Performance des parapentes

[wowo]

Mais la question au départ de cette digression n'était pas ; est-ce que la vitesse évolue fidèlement à la théorie en fonction du PTV (sous-entendu même si certain sont dans le déni, dans la fourchette prévue d'un modèle donné d'aile).

La question était ; est-ce que la finesse évolue fidèlement à la théorie en fonction du PTV (sous-entendu même si certain sont dans le déni, dans la fourchette prévue d'un modèle donné d'aile).

Si la vitesse présente des delta rapport au pur calcul théorique ne remets pas en cause l'axiome de la finesse constante même avec un PTV variant (sous-entendu même si certain sont dans le déni, dans la fourchette prévue d'un modèle donné d'aile).

Car si la vitesses sol/trajectoire varie en dehors de la pure théorie, il est plus que probable que la vitesse-verticale varie dans les mêmes proportions.

Or le concepteur qui a émis ses doutes sur la valeur réelle en termes de finesse de leur aile de pointe. Ce concepteur a aussi en reprenant ce que Luc Armand avait déjà en son temps ici sur le fofo, expliqué la difficulté et aussi toute l'imprécision résultant de la mesure des caractéristiques de performance de nos jouets.

Bref, masturbez vous un peu moins l'esprit avec les performances prétendues de nos ailes et pratiquez plus pour le plaisir et ce qu'importe ce que les prospectus promettent.

 

[edae]

Car si la vitesses sol/trajectoire varie en dehors de la pure théorie, il est plus que probable que la vitesse-verticale varie dans les mêmes proportions.

Affirmation totalement gratuite, encore faudrait-il la mesurer. Dit à plusieurs reprises la fnesse c'est la croix et la banière pour la mesurer, donc tu te contentes de suputer qu'elle suit la théorie.

[Kriko]

Après, la théorie n'a pas été non plus inventée au hasard, elle a été confirmée par l'expérience, certes sur des aéronefs rigides.

La théorie dit que, pour un aéronef donné, la finesse ne varie pas avec la charge et que la vitesse (et donc également le taux de chute) est proportionnelle à la racine carrée de la charge. A noter que ce n'est qu'une approximation, qui a son domaine de validité dans un domaine de vol donné (en gros, pour des vitesses comparables).
La principale hypothèse est que la forme de l'aéronef reste strictement la même, et donc que l'aile ne subit pas de déformation en fonction de la charge, et que les deux pilotes de masse différente on la "même forme". C'est en toute rigueur faux, mais il est communément admis que, dans la fourchette de PTV, c'est "à peu près vrai". Les mesures de edae semblent nous dire le contraire, même si je ne tirerai aucune conclusion d'une seule mesure (j'aimerais d'ailleurs bien connaitre le protocole expérimental, masse d'air, mesure de vitesse etc.).
D'ailleurs, sur une variation de masse de 72 à 122kg, cela semble logique qu'on sorte assez fort de la théorie. Les pilotes n'ont probablement pas la "même forme", et l'aile peut-être pas non plus (avec une trop faible charge alaire l'aile n'est pas tendue et n'a pas forcément une forme stable, avec une charge alaire trop forte il est possible qu'elle subisse des déformations).

Sur deux ailes de tailles différentes, la théorie ne nous dit plus grand chose. Il ne s'agit pas de vraies homothéties, et les grandeurs physiques (Reynolds, mais pas que) ne sont pas les mêmes.

[Man's]

Oui est non.

http://www.youtube.com/watch?v=O27mdRvR1GY

[edae]

Merci pour tes précisions Kriko (donc pour un planeur rigide la théorie colle), mais non ce ne sont pas des mesures que j'aurais effectué, je suis minimaliste comme pilote en ce qui concerne l'électronique embarqué pour l'aide au pilotage, je ne prends rien.

Ce sont des chiffres avancés par deux fabricants différents, voir en page 6, la Susi 3 en 23 m2 et l'UFO en 21 m2

[wowo]

Car si la vitesses sol/trajectoire varie en dehors de la pure théorie, il est plus que probable que la vitesse-verticale varie dans les mêmes proportions.

