U5² - Aircross

#101

Pour donner plus de poids, si c’est encore nécessaire, aux propos de Gibus qui plaide pour des structures solides <je préférerai que l’on parle de résilience> permettez un petit intermède de l’ingénieur responsable du développement du système BTS MEMO :coucou:

<Il équipe AEROSTEST et AIR TURQUOISE <Balance tracking System = Mesures des accélérations par balances inertielles, sur trois axes indépendants, couplées à la vidéo, à raison de 64 mesures enregistrées par seconde sur chaque axe, soit jusqu’à 384 valeurs par seconde pour certains essais associant deux chaînes de mesure, une sur le pilote et une seconde dans la voile>

La valeur de 23G n’est pas aussi farfelue que l’on pourrait le croire.

Quand on dépouille les enregistreurs d’accélération 3D des MEMO après des tests et/ou des simulations d’incident de vol, il est fréquent de constater que l’accélération fluctue très rapidement en intensité mais aussi en DIRECTION.

Je m’explique…

Quand les enregistreurs relèvent 4 G associés à une inclinaison latérale de près de trente degrés par rapport au plan de symétrie de l’aile, cela veut dire que un tiers de l’aile supporte alors 4 x 3 = 12G en valeur relative, soit facilement 3 tonnes de charge sur quatre suspentes lors d’une inversion dynamique en biplace.

Et je vous passe la fatigue accélérée par les chocs dues à des cycles de détente/remise en tension brutale à haute vitesse <même sans fermeture>

On pourrait aussi considérer qu’aux niveaux de finesse atteint, le moindre fluage structural peut faire dériver le comportement de l’aile vers quelque chose de franchement malsain quand on y ajoute la vitesse moyenne des meilleurs compétiteurs qui passent l’essentiel de leur temps à accélérer

J’ai eu une discussion animée avec David sur le stand Ozone il y a quelques années au sujet des facteurs de charge à prendre en considération sur les ailes biplaces et de l’intérêt qu’il y a à généreusement dimensionner non seulement les suspentes extérieures, mais aussi les pièces d’accastillage des élévateurs et les structures en plume, pour les bi-place comme pour les ailes solo avec lesquelles il semble devenir une demande du marché de pouvoir passer la SAT, les tonneaux et autres figures de voltige.

Avec deux suspentes par rang, ou encore un élément sous-dimensionné, usé ou défectueux dans les élévateurs, il faut bien comprendre qu’une rupture entrainera immédiatement un tiers de l’aile sur l’extrado et le décrochage immédiat, complet et irréversible de ce qui resterait alors en forme, soudainement surchargé.

Il vaudra mieux avoir alors du gaz sous les pieds… :grat:

Je vote Gibus :pouce:

#102

j’avais posté ce sujet dans le forum aircross … la fatigue et les contraintes des suspentes sur les 2 rangées, c’est un problème préoccupant :?

http://www.aircross.eu/forum/viewtopic.php?f=21&t=855

le projet est en bonne voie, si tout va bien, on devrait pouvoir présenter des protos pour St hil :smiley:

#103

tu as pu tester gib?

#104

a oui ce truc de la détente brève me stress aussi (je suis pas le seul alors )
sur mon ancienne tequila je connaissais pas ça mais sur toutes les voiles un peu perfo je l ai ressentie plus ou moins
en se chargeant un peu moins on le ressent nettement moins d ailleurs
la sellette, élément un peu souple quand même, ne joue il pas déjà ce rôle d amortisseur?
compliqué de vouloir de l info directe et de l amortissement a mon avis !
beaucoup aiment les suspentes non gainée pour ça aussi non ?

#105

une autre question prolongeant celle de tequila: amortir ne peut-il pas constituer un danger, gibus?

je veux dire par là qu’actuellement, on peut sentir la frontale arriver, (moins de tension dans les avants, sensation étrange de basculement une fraction de seconde avant que ca claque, etc…), est-ce que ca sera toujours possible de prévoir la frontale afin de donner le coup de commande préventif?

ou bien au contraire, ton système d’amortissement permettra de garder une certaine tension sur le BA dans la tabasse diminuant ainsi son risque de fermeture?

