lien

Etonnant non !!!!
Enfin Bravo à ceux qui ont eu le courage de répondre (juste ou faux).
A vos réflexions.


J'ai fais des calculs pour la vitesse F3B dans le module treuillage, piqué optimal hauteur des virages charge alaire opti fonction du vent etc...
Pour tout savoir il vous suffit de me commander mon programme (pour le prix d'un S3150 soit 40 euros) dont voici un aperçu.

Merci Patrick pour la petite devinette et le travail réalisé!

Jacques est tu certain que cela ne marche pas en F3B ?

D'après toi quelle est la bonne technique ?

Les explications sur les courbe brachistochrones sont valables sans frottement. Peut être qu'avec l'augmentation de la trainée liée à l'augmentation de la vitesse, les formules ne sont plus valables ? je ne m'y suis pas plongé dedans en tout cas !

Mais gardez a l'esprit qu'en F3B, la prise de vitesse se fait généralement hors temps (quasi entierement) donc on attaque avec une vitesse initiale tres élevée mais une (relativement) faible pente...

Bien sur ça ne peut pas marcher avec des frottements, car en fait il est même très probable que la bille n'arrive jamais en B.
Donc que la trajectoire dépend de la traînée du planeur. Dans notre cas ce n'est pas du Brachimachin car les équations sont très différentes mais ça donne une idée.
Sinon Matthieu Scherrer a fait les calculs de cette fameuse pente:

http://pagesperso-orange.fr/scherrer/matthieu/aero/simuv.html

Moi je pense après mes calculs perso que dans la phase d'accélération il faut être le plus vertical possible puis garder une pente assez régulière.
Et si le planeur a une grande traînée alors la phase d'accélération doit être courte.

Dans le cas de la première base de F3B :




Pour le piquer le + vertical possible, je suis ok, le probleme étant le passage de la trajectoire verticale à la pente de croisière... qui dois manger une bonne partie de l'énergie. Et a quel moment entrer en base ? début de l'arrondie (vitesse max) ou plutôt fin de l'arrondie avec la bonne pente mais moins de vitesse ????

Je vous trouve bien catégorique.
Pour la bille c'est bien avec du frottement et pas dans la vide.
Faites un tour à la citée des sciences de Paris vous aurez la démonstration en directe.

Pour le F3B vous faites quelque chose qui ressemble à un Cycloïde sans vous en rendre compte.



Justement il ne faut pas avoir une pente constante vous perdez du temps.
Selon le principe que tout temps gagné n'est pas perdu, il est mieux d'aller vite au début et finir sur sa lancée.

Pour info les faucons utilisent cette courbe pour l'attaque d'une proie en vol.
Les pilotes de chasse aussi pour rattraper un autre avion l'on fait ce que l'on appelle un Yoyo c'est a dire que l'on plonge pour prendre de la vitesse et l'on restitue cette vitesse en altitude tout en rattrapant l'ennemi

Ou prouvez moi le contraire.

Patrick, d'après ces données, il conviendrait de plonger entre les bases A et B, puis de remonter légérement avant la base B à une altitude cohérente avec le reste de l'épreuve pour le virage ?

Et après ce virage, il me parait délicat de re-plonger donc on enchaine avec une autre courbe exponentielle ? et ainsi de suite... ?

Ya des trucs a essayer dimanche ! (samedi il pleut !)

Non Il ne s'agit pas de replonger a chaque trajet en entre A et B ou B et A.
Mais de prendre une pente de moins en mois forte, ligne bleu sur le dessin ci-dessus. et ligne rouge sur le dessin ci-dessous ( le nouveau dessin est un peu plus à l'échelle).
la courbe idéale est a développer sur les 600 m.


De plus le point de départ n'est pas comme tu l'as dessiné mais comme le trait bleu sur le dessin ci-dessous pour un trajet à pente constante.



Et encore je considère sur le dessin que vous passez du piqué au passage de la base A, instantanément et pile au bon endroit. Ce qui m'étonnerais ce changement de trajectoire vous fait perdre de l'énergie et s'il est fait beaucoup trop tôt de la hauteur

Un élément de réponses ...
Après avoir volé régulièrement à l'entrainement avec Roland, il a fini par me dire au bout de 2 ou 3 ans que ca allait plus vite si on faisait la première base avec une belle courbe (comme celle que nous indique Patrick). Ca c'est la théorie, après c'est plus facile à dire qu'à faire (je le sais, c'est ce que j'essaye de faire à chaque fois ;-))), mais Roland a quand même certains résultats en vitesse ...
Jacques

ouias Jacques, il a raison ce bougre de roland, c'est quelque chose que j'avais constaté à l'époque des cobra et c'est ce que j'essaye de reproduire depuis

mais bon pas facile !!!

Philippe