Affirmation totalement gratuite, encore faudrait-il la mesurer. Dit à plusieurs reprises la fnesse c'est la croix et la banière pour la mesurer, donc tu te contentes de suputer qu'elle suit la théorie.

Prouve l'inverse ! 

[edae]

Je constate simplement que ce qui facilement vérifiable, c'est à dire la vitesse air, ne colle pas à la théorie par deux fabricants différents. Cela m'interpelle mais clairement cela ne va pas me faire faire des insomnies

[Guy67]

...
Ce sont des chiffres avancés par deux fabricants différents, voir en page 6, la Susi 3 en 23 m2 et l'UFO en 21 m2

[edae]

Les ailes légères ne sont pas ma tasse de thé, je suis mieux informé sur les ailes hautes performances 2 lignes.
Donc c'est le même fabricant qui mouille sa chemise en donnant des chiffres ?

[Lassalle]

Laurent doit être en vacances après une grosse saison...
Ce qu'il est bon de savoir (pas forcément beaucoup plus...):
https://www.leschoucas.com/theorie/Mecanique-de-vol/Polaire/polaire-des-vitesses-parapente.html

Qu'est-il écrit dans ce texte intéressant rédigé par un moniteur de parapente ?
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Evolution de la polaire avec la charge alaire

Pour mieux imager la situation, vous prenez deux ailes identiques, mais avec des pilotes de poids différents.
Ou plus flagrant, un biplace avec un pilote et un passager légers et le même biplace avec un pilote et un passager lourds.
Que va-t-il se passer ? La théorie connue : la finesse reste la même, par contre, les vitesses augmentent (vitesse verticale et horizontale).
Une fois de plus, une belle image vaut mieux qu’un long discours.
On observe effectivement que la finesse reste la même. Les points de correspondance mesurés passent par les mêmes lignes de finesses. Mais on peut aussi observer une augmentation de la plage de vitesses pour le pilote le plus lourd.
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Voilà donc ce que l'on apprend aux pilotes qui préparent leur brevet.
Il s'agit de la règle générale. Celle-ci s'applique globalement très bien pour une voile donnée avec des PTV situés dans la fourchette préconisée par le constructeur pour ce modèle de voile et cette taille.
On a bien compris (cf. les nombreux messages ci-dessus) qu'à la marge cette règle pouvait avoir quelques approximations, mais elles sont secondaires et négligeables par rapport à cette règle générale qui fixe bien les idées.
On ne va pas interroger les pilotes au moment du passage du brevet sur le nombre de Reynolds et ses conséquences, n'est-ce-pas ?

Marc

[edae]

Du coup le doute est permis, tout vient d'un seul constructeur, peut-être que AD ne sait pas mesurer une vitesse, l'a fait a des altitudes totalement différentes par exemple 

[Nicolas - AirDesign]

Du coup le doute est permis, tout vient d'un seul constructeur, peut-être que AD ne sait pas mesurer une vitesse, l'a fait a des altitudes totalement différentes par exemple  

Mais absolument! Tu peux croire ce que tu veux en fait, et même qu'on ne sait s'est pas donné la peine de prendre des précautions infinies pour mesurer et annoncer des valeurs avec des virgules qui n'auraient aucun intérêt.  

On donne une info constatée, un ordre de grandeur forcément, avec notre méthode, nos instruments de mesure, pour aider les pilotes dans le choix de la surface qui leur convient. Pour une aile bien tranquille et non pas un gun. Avec un profil "grossier" (même nos guns ont des profils bien grossiers pour des puristes).
Sur le fil de la SuSi, j'avais posté la trace d'une grande traversée sans vent que j'avais faite sous la 18, à 82kg... vitesse moyenne constatée sur plusieurs km... 40km/h. Bam, pile poil! Et je dois dire que si j'avais lu 38 ou 42, ben ça ne m'aurait fait ni chaud ni froid (sauf que je n'en aurais pas parlé ici pour éviter 12 pages de commentaires ).
Effectivement, sur un parapente mou de 21m2, ajouter 50kg n'est pas sans générer de déformations. Quel est leur amplitude?...  j'avoue que ça m'étonnerait qu'on ait les moyens (AD) de l'observer précisément un jour (encore une fois, si ça intéresse quelqu'un, je veux bien prêter une SuSi, avec plaisir, contre les résultats).
Non ce qui nous intéresse quand on partage ces infos, c'est que l'aile peut effectivement emmener son passager en sécurité dans cette plage de poids (je ne sais pas s'il y a beaucoup d'engins volant grâce à leur vitesse sur lesquels on peut augmenter la charge de 70% et rester dans un comportement sain), et l'ordre de grandeur d'évolution de la vitesse qui en découle. Ceci n'est pas une étude scientifique à proprement dit. Une information plutôt honnêtement donnée...
Et nous tenons à remercier aussi Reynolds, sans qui bla bla bla