#106

merci de ton intervention !
cela fait parti d’un truc que j’essaye de dire depuis quelques temps déjà (mais je ne dois pas savoir le formuler)
En parapente on considère les contraintes en charge (et la limite de 23G n’est qu’une contrainte en charge) … jamais on calcule les cycles de vieillissement.
Un avion qui est mis sur le marché est soumis à une phase de vieillissement artificiel où on tord ses ailes dans des limites très acceptables … mais comme on les tord sur une machine 24/7, ben elles (les ailes) encaissent les cycles beaucoup plus rapidement qu’un avion “normal” qui parfois se pose… et il y a déjà eu quelques surprises :affraid:

Je prédisais l’arrivée de catastrophe avec le développement de l’acro qui engendre des cycles de charge/décharge … mais le problème a été très limité par les acrobates qui connaissent leur matériel et savent le remiser quand il ne vole plus (une aile dure combien de saison ? en heure de vol ?? )

Je ne m’attendais pas à ce que ce problème surgisse en réduisant le plan de suspentage … mais de toute façon il est sous-jacent à l’activité.

#107

Je crois aussi me souvenir qu’avec le MEMO, Paul avait mis en évidence des phénomènes vibratoires hautes fréquences qu’on peut soupçonner de participer au vieillissement des ailes (tissus et suspentes).
Apparemment un parapente serait parcouru de vibrations auxquelles nous sommes la plupart du temps insensibles. Si c’est exact, je pense que Paul nous en dira plus.

#108

Bonjour,

Bien que le sujet soit la U5 (qui semble être une très bonne voile, pour le peu que j’en ai vu), je me permet d’intervenir au sujet de la R10.2 dont il a été question ici. J’apprécie enfin les discussions « matos » de ce forum, qui ne semble plus tourner à la guéguerre puérile anti-Ozone. Les interventions de Gibus et de Paul sont très intéressantes.

Pour la R10.2, nous avons dimensionné très largement toute la chaine de charge, des élévateurs jusqu’à l’extrados, pour que l’ensemble tienne à plus de 19G (pour 120kg de PTV). C’est une résistance exceptionnelle par rapport à ce qui se fait habituellement en voile de compétition. Pour vous donner une idée, sur une R10.2, une suspente A basse 8000-240 (nommé 8000-230 par erreur dans le manuel !) pète à environ 330daN, répartie ensuite dans l’arborescence puis dans la voile par 8 tabs (tabs doubles) résistant chacun à au moins 90daN. Nous avons passé très largement le test en charge, mais l’expérience nous a montré que nous sommes pourtant limite, compte tenu des très fortes charges que la voile peut exceptionnellement subir dans certain cas de réouverture violente à haute vitesse. En effet, nous avons eu un cas de rupture de deux suspentes A basses lors d’une réouverture à 73km/h.

Il s’agit d’un incident exceptionnel dans une configuration et des circonstances exceptionnelles qui ne s’est pas reproduit malgré les milliers de fermetures subies (300 voiles vendues) et ne devrait pas se reproduire mais qui montre bien que la limite n’est pas loin.
Nous avons conduit des test en choc et la voile n’a pas cassé (il y a un fusible qui casse à 800daN). Mais cela montre que les critères de choc standards sont sous-dimensionnés par rapport à la faible capacité d’amortissement de la structure d’une voile en deux rangées moderne. L’absorption des chocs par la structure est moindre qu’elle ne l’était avec les structures conventionnelles plus souples.

J’ai participé au groupe de travail qui propose d’imposer un calcul théorique des suspentes à 23G. A partir du moment où tout le monde respecte la règle (c’est-à-dire, qu’il y a des moyens de contrôle mis en œuvre), ça me semble être une bonne chose pour la sécurité, en évitant des dérives dangereuses de certains constructeurs vers des suspentages trop fins.

Par ailleurs, comme Gibus, nous travaillons aussi sur des dispositifs d’absorption des chocs au niveau des élévateurs pour pallier à la faible absorption par la voile.

