Symétrie et poussée différentielle

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Modérateur : Big Brother

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Le chat blanc
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Symétrie et poussée différentielle

Message par Le chat blanc »

Bonjour à tous,

j'ai une question pour les experts en aérodynamique et/ou les ingés qui arpentent ce forum.
Avec l'âge et l'exploitation, les avions se tordent et ne volent plus droit. Pour compenser, sous pilote automatique et en croisière, la gouverne de direction se braque de quelques dixièmes de degré, rarement plus d'1,5° sur les avions de la famille A320 que je conduis. Cette correction induit donc une trainée parasite supplémentaire. Pourquoi, plutôt que de braquer la gouverne de direction, les constructeurs n'ont-ils pas fait le choix d'une poussée différentielle, supprimant ainsi cet excédent de trainée? Y aurait-t-il des effets secondaires qui m'échappent?

Merci d'avance pour vos réponses et bons vols à tous!
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5 Rings
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Message par 5 Rings »

Parce aue ça coûterait plus cher?

Parce que on a depuis toujours régler ce type de problèmes avec les trims de l'avion, et donc maintenant les cdve?
Je n'ai rien à voir avec le Fiverings de paroledegaulois.com ou Rcocobis.
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chuck_73
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Message par chuck_73 »

et si ce décallage provenait d'une poussée différentielle.
Une structure seine a tout de même peu de chance de ce tordre (je ne dis pas que c'est pas impossible, la symétrie parfaite n'est pas possible).
Mais un moteur se dégrade bien plus rapidement qu'une cellule. L'indication instrumentale ne donnant pas la puissance reellement disponible, c'est juste un paramétre de controle moteur.*
Tu peux rajouter à cela les actionneurs rudder ou capteurs mal remis à zéro aprés un changement/inspection, un mauvais centrage du trim, etc...
bref, la structure 'nest pas la seule à agir

Outre ce point:
comment tu fais, en l'air, pour régler cette poussée différentielle simplement, que cela soit transparent aux pilotes, que ces effets soient limités, etc..;
Comment intégrer ca avec les fonctions "d'auto trim" rudder ? Comment garantir la gestion de la panne moteur,...
Comment détecter cette dissymétrie ? comment garantir qu'elle ne va pas faire des c*** (par ex, sur une erronée capteur trim, que fais la fonction ?)
Ca serait un systéme complexe et lourd à certifier, donc des $$$.
Est ce que le jeu en vaut la chandelle je n'en sais rien.

Sachant que l'on fait beaucoup pour laisser la plus grande indépendance possible au moteur, dans ce cas là, on rajoute un point commun (ou on complexifie le systéme), celui-ci ayant la capacité de réduire un moteur.

La fonction existe plus ou moins sur des quadri moteurs, l'ATOC. Elle permet de réduire la poussée du moteur symétrique en cas de panne moteur au décollage et donc de diminuer les vitesses de controllabilité... et c'est fonctions, sont, un sacré bord**. Aussi bien en terme de capteur, de logique, de paramétrage,...
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Dubble
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Message par Dubble »

Voilà un ordre de grandeur :
Je suppose qu'il y a un degré de rudder, que ça donne un demi degre de sideslip, ça ferait 0.001 en plus sur le cx (en gros)
Donc on passerait par exemple de 0.02 à 0.021

Encore hier j'ai vu un avion tordu avec 1.5 degré de trim.
De memoire ça faisait un demi degré de rudder.

Je vous laisse sortir le cx en croisière d'un liner typique.
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Le chat blanc
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Message par Le chat blanc »

Tout d'abord merci pour vos réponses.

En effet le développement coûterait des pépettes. Je me souviens néanmoins que ma boîte a remplacé il y a quelques années les gobelets distribués aux passagers par d'autres plus légers, afin d'alléger l'avion, et donc d'économiser du kéro. Si l'économie à l'échelle d'un vol est anecdotique, celle sur une flotte pendant plusieurs années commence à prendre du sens. Je me basais sur le même genre de raisonnement.

Chuck je n'ai pas la réponse à tes questions, la mienne est ouverte. Mais sur la transparence du système, l'A/T de Boeing peut très bien montrer la différence de poussée sur l'EICAS et sur la position des manettes, quand Airbus peut donner cette information via l'E/WD de l'ECAM. Et si le décalage provient d'une différence de poussée, ce qui est probable, un calculateur pourrait ordonner au FADEC de moduler la poussée d'un côté ou de l'autre afin d'annuler cette différence en asservissement avec pour paramètres d'entrée les données du sideslip indicator.