[Colombo]

Le tableau de mesures de la Susi 3 donne une augmentation du coefficient de portance (Cz) avec le PTV.
Pour un profil donné, une augmentation du Cz est forcément associée à une augmentation de Cx. En 2D, sur les profils type parapente, la finesse augmente jusqu’à un Cz de 1 (Cz augmente plus vite que Cx...).
Donc avec une hypothèse d'un profil qui ne se déforme pas, la finesse augmenterait avec l'augmentation du Cz de 0.5 à 0.6. Mais il ne faut pas oublier la trainée induite qui augmente également avec Cz²...
On peut faire des calculs, mais à mon avis, on est dans une "zone assez plate" proche de l'optimum de finesse (visé par le constructeur), donc même si Cz et Cx (total) bougent un peu (contrairement à la "théorie") la finesse (Cz/Cx) ne doit pas beaucoup bouger.

Pour passer de 0.5 à 0.6 de Cz , ca ce fait avec une déformation de l'ordre de 1°, ce qui n'est choquant pour un truc mou avec doublement de la charge...Je dirais même que c'est une belle perf de construction. A voir si la couture du profil reste dans cette tolérance ?! (Quand je couds un kite ou un parapente Rc, ce n'est clairement pas le cas !!)

[edae]

Merci pour les éclaircissements Nicolas et c'est tout à l'honneur de AD de donner des chiffres sans bidonnage. Beaucoup de fabricants n'annoncent rien ou des chiffres fantaisistes comme BGD qui annonçait une vitesse faramineuse du style 75 km/h poulies collées avec leur modèle le plus perf 

[Tgb]

Ca s'écrit : "Con vaincu"    

 

Mais concrètement et tu le sais, ce sera effectivement plus fin que la 8m²... tant que ça reste ouvert  
Dans le doute, prends un secours (un grand ça vole mieux    )

Concrètement, je ne sais rien d'autre que ce que j'ai appris.
Je ne voudrais pas être à la place du gars qui doit passer son qcm après avoir lu ce fil.
Ma 'pirouette' était surtout là pour souligner que ton argumentaire manque un peu d'arguments probants en terme de démonstration.
Je rappelle qu'il est question de remettre en cause le décalage de la polaire sur un même modèle chargé différemment. Il serait peut-être bon d'éviter, pour alimenter ses idées de projeter de mettre un éléphant sous des voiles généralement données pour une variation de charge alaire dépassant rarement les +ou-15 kgs pour taille définie.
Donc, en restant dans des proportions réalistes vous semblez vouloir prouver que ma M7 (par exemple) serait plus fine en bas de fourchette que en haut.
Je vous réponds juste que si c'est le cas, la formation au brevet de pilote nous enseigne des conneries et qu'il serait de bon ton d'arrêter de nous enseigner ces conneries. Et encore, vu que ça regarde tout particulièrement l'enseignement pour la pratique du bi, je serais curieux de connaitre la position des instructeurs en bi.

Je dirais même que ma perception de ce problème est que la mécanique de vol n'est pas vraiment remise en cause mais que vous indiquez que certaines spécificités du parapente y produisent quelques effets secondaires inattendus. Et que pour ce qui concerne cette discussion, si l'on devait mesurer ma M7 dans les règles on obtiendrait des différences de finesse à peu près égales a un poil de cul fendu en 4.
Ça fait moins pirouette là ?