A+
Luc

#109

Vous devriez pouvoir m’expliquer une chose qui m’échappe sur les résistances à la rupture des suspentes basses.

Depuis quelques temps je souhaite refaire mon cône de suspentage: pour tester de nouvelles fibres et parce que je trouve mes ficelles trop grosses.

Je me suis penché sur les Permit to Fly et leur calcul théorique, histoire de rester dans les clous. La clé des formules réside dans ces 2 éléments:

  • la somme des résistances à la rupture après 5000 cycles doit être supérieure à Y fois le PTV
  • et la somme doit être supérieure à Y00kg

A ma connaissance ils ne contiennent pas de formule pour les 2 lignes, alors reprenons celles pour les 3 et 4 lignes.

  • En 4 lignes: 8 fois et 800kg sur A+B, 6 fois et 600kg sur C+D.
  • En 3 lignes: 10 fois et 1000kg sur AB+, 4 fois et 400kg sur C.

Histoire de blinder il me semble que la formule “3 lignes” est celle qui doit être reprise pour les 2 lignes, ce qui ferait:

  • 10 fois et 1000kg sur A, 4 fois et 400kg sur B (on peut imaginer aussi 6 fois et 600kg).

Sachant que:

  • la résistance à la rupture d’une Edelrid après 5000 cycles est d’environ 60% de sa résistance initiale
  • qu’une 240 pète au départ à 300kg pour finir à 185kg
  • que la charge est beaucoup plus élevée sur les groupes 1 et 2 qu’elle ne l’est sur le groupe 3
  • que donc il serait possible de mettre sur le groupe 3 du 120kg qui pète à 135kg pour finir à 84kg
  • mon PTV est à 110kg et ma voile certifiée en charge à 135kg, donc 1100kg ou 1350kg à respecter

La somme avec du 240 et du 120 ferait donc 2 * (185 + 185 + 84) = 908kg

Ce qui ne respecterait pas les contraintes du PTF. Je vais repartir sur du plus gros et plus résistant pour les basses, que ce soit en Edelrid, Dyneema ou Vectran.

Alors comment est-il possible de faire avec du plus fin encore en restant dans les clous:

  • en appliquant la formule 4 lignes aux 2 lignes?
  • avec d’autres matériaux?
  • en ne respectant pas la norme?
  • en n’équilibrant pas les tensions entre 1, 2 et 3?
  • je me gourre dans les calculs?

Maxime

PS: pour les amortisseurs, j’avais aussi suggéré mon idée, mais c’était au niveau des petits maillons… à suivre!

#110

Tout est à réexaminer car ces règles sont issues de l’expérience et que l’on a peu de recul par rapport aux architectures des ailes de pointe actuelles

Il faut en tout état de cause prendre une marge de sécurité plus importante

En effet, en matière de comportement des matériaux, cette règle de bon sens prévaut
quand on concentre les contraintes

Il n’y a qu’à pour s’en convaincre considérer l’influence des défauts inhérents au processus même d’obtention du matériau : quand la taille des défauts se rapproche de l’ordre de grandeur des dimensions du matériau, on n’a alors plus en face de soi un matériau homogène, tout particulièrement vis à vis des phénomènes de fatigue qui jouent de ces failles. Et même chose vis à vis des dommages causés par les mauvais traitements ou les conditions d’environnement <chaleur + humidité>

Dans un passé pas si éloigné, des constructeurs sérieux ont produit des ailes dont le suspentage très optimisé se fatiguait à l’évidence plus vite que d’autres sur des petits diamètres en aramide

De ce point de vue, même si les phénomènes vibratoires qu’évoquent Surf’Air ne sont que des présomptions, les MEMO n’étant pas été conçus pour faire des analyses dynamiques <pas assez d’acquisitions par seconde>, nous observons effectivement les vibrations enregistrées par ces appareil lorsque l’aile restitue l’énergie emmagasinée sur une fermeture ou bien en sortie de 360. Leur origine est complexe à investiguer <résonance structurale, excitation aérodynamique, couplage possible des deux phénomènes>, d’autant plus que les conditions de fixation des instruments sur les harnais influence bien évidemment ce que l’on pourrait observer sur les harnais