Dubble j'ai bien conscience que le gain serait minime, d'où ma phrase ci-dessus.

Mes questions concernent surtout les limitations techniques d'un tel système.
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Dubble
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Message par Dubble »

Le chat blanc a écrit :Tout d'abord merci pour vos réponses.

En effet le développement coûterait des pépettes. Je me souviens néanmoins que ma boîte a remplacé il y a quelques années les gobelets distribués aux passagers par d'autres plus légers, afin d'alléger l'avion, et donc d'économiser du kéro. Si l'économie à l'échelle d'un vol est anecdotique, celle sur une flotte pendant plusieurs années commence à prendre du sens. Je me basais sur le même genre de raisonnement.


Dubble j'ai bien conscience que le gain serait minime, d'où ma phrase ci-dessus.

Mes questions concernent surtout les limitations techniques d'un tel système.
Je pense tout de même que remplacer les gobelets ferait gagner moins qu'une poussée différentielle sur les réacteurs si on a un degré de rudder trim.

Mais +1 sur toutes les problématiques de certification
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FalconAircraft
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Message par FalconAircraft »

Je suis curieux..

Tu dis donc que le même avion , au cours de sa vie ( 20/30 ans) se tord.. et que tu as personnellement remarqué un numéro de série spécifique qui demandait 0° de trim en demande maintenant 1,5°...

Je vais te raconter mon expérience, certes point avec des Airbus.

Dassault ( hors F7X), la liaison manche/gouvernes se fait de manière solide (biellettes, etc..) du coup la dilatation en vol implique qu'il faille trimmer l'avion (qu'il soit neuf ou pas); en revanche la quantité de trim peut changer après une grande visite, ou une peinture ( environ tous les 12 ans).

Quand à l'idée de la poussée différentielle, et je suis surpris que l'ingénieur Dubble n'ait pas réagit plus fortement en termes d'aérodynamique pure. En effet et pour aller au plus simple, l'attaque oblique générée par la poussée différentielle générerait plus de trainée ( à cause du moment au point d'application) que la correction lacet de quelques dixièmes de degré de l'empennage vertical.
Ceci sans compter le fail passive du système à l'approche du décrochage ( il a été récemment démontré que les Airbus, comme tout avion arrêtait de voler au delà d'une certaine incidence, voire même de partir en vrille si l'écoulement n'était pas symétrique)

Ma conclusion reste qu'entre deux visites le même avion devrait se comporter de manière identique ( ceteris paribus).

Et je serai ravi d'apprendre plus sur cet effet de torsion de cellule avec l'âge...
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Dubble
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Message par Dubble »

Je ne garantis pas que l'effet grandit avec l'âge, je dis juste qu'un vieil a320 que j'ai vu à telle date avait tant de trim.

Pour ton raisonnement qui dirait que la dérive consomme moins que la poussée différentielle, je ne suis pas certain.

Imagine qu'on mette un gros truc qui traine (force F) sur la nacelle moteur droite. Tu as une force supplémentaire ponctuelle à cet endroit.

Si on ne fait rien, l'avion se barre à droite.
Pour compenser le moment, on introduit un moment de lacet qui compense sur la dérive, et on a pas d'attaque oblique.
On a donc la trainée supplémentaire QS*k*Cz² (Cz de la dérive)

Si on augmente la poussée du moteur droit de façon à compenser exactement la force F, tu n'as pas de raison d'avoir de l'attaque oblique.
Donc on économise la trainée supplémentaire QS k Cz² (car dans l'autre cas il fallait de toutes façons pousser plus pour compenser la force F)

Et en écrivant ça je me rends compte que l'augmentation de Cx total n'est probablement pas 0.001 mais autre chose.. (car pas de dérapage)

Effectivement c'est donc peut-être négligeable que d'avoir 1° de dérive, à voir..

Sur les aspects certifs je suis d'accord que ça va être chaud.
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Le chat blanc
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Message par Le chat blanc »

FalconAircraft a écrit :Je suis curieux..

Tu dis donc que le même avion , au cours de sa vie ( 20/30 ans) se tord.. et que tu as personnellement remarqué un numéro de série spécifique qui demandait 0° de trim en demande maintenant 1,5°...

Je vais te raconter mon expérience, certes point avec des Airbus.