Edit : et j'ajouterais pour l'anecdote que l'évolution des parapentes a été vers la réduction des surfaces.

Pfiou, pas le courage de répondre à tout.

Pour faire simple, l'idée c'est qu'un parapente étant tout mal foutu, on ne devrait pas le considérer comme une aile parfaite, comme on le fait avec un avion, un planeur ou un albatros.

En vulgarisant au max, le parapente, tu le décomposes en :
- Un ensemble "pilote + sellette + suspentes", qui prends le vent dans le nez mais ne génère aucune portance quelle que soit la vitesse (plus ça va vite, plus ça dissipe l'énergie, sans contrepartie).
- Et 7 mètres au dessus, une aile "parfaite" dont la finesse est indépendante de la vitesse (portance et traînée proportionnelles à v²), comme le Grand Gana nous l'apprends.

Le 1er alinéa va bréler la finesse de l'ensemble quand la charge (donc la vitesse) augmentera, puisque l'ensemble c'est... l'addition des 2.


C'était plus simple dans ma 1ère explication, certes  

[Colombo]

Non, si l'ensemble est indéformable, la finesse sera indépendante du PTV. Ce n'est pas parce que la pilote et les suspentes sont sous l'aile qu'on doit les traiter différemment à un fuselage d'avion. C'est le cx de l'ensemble ne varie pas, pas seulement celui de l'aile.
Ceci est bien sur vrai pour le même Reynolds, mais pour nous, cela ne doit pas changer grand-chose comme expliqué dans un précédent message.

[Flying Koala]

Non, si l'ensemble est indéformable, la finesse sera indépendante du PTV.

L’affirmation est contestable. Même si on peut considérer le profil de l’aile et des suspentes comme strictement identique, il n’en reste pas moins que toute la variation de charge est située  au niveau de la sellette avec un déplacement du centre de gravité de l’attelage.

De ce fait on ne peut exclure par exemple que le couple devienne plus cabreur en augmentant la charge modifiant ainsi l’incidence d’équilibre et la finesse... Un peu comme si sur un avion de ligne, on ne remplissait que la partie arrière de la cabine avec des passagers : le centrage ayant changé l’incidence et la finesse en vol plané changeront aussi par rapport à l’avion vide, pourtant indéformable.

FK.

[Guy67]

L’affirmation est contestable. Même si on peut considérer le profil de l’aile et des suspentes comme strictement identique, il n’en reste pas moins que toute la variation de charge est située au niveau de la sellette avec un déplacement du centre de gravité de l’attelage.

Je ne comprends pas bien.
En régime équilibré, avec un profil défini (suspentes), il me semble qu'un changement de masse au bas de celui ci, ne fera varier le centre de gravité que verticalement et donc ne fera que varier l'intensité du centre de poussée (portance et FA) et non son déplacement. Certes l'incidence peut varier. C'est ce que tu veux exprimer ?

[Colombo]

Effectivement, je me suis mal exprimé.

La polaire d’un aéronef est liée à sa géométrie. Si cette dernière ne bouge pas, la polaire non plus (à iso-Reynolds).
En revanche, si le centrage change, la position d'équilibre change également. On a donc plus la même finesse bras haut : on s'est déplacé sur la polaire.

En faisant l’hypothèse qu'un changement de centrage est équivalent à un changement de calage sur l'aile, il suffirait de modifier le calage (accélérateur par exemple) pour retrouver la finesse bras haut d'un autre centrage. Bien sûr si la cinématique de l’accélérateur n'est pas un simple pivotement ou qu'on utilise les freins, ça ne fonctionne plus car la géométrie change...

A voir si cela peut expliquer les différences de vitesse bras haut observées sur la Susi. A première vue je dirais non car les variations du centre de gravité restent faibles (l'aile est légère comparé au pilote, un doublement de PTV fait environ 30cm de déplacement du centre de gravité) et agissent essentiellement sur la trainée. Mais il faut faire le calcul pour quantifier le phénomène…

Dans un avion, si on change le centrage, (qui joue essentiellement sur la portance)  on compense avec le calage de l'empennage pour garder la même vitesse/incidence. La géométrie globale de l'avion est donc changée, tout comme la polaire.