Tous ces phénomènes que l’on ne maîtrise pas doivent nous inciter à la plus grande prudence, d’autant plus que ces dernières innovations, qui représentent un avantage tant technique que marketing considérable, se retrouveront rapidement sur les ailes grand public, nous n’en doutons pas

En attendant, le pilote en compétition à haut niveau doit assumer qu’il fait encore partie de la chaine de validation finale du produit et se gérer <psychologie ET matériel> en conséquence

Car quelque soit le sérieux avec lequel l’équipe de développement du concepteur aura travaillé, si l’on raccourci les temps de développement, même avec des dizaines de pilotes d’essai volant sous toutes les latitudes, à moins de restreindre scrupuleusement le domaine de vol aux configurations testées, voire à un régime de vol si l’on en vient à un rang de suspente <comme sur les cerf-volant Berthomé>, pourquoi pas après tout… avec deux parachutes pyrotechniques haute vélocité à guidage autonome :speedy: , il rencontrera des conditions non explorées qu’il devra “rationaliser” avec ses capacités du moment, de préférence loin du sol

Si ce n’est pas possible, alors on change le règlement des compétition… ou on change de sport avant de se fracasser

Le problème reste que la compétion s’invente à la pointe de l’épée

#111

C’est vraiment une chance extraordinaire que nous offre le :forum: d’assister voir de participer à une discussion avec les concepteurs de leurs jouets.
Je n’imagine pas une seconde (mais j’ai peut être tord) des fanas de ski avoir ce genre de discussion sur un forum avec les ingénieurs de chez Salomon ou Dynastar.
Ou des fanas de motos pratiquant sur circuit avec des R1 ou des GSXR qui verraient les ingénieurs japonais s’immiscer sur leur forum…
Merci aux créateurs de ce forum, merci à Gibus, Luc (Olivier CALDARA s’est aussi exprimé sur un autre fil…) de permettre cet échange.

Je suis très éloigné de cette histoire, je n’ai jamais piloté ce genre d’aile et ne le ferais jamais. Mais ça ne m’empêche pas d’être curieux.
Alors j’ai aussi mes questions. J’espère que Luc et Gibus y répondront mais d’autres pourront le faire.
Luc dit que ces suspentes sont très solides qu’une seule rupture lui a été rapportée. C’est tout à fait contraire à ce que j’ai entendu dire par des compétiteurs. La R10.2 serait au contraire très fragile avec des suspentes qui cassent bien assez souvent parfois au gonflage. Je pense qu’en augmentant très légèrement les sections, on doit pouvoir augmenter très nettement la solidité avant d’augmenter significativement la traînée puisqu’il y a moins de longueur de suspente.
Gibus dit qu’il fait des ailes lourdes pour améliorer leur durée de vie. Je crois comprendre que ces ailes sont des Formule 1. Qui se soucie de la durée de vie d’une F1 ? De toute façon, après 2 ans, elle est dépassée par la concurrence ?

Un juste milieu ne serait-il pas souhaitable ?

#112

bonjour,

il y a quelque chose que je ne comprends pas… où trouvez vous cette valeur de rupture de 330 ou 300 kg pour les 8000U ? (sur le manuel Ozone R10-2, on parle de 8000U et Luc parle de 8000…).
d’habitude les fabricants nomment leurs suspentes avec la valeur minimale de rupture. et je ne vois pas de “330 kg” sur les tableaux des 8000U ou des 8000.

pour parler bien, il faut parler clair et précis : comme les fabricants ont plusieurs gammes, et que leurs caractéristiques diffèrent, il serait utile de préciser la référence exacte des suspentes dont vous parlez.

les fabricants indiquent des tests de rupture sous plusieurs conditions, et on voit que les suspentes cassent à différentes charges selon qu’elles soient cousues simple, épissurées, nouées…
donc pour les calculs de dimensionnement sur les voiles de compète, il serait à mon avis plus logique de toujours prendre la valeur de rupture MINIMALE observée en configuration réelle de ces suspentes, c’est à dire cousues en épissure.

