La polaire et le treuil

#1

:coucou:

non c’est pas un nouveau conte de charles piwaux …
c’est juste la réflexion issue de http://www.parapentiste.info/forum/autres_questions_techniques/des_effets_du_ptv_sur_la_polaire-t10680.0.html …
pour faire voler une aile (normale) avec un PTV de 10kg à 40km/h … àmha faut la tirer …
d’où la question plus générique : comment interpréter la polaire avec le treuil :?:

posée autrement … ma magic3 (je prends celle que je connais) vole avec un PTV de 115kg à une vitesse de 37km/h et un TC de 1,1m/s
si, par un moyen que la morale réprouve (treuil) je me retrouve dans la même config (bras haut, pas d’accéléro) non plus à 37km/h mais à … mettons 45km/h … qu’est-ce qui me dit -sur la polaire- que mon aile va monter (et de combien) ?

#2

Le ptv est à revoir, t’as le poids du cable. Non ?

#3

ben au choix :

  • tu prends un câble imaginaire très fin et très long qui ne provoque qu’une force horizontale …
  • je prête mon aile à un gars beaucoup plus léger que moi équipé d’un GMP
  • je suis assez bas et j’ai trouvé un copain assez fortiche pour me pousser le cul avec ses mimines

edit : GMP: groupe moto propulseur … pour en faire un paramoteur coâââ…

#4

A mon avis le principal élément est que tu es tiré par la sellette qui ne correspond pas au centre de gravité (c’est en dessous). Donc cela induit un moment de force qui change ton incidence et te fait monter…
donc ce n’est à mon avis pas que la vitesse qui change quoi que ce soit mais la force du treuil qui t’évite le décro, et ceci meme si la corde est de poids nul et plate et très longue

N.B. Il me semble hein…il se peut que je me plante totalement d’ailleurs j’ai jamais fait de treuil…

#5

et moi quand j’ai découvert le treuil, j’ai pas eu le temps de me poser autant de questions. j’étais plutôt sous le coup de “oh putain c’est génial”

du coup même si la morale réprouve çà, j’y retourne dès que je peux.

ce qui m’a surpris c’est que tu montes direct. dès que tu lèves la voile, tu montes. pas besoin de bouger. rien. tu résistes, tu lèves et ca monte tout seul, prise en charge de suite (treuil mobile à dévidoir dans mon cas). surprenant.
il y a un subtil équilibre de force qui se rompt avec une résultante verticale toute douce.

je suis sur qu’on va avoir les physiciens du LCDV qui vont nous trouver un beau schéma illustrant tout ca.

#6

Faudrait quelqu’un pour faire un schéma, (chuis au boulot là, pas le temps). mais bon je vais essayer d’expliquer avec des mots:

En vos normal, il y a le poids (vertical vers le bas), et les forces aérodynamiques.

Quand on treuil, le poids est remplacé par un ensemble poids + force de traction, qui n’est plus vertical, mais oblique, par exemple à 45°; en faisant tourner le schéma de 45°, on se retrouve donc avec des forces aérodynamiques qui ont aussi changé de direction, vers le haut (en gros, comme si on avait un poids fictif plus important correspondant à l’ensemble poids+traction). Donc tu fais aussi basculer la trajectoire de l’ensemble du même angle… ça monte!

#7

si ça monte pas, c’est qu’il faut tirer plus fort :sors:

#8

Le problème des polaires c’est qu’elles dépendent de pleins de trucs (PTV, poussée des moteur, incidence de l’aile, réferentiel/vent…). Il faut absolument fixer un maximum de paramètres et n’en faire varier qu’un seul pour avoir une courbe unique. Avec un parapente donnée à un PTV fixé on a une polaire unique dont les points correspondent à une position des mains/incidence donnée.

Le treuil c’est l’équivalent d’un moteur (sauf que c’est une traction au lieu d’une poussée). J’imagine que si tu considères que le cable a une inclinaison et une traction constante on pourra dessiner une polaire pour toutes les positions des commandes. Ou alors pour une position des commandes donnée on pourra dessiner une polaire pour toutes les tractions possibles. Ou alors pour une position des commandes et une traction constantes, on peut dessiner une polaire pour toutes les inclinaisons possibles du cable (de l’horizontale au décrochage).

Et ces trois courbes seront probablement très différentes (bien qu’elles soient tracées sur le même graphique Vx, Vz).

Je sais pas trop si ça répond à ta question mais la polaire habituelle n’est absolument pas utilisable dans ce cas. Et les polaires utilisables auront des valeurs de vitesses verticales positives qui te diront que ton aile va monter :mrgreen:

#9

chuis pas convaincu du tout par ton explication : le module du poids reste le même … :stuck_out_tongue: en revanche effectivement la “survitesse” engendre une augmentation de la RFA globale (dans une proportion au carré). la partie horizontale (trainée) est compensée par l’effort de propulsion, la partie verticale engendre la montée…

d’autre part, je posais la question par rapport à la polaire … où le phénomène devrait pouvoir se voir … mais que je ne vois pas du tout :evil:

#10

certes … mais elle montre 1 phénomène et un seul : la corrélation Vx / Vz …
et comme dit maxichi : plus on tire fort et plus ça doit monter vite …
(tandis que sur la polaire “normale”, plus tu va vite et plus tu consommes du gaz … tous les autres facteurs étant fixés)

#11

J’ai rajouté deux lignes à mon message précédent pendant que tu postais le tiens : sur la polaire tracée pour une aile treuillée avec les bons paramètres fixés, tu verras des valeurs Vz positives.

#12

Le poids reste le même, mais ce n’est plus le poids qu’il faut considérer, mais une nouvelle force qui est la somme vectorielle poids+force de traction; et là, le module change, mais surtout la direction change.