Dassault ( hors F7X), la liaison manche/gouvernes se fait de manière solide (biellettes, etc..) du coup la dilatation en vol implique qu'il faille trimmer l'avion (qu'il soit neuf ou pas); en revanche la quantité de trim peut changer après une grande visite, ou une peinture ( environ tous les 12 ans).

Quand à l'idée de la poussée différentielle, et je suis surpris que l'ingénieur Dubble n'ait pas réagit plus fortement en termes d'aérodynamique pure. En effet et pour aller au plus simple, l'attaque oblique générée par la poussée différentielle générerait plus de trainée ( à cause du moment au point d'application) que la correction lacet de quelques dixièmes de degré de l'empennage vertical.
Ceci sans compter le fail passive du système à l'approche du décrochage ( il a été récemment démontré que les Airbus, comme tout avion arrêtait de voler au delà d'une certaine incidence, voire même de partir en vrille si l'écoulement n'était pas symétrique)

Ma conclusion reste qu'entre deux visites le même avion devrait se comporter de manière identique ( ceteris paribus).

Et je serai ravi d'apprendre plus sur cet effet de torsion de cellule avec l'âge...
Salut et merci pour ton témoignage.

Je serais bien incapable de te faire une quelconque démonstration sur cet effet de torsion de la cellule, je n'ai pas l'ancienneté pour avoir suivi un matricule depuis son premier vol. J'ai simplement pu observer que sur les vieux matricules, la correction du rudder trim était souvent plus importante que sur les plus récents. Pifométriquement je dirais que c'est dû aux interventions de maintenance, aux atterrissages durs... bref à tout ce qui peut modifier la cellule de l'avion au cours de sa vie. J'ai remarqué la même chose sur le perf factor que l'on entre sur la page status du FMS de l'A320. Plus l'avion est vieux, plus le perf factor augmente, donc plus la consommation réelle s'éloigne de celle de référence. Je conviens bien sûr que ce facteur peut notamment dépendre du cycle des moteurs.
Encore une fois, je n'ai observé que des corrélations, ce ne sont pas des preuves.

Par contre, comme Dubble, j'ai du mal à comprendre comment une attaque oblique pourrait survenir alors que le but de cette poussée différentielle est précisément de la supprimer sans recourir à l'empennage vertical et à la traînée parasite du braquage de sa gouverne. Le moment qu'elle produirait serait exactement le même que celui produit par le rudder trim, mais sans traînée.

Considérons le problème autrement. Lorsqu'on donne une inclinaison à un avion pour le faire tourner, on braque la gouverne de direction dans le sens du virage pour que ce dernier soit symétrique. Un système de poussée différentielle ne peut-il pas assurer la symétrie du virage sans que la gouverne de direction n'ait à être braquée?
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Dubble
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Message par Dubble »

Sauf que là les moteurs ne peuvent pas du tout réagir assez vite pour compenser les ailerons.
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Le chat blanc
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Message par Le chat blanc »

Dubble a écrit :Sauf que là les moteurs ne peuvent pas du tout réagir assez vite pour compenser les ailerons.
Certes ils seront toujours moins rapide qu'une commande de vol, mais à haut régime (>50%), les moteurs réagissent plutôt vite. D'autre part, en mode managé, sous autopilot, il est possible d'anticiper l'inclinaison de l'avion et donc d'asservir une poussée différentielle en conséquence. Difficile sans doute de rétrofiter les avions qui volent déjà mais pour les projets encore dans les cartons, est-ce que ça vous (ingénieurs aéros) semble hors de portée?
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grodep
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Message par grodep »

Sur tous les avions, les moteurs sont passés au banc et selon les résultats, on leur introduit un coefficient correcteur afin d'avoir sur tous les moteurs d'un meme avion, une poussée parfaitement identique.
PArtant de ce constat, il devrait être possible sans trop de difficultés, de corriger ce coeff sur l'un des moteurs en lieu et place de la correction automatique induite par le trim. Non, pas possible?
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chuck_73
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Message par chuck_73 »

Tout est possible mais ça revienta a oir un moteur dératé. La devient le bordel. Car un avion certifié a un minima de perfo. Avec un moteur dératé pendant le vol ce n'est pas défini actuellement... Donc c reparti pour des essais en Vol etc...
Techniquement c'est faisable, reglementairement c'est le flou. En entretien ca va l'être aussi ... En vol ça peut être transparent pour l'équipage. Bref tout reste a définir....
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