#113

mais ou est le problème d’une aile lourde?
ce n’est pas fait pour faire de la rando il me semble non?

on trouve encore régulièrement des ultima3 en vol et ce n’est pas une surprise. et il y a fort à parier que l’un trouve toujours des u4 dans quelques années.

#114

Je pense que Luc se réfère juste au rupture des suspentes basses, ce qui peut être bien + dramatique que la rupture de quelques suspentes hautes.

En parapente, les compétiteurs paient leur voile, et les revendent ensuite.

Depuis l’avènement de l’U3 (2000!), jusqu’au 2 rangées, cette U3 est restée dans le coup, elle a même gagné des B ( http://parapente.ffvl.fr/compet/1568 )cette année encore et fait des places honorables en A, rivalisant avec les intermédiaires perfos!
Cela montre l’intérêt de payer un peu + cher sa voile surtout si elle est “durable” et n’a pas de vices.

#115

Je pense que ça ne sert strictement à rien d’aller plus loin que les refs suivantes …

en premier étage:

faisceau 1 - 230 ou 240 dan (en passant, le liros 240 est bien plus fin que la corde pour tarzan 240 edelrid) …

faisceau 2 - 160 à 190 dan edelrid 8000 et 8000U …

faisceau 3 - 90 à 120 dan edelrid 8000U et 8000 …

déjà pour arriver aux limites de la 240 dan, il faut que les pattes d’attaches supportent chacunes plus de 60 dan … ce qui est énorme et demande une solide implantation de la sangle sur une grande pièce mylar pour répartir les efforts (donc un montage plutot lourd).

j’ai effectué des essais … avec un montage très solide comme sur les U5, 50 dan (sur un banc de traction) ça devient déjà très limite (imaginez un sac de ciment 50 kg pendu sur une seule patte de votre parapente).

ce qu’il faut, ce n’est pas renforcer encore plus le suspentage, au risque de perdre tout les avantages des 2 rangées en terme de trainée … mais plutot adopter un dispositif amortissant qui vient s’intercaller entre les élévateurs et la selette, pour ne pas perturber le calage de l’aile…

un exemple flagrant de l’importance d’amortir les chocs et violentes surcharges: les cordes d’escalades … par rapport aux cordages spéléo prévus pour des charges statiques, les cordes d’escalade ne sont pas plus résistantes en charge statique (voir souvent moins), mais supportent et amortissent des chocs considérables grâce à leur élasticité …

au contraire un cordage spéléo prévu uniquement pour un usage en charges statiques, ne supporte pas le moindre choc (analogie avec nos suspentes kevlar)… même en 12 mm avec des résistances qui frisent les 3000kg , ces cordes cassent très facilement en balançant un mannequin de 80 kg à quelques mtr de hauteur seulement… je l’ai moi même constaté au sein de mon club, lors des tests du contrôle annuel.

#116

Salut Maxime,
pour la note de calcul PWC, si tu veux être dans les clous en utilisant les valeurs de vieillissement après 5000 cycles, je conseille de metttre du 8000U-360. c’est la toute nouvelle référence de Edelrid pour les deux lignes, un peu plus solide que la 8000-240, protégée UV, et quasi même diamètre. A l’heure actuelle, avoir un test en charge permet à des constructeurs de passer des suspentes plus fines car plus besoin du calcul théorique.
Pour le calcul théorique, j’ai demandé au comité de la PWC de bien vouloir clarifier le calcul pour les deux lignes. Je propose 10G sur A et 4G sur B, c’est une bonne répartition, validée par l’expérience et le calcul. J’ai aussi demandé à ce qu’un vrai protocole de contrôle soit mis en place. Une règle ne sert à rien si on ne peut contrôler.

