Le vol latéral sous toutes les coutures

[Dubble]

Bonjour !

Nouveau sujet d'intérêt aujourd'hui, cela peut faire suite à une expérience très simple que vous pourriez faire avec votre avion de club.
Attention, cette technique n'est pas enseignée usuellement en club et est plutôt l'apanage de vols d'essais. Elle permet de vérifier la qualité de la modélisation latérale d'un avion, car elle mélange beaucoup de ses différentes caractéristiques (effet dièdre, effets moteurs, efficacité de la gouverne de direction...) Voilà pour les précautions oratoires.

Le dérapé stabilisé. Positionnez-vous Va (afin d'avoir le droit de braquer les commandes à fond), et mettez du pied à fond d'un côté. Stabilisez le vol rectiligne à l'aide d'une inclinaison opposée. Notez l'inclinaison obtenue.
Faites la même chose dans l'autre sens.

Si votre avion était symétrique, vous obtiendriez l'égalité des inclinaisons, ce ne serait pas intéressant.
Comme votre moteur n'est pas du tout symétrique, vous allez obtenir quelque chose d'intéressant.
Plusieurs effets dans le moteur vont jouer :

Couples gyroscopiques (nuls ici car vous êtes stabilisé)
Couple de renversement (vous amène à braquer les ailerons en vol, ou alors à avoir un trim sur l'un d'eux qui est calé)
P factor : l'hélice tire plus vers la gauche à incidence positive, sensible quand vous êtes en montée
Propwash ou souffle hélice en Français, le souffle hélicoidal tape sur la gouverne et l'envoie à droite.
Tous ces effets sauf le premier vont à gauche. Le premier va à gauche aussi quand vous "piquez" (avez un mouvement à piqué) au décollage d'un train classique.
On peut noter des effets longitudinaux aussi :
Souffle hélice et son impact sur la portance, sur l'angle de décrochage...
Souffle hélice et son impact sur la déportance de l'empennage et donc l'amplification du moment donné par la gouverne de profondeur
D'autres choses..

Pour contrer ces effets, les constructeurs d'avion ont mis en place quelques trucs :
- Tab fixe sur les ailerons
- Tab fixe sur la dérive
- Mais surtout, angle de calage du moteur. Vers la droite souvent, et aussi vers le bas (compris dans les "autres choses" ci haut)

Voici donc l'explication.
Quand vous mettez du pied à droite, le calage du moteur vers la droite vous aide, et le dérapage est supérieur.
Si le dérapage est supérieur, il faudra mettre, par effet dièdre, plus d'ailerons, et à cause de la force latérale, plus de roulis.
Ensuite, comme la force latérale va aussi à droite, il faut plus de roulis à gauche pour compenser le pied à droite.

L'effet du moment est plus sensible. Environ 2 tiers de l'impact est lié au moment, et 1 tiers à la force (même si évidemment on ne peut pas avoir l'un sans l'autre dans la vraie vie)
J'ai constaté cet écart ce matin en faisant un dérapé stablisé dans un sens, puis dans un autre. J'avoue ne pas avoir noté de quel côté j'avais noté l'écart. Mais l'écart était très notable. Sur un DA40, 15° d'un côté, 10° de l'autre, grosso modo.
Je n'ai pas non plus vérifié sur le moment si le calage du moteur était flagrant sur ce modèle.

L'effet du propwash serait à noter, mais comme il a lieu à l'arrière, l'effet moment et l'effet force se compensent. Je ne l'ai pas vérifié par le calcul car le propwash est très difficile à modéliser, mais il est plus faible en croisière, et on peut parier que le 2/3 1/3 se vérifie donc un effet divisé par 3.
Le couple de renversement n'a d'influence que sur la quantité d'ailerons qu'on met pour obtenir l'équilibre.

Prochain point : réfléchir si un avion qui vire à 60° a plus d'assiette à cabrer s'il vire à droite ou à gauche.

[-Tomcat-]

Prochain point : réfléchir si un avion qui vire à 60° a plus d'assiette à cabrer s'il vire à droite ou à gauche.

Je te suggère de revoir ce qu'il y a derrière Va aussi

[arogues]

salut,

Déjà mettre du pied à fond à la VA...
Passes vite ta qualif FI, je pense (j'espère), que tu arreteras d'écrire ce genre de post...

Je pense que personne en formation PPL ne mets le pied à fond (en vol), donc proposer à des pilotes de faire quelques chose qu'ils ont jamais fait c'est pas l'idéal...

[Dubble]

Je te suggère de revoir ce qu'il y a derrière Va aussi

A priori pas du vol latéral

Sur ce graphe, on remarque que la courbe qui arrive à Va correspond à la courbe de portance maximale.
Cette courbe atteint Va quand le facteur de charge auquel cette portance donne lieu atteint le facteur de charge maximal de l'avion.
Donc c'est bien du vol longitudinal qui donne lieu à la définition de Va. Au passage, Va serait plus faible si la masse était plus faible.
Sauf si l'avion était particulièrement fragile au niveau de la dérive, mais cela serait une exception, liée à une conception hasardeuse ou une usure de la structure.

Inversement, être en dessous de Va ne garantit pas de ne pas casser l'avion. Il est possible de casser l'avion par des actions alternatives aux commandes, en deça de Va.

Lors d'un dérapé stabilisé, la force liée au dérapage contre celle liée au braquage. C'est si tu inverses l'ordre, que les deux se cumulent, que ça pose un souci.

Je pense que personne en formation PPL ne mets le pied à fond (en vol),

En planeur, à chaque virage à basse vitesse. En formation MEP, il vaut mieux savoir y aller aussi.

[-Tomcat-]

Inversement, être en dessous de Va ne garantit pas de ne pas casser l'avion. Il est possible de casser l'avion par des actions alternatives aux commandes, en deça de Va.

Être au-dessus de Va te garantit que tu ne décrocheras pas en braquant la profondeur brutalement. Être en-dessous de Va te garantit que tu ne dépasseras pas le facteur de charge max en braquant la profondeur brutalement. Et donc, réciproquement, en-dessous tu peux décrocher et au-dessus tu peux casser l'avion... C'est à peu près tout ce qu'un pilote a besoin de comprendre, le reste c'est du blabla.

[Jeanlouisdavid777]

Oui enfin Va est choisit de manière plus ou moins arbitraire avec Va qui est supérieur ou égal à VS à facteur de charge max.
L’avion peut se casser avant, d’ailleurs dans les fait il n’est pas sensé se casser car VS à facteur de charge max est inférieur à Va, de plus elle est importante à prendre en compte comme vitesse de dimension pour les gouvernes en CS23.
La Va varie assez peut avec le changement de gross weight Va new=Va x racine carré de w new sur max gross weight
De manière très floue faire attention au domaine de vol entre VS à facteur de charge max et Va si on s’en refaire à la définition originale.
De plus peut mesurer le vieillissement d’un avion et le faite qu’il soit tordu ? ( comme certains ATR ou 737 par exemple)
Si vous avez une idée de comment quantifier le vieillissement d’un avion en terme de symétrie je prends, de plus si il est intéressant de prendre va= vs facteur de charges max ou Va arbitraire ?