[Colombo]

Je ne comprends pas bien.
En régime équilibré, avec un profil défini (suspentes), il me semble qu'un changement de masse au bas de celui ci, ne fera varier le centre de gravité que verticalement et donc ne fera que varier l'intensité du centre de poussée (portance et FA) et non son déplacement. Certes l'incidence peut varier. C'est ce que tu veux exprimer ?

Si le centre de gravité bouge verticalement, le moment produit par la composante horizontale de la RFA (et des autres forces de trainée) change.

On est donc équilibré sur une autre assiette.
 
Reste à quantifier l'effet...

[Flying Koala]

((@)) Guy67

Le point d’application des forces aérodynamiques (centre de poussée) se balade sur l’extrados aux différents régimes de vol et n’est pas “naturellement” à la verticale du centre de gravité. Du coup l’orientation générale de notre parapente par rapport à la verticale change à chaque variation de régime de vol pour annuler ce couple et “aligner” la RFA et le poids et donc modifié l’assiette (plan de l’aile par rapport à l’horizontale). C’est ce qui rend notre aéronef si stable et si facile à piloter (correction permanente de l’assiette sans action du pilote).

Le vol équilibré “bras hauts” n’est qu’une position de cet équilibre dynamique pour une position de centre de gravité donnée. Quand on descend ce centre de gravité en augmentant la charge, la future position d’équilibre ne sera pas strictement “géométriquement” identique à la précédente (assiette légèrement différente, donc incidence et angle de plané différents).

FK.

Edit : grillé par Colombo 

[plumocum]

La méca vol qu'on apprend pour le parapenten traite le sujet en vol droit équilibré de façon générale.  La mécanique du virage, pour un parapente est déjà un gros casse tête (merci O. Caldara pour m'avoir éclairé).
Mais là, vous parlez de phénomènes dynamiques et transitoires, c'est plus la même sauce : gros steak.

[Flying Koala]

Mais là, vous parlez de phénomènes dynamiques et transitoires, c'est plus la même sauce : gros steak.

Non Plum, on ne parle que des positions d’équilibre, la dynamique pour les atteindre c’est beaucoup plus compliqué. 

Mais tu as raison, à la lecture sans schéma ca devient vite incompréhensible !

FK.

[Guy67]

(((@))) Guy67

Le point d’application des forces aérodynamiques (centre de poussée) se balade sur l’extrados aux différents régimes de vol et n’est pas “naturellement” à la verticale du centre de gravité. Du coup l’orientation générale de notre parapente par rapport à la verticale change à chaque variation de régime de vol pour annuler ce couple et “aligner” la RFA et le poids et donc modifié l’assiette (plan de l’aile par rapport à l’horizontale). C’est ce qui rend notre aéronef si stable et si facile à piloter (correction permanente de l’assiette sans action du pilote).

Le vol équilibré “bras hauts” n’est qu’une position de cet équilibre dynamique pour une position de centre de gravité donnée. Quand on descend ce centre de gravité en augmentant la charge, la future position d’équilibre ne sera pas strictement “géométriquement” identique à la précédente (assiette légèrement différente, donc incidence et angle de plané différents).

FK.

Edit : grillé par Colombo 

D'accord, mais comme fait remarqué par plumocum, on parle de "vol stabilisé" et non de phénomène transitoire que je sache. L'assiette me semble être fixée par la longueur de suspentes (déformation négligeable) qu'il y ai une faible ou une grande masse dessous. 

[edae]

Bon bah voilà, tranquillement on y arrive, j'adhère à l'explication de Flying Koala, la méca-vol fonctionne à condition de la faire correctement, le poids du pilote a une influence sur le centre de gravité et la position du centre de gravité influence l'incidence de l'aile pour que la somme des moments soit nul.

L'incidence augmente donc avec le ptv même en considérant le matériel parfait (pas d'allongement des suspentes ni déformation de l'aile)

Et cela explique aussi pourquoi une aile chargée ferme moins, ce ne serait pas simplement du à l'augmentation de la charge alaire