Salut Gaston,
Edelrid donne deux valeurs de rupture pour chacune de ses suspentes, la valeur effective et la valeur minimale. pour la 8000-240, c’est 300 et 335. Ces valeurs dépendant fortement de la façon dont sont réalisé les épissures, je fait pour ma part mes propres mesures avec nos propres épissures. Sur la 8000-240, je ne casse pas à moins de 330daN neuf. La proposition de calcul théorique à 23G se fera sur test par société d’homologuation sur la base d’épissures réalisées par le constructeur (et non pas les valeurs donné par les fabriquants de suspentes, bien sûr) en prenant la valeur mini.

Salut Poldof,
il ne faut pas tout mélanger. Sur la R10.2, nous avons les hautes de freins en 25daN, comme nous le faisions depuis des années sur nos prototypes. C’est une suspente très fragile contre les cailloux et les pilotes qui ratent un gonflage sur un déco “rugueux” peuvent parfois en casser une. C’est un choix délibéré sachant que 1- ce sont des pilotes de haut niveau qui doivent pouvoir faire de beau gonflage la plupart du temps 2- on peut toujours faire une manche avec une suspente de frein haute en moins. Pour ce qui est des suspentes principales et en particulier de toute la chaine des A, nous avons certainement la voile avec les suspentes les plus solides avec les IcePeak4 NS. Certaines hautes des A sont en 8000U-130, que certain utilisent en suspentes basses !

Salut Gibus,
je suis bien d’accord avec toi sur l’intérêt de l’amortissement.
Sauf que sur ton expérience sur corde statique avec chute de manequin, il me semble qu’une corde statique de 100kg à la rupture aura quand même moins de chance de tenir qu’une de 10000kg (de même matière). Je me trompe ?

A+
Luc

#117

Olivier, Fabrice, je comprends bien ce que vous dites.
Olivier, tu me demandes quel est le problème d’une aile lourde. Je comprends bien que le but n’est pas de la porter. Mais j’ai cru comprendre qu’une aile légère est plus rapide à rouvrir après une fermeture et plus facile à temporiser en cas d’abattée (Il y a eu un débat sur ce sujet sur un autre fil. La conclusion semblait être que ce n’est pas le cas pour l’abattée mais cet argument revient souvent sous la plume des concepteurs dont Luc), ce qui n’est pas un argument négligeable en compétition.
Vous me dites tous les 2 que les compétiteurs revendent leurs ailes et qu’elles sont utilisées plusieurs années. C’est surement vrai. Mais pour les tops pilotes qui se battent pour la victoire en coupe du monde, je pense que cet argument n’en est pas un. Ils veulent un gun au top niveau et le reste… Bien sur, la plupart des compétiteurs ne peuvent raisonner comme ça.
Sur le marché des ailes « pour tout le monde », il n’y a pas de raison de penser que l’aile la plus lourde aura le meilleur vieillissement.
Je lis que l’U5 est vraiment très lourde. Je ne demande pas à Gibus pourquoi il ne l’allège pas de 3kg. Mais il y a peut être quelque chose à gagner.
Fabrice dit que la rupture de suspentes hautes n’est pas dramatique. Moi je me demande si le fait que ces suspentes cassent ne signifie pas qu’on est allée trop loin sur l’allègement.
Alors la vérité ne serait-elle pas entre les 2 ?

#118

Merci pour ta réponse. J’ai envoyé mon message précédent sans voir que tu avais déposé celui-là…

#119

Une solution: la patte d’attache dédoublée ! sur la R10.2 on a testé les pattes d’attache à 90daN. ça fait un potentiel de 720daN sur une suspente basse. pas de problème pour passer la R10.2 sur du 23G théorique et elle n’en est de toutes façon pas loin.

A+
Luc

#120

Sur U5 … absolument aucuns problèmes en ce qui concerne les abatées et les réouvertures … Greg était d’ailleurs très surpris … comportement très sain et très soft selon lui … posez donc la question aux pilotes aircross comme jonath ou honorin, leur avis compte plus que les “on dit” dans les forum …

à un point qu’on va utiliser le modèle pour façonner la future Usp 2011 …

pour le poids il ne faut pas exagérer! pour une aile de compet, ce n’est pas une enclume non plus, et il y a une version allègée en cours … ce sera au pilote de faire son choix …