Imagine le schéma ici:
http://www.parapenteconfluence.be/resultante.htm
Tu remplaces Pg par Pg+Tr, avec Tr une force de traction horizontale (au début du treuillage en tous cas);du coup, hop, tout pivote.

#13

J’en suis pas sur. Généralement une courbe polaire en mathématiques représente les valeurs de deux paramètres (Vx et Vz ici) pendant qu’un troisième varie. Donc tout dépend de ce troisième paramètre qui n’est pas évident à définir pour la polaire des vitesses d’un avion parceque dans la plupart des cas on a plusieurs paramètres qui varient en même temps.

Bizarrement je ne trouve pas sur le web de polaire des vitesses pour un avion motorisé. J’imagine que cette courbe est beaucoup moins utilisé quand il faut prendre en compte d’autres paramètres sur lesquels le pilote à une influence (la poussée des moteurs et l’incidence) en plus du bon vieux freinage bien symétrique.

#14

:coucou:

j’avais effectivement pas vu tes 2 dernières lignes …

ben j’aurais bien aimé une réponse style “la polaire motorisée est obtenu par symétrie sur l’axe horizontal”…
vu que

  • plus la vitesse augmente, plus l’aile va monter plus vite
  • plus l’aile est “fine” (Cf définition de la finesse) et mieux elle va monter …
    bref … ça y sentirait quand même bien la symétrie

quand aux avions à moteur … je crois que les rendements énergétiques ne sont pas (encore) à l’ordre du jour (surtout quand tu vois que le 747 a encore de beau jour devant lui avec une conception qui remonte à l’époque des ptérodactyles
http://www.parapentiste.info/forum/avatars/divers/pterodactyle.gif
)

#15

C’est pas impossible que dans le cas où on fait varier la vitesse de treuillage avec d’un axe de traction constant (cable suffisament long pour l’angle varie très doucement) et position des commandes fixe la courbe ressemble à la symétrique de la polaire habituelle pour les vitesses importantes. Par contre elle sera à mon décallée vers la droite (les vitesses sont supérieures à la vitesse bras haut quand le treuil tire) et aux basses vitesses (pas ou peu de treuillage) il n’y aucune raison qu’elle soit symétrique à la courbe habituelle.

#16

Pfuiiii c’est le bins ton truc ! parce qu’entre autres la trajectoire n’est pas rectiligne uniforme donc on ne peut pas raisonner en disant que les forces se compensent. en plus treuil quel type, câble de longueur fixe et traction par une bagnole ou câble qui s’enroule à partir d’un point fixe ou un mix des 2? AMHA ça change les résultats.
Ce qui est certain c’est que l’altitude atteinte par le parapente dépend de la finesse de la voile tout le reste étant supposé constant mais le calcul théorique doit être coton…

#17

Déjà, au treuil, la vitesse sur trajectoire n’augmente que peu, et c’est liée au fait que la force (poids+traction) est supérieure au poids seul. En gros, si on applique une traction horizontale égale au PTV, on a une force globale de 1,4 fois le PTV, la vitesse sera alors plus ou moins 1,2 fois la vitesse “normale”.
La polaire n’est plus du tout la même, et pour 2 raisons:
-la force (équivalent PTV) n’a pas le même module; bon, cette partie là se calcule assez bien pour faire une nouvelle polaire
-cette force n’a surtout pas la même direction, et là ça devient franchement plus merdique à calculer à mon avis.

Par contre, pour la symétrie tu peux oublier, la preuve c’est que même treuillé tu peux avoir une trajectoire à plat ou descendante, alors que non treuillé tu n’as jamais de trajectoire montante (enfin hors thermique je peux dire :ppte: ).

Mais ça ne te plait pas le changement de direction de la force résultante? Ce qui indique le “bas” à l’aile, c’est le poids; si le poids est remplacé par une autre force, de direction différente, la direction du "bas2 a changé, du coup l’angle de la trajectoire de l’aile aussi.

#18

Pour moi, la polaire n’est pas modifiée. Tu peux très bien te faire tracter à 37 km/h par rapport à la masse d’air ou à 45 km/h (c’est le treuilleur qui décide de ta vitesse suivant que ça monte plus ou moins bien).
En revanche, l’incidence de l’aile est modifiée par le point d’application de la force de traction, et là, la polaire doit certainement être modifiée puisque ça revient à modifier le calage de l’aile (voire plus).

Pour moi, c’est donc une polaire complètement différente et qui dépendra de l’aile utilisée.

J’ai bon ?

#19

Bonjour tout le monde…

Je tennais à appuyer l’explication de Kriko :

En vol “horozontal” stabilisé, la polaire dépend de la force subie par le systeme (sens vertical, valeur = masse x G). En reaction a cette force verticale, le parapente vol sur une pente presque horizontale.

En vol tracté, cette force change en direction (angle alpha), en valeur : (force de poids + force de traction) x cos (alpha). Globalement, la force resultante sera toujours supérieur au poids. En consequense, la vitesse sur trajectoire augmente. En reaction, le parapente suis une trajectoire presque perpendiculaire à la force qui le tire (traction+poids)… et monte.

C’est pareil avec un cerf volant.

En revanche, dans la réalité, en mode tracté au treuil, le vol peut il etre concidéré comme étant stabilisé à tout moment ? Dans la pratique, y a t-il de grande variation d’incidence lors d’une montée au treuil ? (Je ne parle pas de l’assiette, bien entendu).

Les risques de décrochage sont ils accrus au treuil ? Si oui, pour quelle raisons ?

#20

tu oublies aussi le cas où le câble s’allonge (treuil à dévidoir mobile)