Le quiz du dimanche soir

[algue14]

Les pales avaient une forte inertie.Tellement qu'il pouvait redécoller plusieurs fois après une auto-rotation.

[concorde fan]

Bravo, effectivement il y a les bonnes réponses que j’attendais : cellule très légère et rotor ayant une grande inertie.
On va expliquer comment se déroule généralement une autorotation sur un hélicoptère classique pour bien comprendre la particularité du Djinn ensuite.
Pour une autorotation réussie, on déconnecte la transmission du moteur vers le rotor, on passe très rapidement en petit pas le rotor ce qui met immédiatement l’hélicoptère en descente mais surtout permet de conserver des tours/minute au rotor, car le rotor est alors « soufflé par le dessous ». Pour donner une image parlante, pensez à la petite girouette colorée de fête foraine au bout d’un manche, plus vous courez vite avec, et plus l’hélice tourne vite.
En augmentant encore le taux de chute (diminution de pas ou cyclique avant, les deux étant cumulables) on peut donc accélérer la vitesse de rotation du rotor, ce sera de l’énergie utile pour la suite, vous verrez.
A l’inverse en augmentant le pas on augmente la trainée et on ralentit immédiatement le rotor, jusqu’à un seuil critique où il y a risque de perte de contrôle, bien souvent non récupérable, faute de tours/minute suffisants.
Le but premier d’une autorotation étant de se poser en DOUCEUR, le pilote gère donc sa trajectoire au mieux vers un endroit posable, tout en conservant des tours rotor.
Arrivé à proximité du sol le pilote effectuera un « flare » (arrondi) en remettant du collectif (augmentation de pas du rotor principal) pour se poser en douceur, perdra dans le même temps beaucoup de tours rotor mais sera posé une fois que les tours rotor deviendront critiques.

Venons-en au Djinn maintenant qui n’a pas de rotor anti couple car il y n’y a pas de transmission mécanique de la turbine vers le rotor. On se sert de la turbine pour éjecter des gaz en bout de pale servant à faire tourner le rotor.
La tenue de direction s’effectue grâce à une gouverne de direction classique en permanence soufflée : soit par le vent relatif, soit par une partie de l’air venant du rotor principal, ou encore avec une partie du flux de la turbine, si celle-ci est en fonctionnement bien entendu.
Le Djinn n’ayant pas de transmission mécanique (pas de couple rotor à contrer), on s’est permis d’installer, volontairement, un rotor surdimensionné, autant en diamètre qu’en masse par rapport au reste de la machine, très légère.
L’inertie de ce rotor une fois lancé sera donc un réel atout, surtout en autorotation, on y vient.
En autorotation le rotor du Djinn conserve assez facilement ses tours/minute (inertie du rotor) ce qui permet donc à cet hélicoptère, et d’ailleurs c’est le seul à pouvoir faire ça, de faire 3 posés et 2 décollages successifs avec un pilote s’y prenant bien.
Sur un autre hélicoptère classique, en autorotation, réussir une telle prouesse c’est juste impossible.
François

[JacquesZ]

Merci pour cette explication détaillée François, j'ai appris des choses, j'adore!

[concorde fan]

Avec plaisir, au passage je vais reprendre un truc qui peut porter à confusion.
En autorotation, on ne doit JAMAIS faire des « cloches » ou délester totalement le rotor avec TROP de cyclique vers l’avant, c’est extrêmement dangereux et souvent ça ne pardonne pas.
C’est aussi valable pour les autogires qui sont des aéronefs en autorotation mais dont un moteur classique pousse la machine vers l’avant, si ces derniers peuvent grimper c’est justement parce que le moteur permet indirectement de faire gagner (ou tenir) des tours/minutes au rotor, qui procure alors une portance supérieure au propre poids de l’ensemble.
Retenez que le rotor doit toujours rester en calage positif même avec un peu de manche en avant, ou plutôt un chouia de manche en arrière en moins, surtout !
François

[JacquesZ]

Bon ok, on est seulement Vendredi soir, mais il n'y a pas d'heure pour les braves !

Voici le retour du quiz du jour:
Si au cours d’un vol, une très importante quantité de carburant est transférée du réservoir fuselage avant vers le réservoir fuselage arrière, quel est l'incidence sur le rayon d'action et la vitesse de décrochage?

Jacques

Précision: Je ne parle pas d'un avion avec une aile delta (Concorde) pour lequel ce transfert de carburant peut se faire également, mais surtout pour des raisons de position du centre de poussée qui varie avec l'apparition de l'onde choc supersonique. Dans mon cas de figure, on reste en régime subsonique, mais François pourra sûrement nous éclairer mieux sur le sujet spécifique du grand oiseau blanc....

[concorde fan]

Comme ça je dirais que plus un avion vole vite et plus son centre de poussée recule, c’est aussi valable pour un liner, autre que Concorde.
Pour éviter de compenser de manière exagérée avec la gouverne de profondeur ou l’ensemble entier du plan de profondeur, ce qui provoque de la trainée pour rien et diminue le rayon d’action, on transfère du carburant vers l’arrière.
La répercussion sur la vitesse de décrochage est « minime », la répercussion sur la manière dont l’avion va décrocher est par contre capitale et modifiée, car l’avion serait alors beaucoup moins sain pour sa récupération.
Par sécurité on va donc maximiser la vitesse de décrochage.
Et avec du centrage arrière le rayon d’action sera augmenté.

Je pense aussi qu'avec trop de centrage arrière on aura le même soucis que trop de centrage avant, pas bon pour la trainée, tout ça est à doser de manière rigoureuse et sans improvisation, en suivant les checklists.

J’ai bon ?
François

[JacquesZ]

Y'a de l'idée François, mais c'est pas tout à fait ça!

Sur un Liner le centre de poussée varie très peu aux régimes normaux d'incidence (à l'approche du décrochage c'est différent) et son mouvement avant/arrière dépend essentiellement de l'angle d'incidence de l'aile.

Ce pour autant qu'on reste en dessous du Mach Critique, c'est à dire la vitesse où l'air accéléré sur l'extrados atteint une vitesse supérieure à Mach 1 alors que le reste de l'avion est encore à une vitesse inférieure au Mach.
Aux approches du Mach critique, en régime de croisière, le centre de poussée recule brutalement et si le centre de gravité ne change pas on se retrouve avec une forte tendance à piquer (Tuck Under).
C'est cette tendance à piquer très dangereuse qu'on doit compenser automatiquement avec le Mach Trim, qui reçoit les données de la centrale aérodynamique et règle le Trim de profondeur à cabrer au delà d'une certaine vitesse.

Mais la question portait sur le déplacement du carburant!
Le déplacement de masse (le carburant) d'avant en arrière va plutôt jouer sur le centre de gravité de l'avion, ce qui n'est pas la même chose.

Je laisse encore un peu chercher les autres et je retourne à mes révisions pour le certificat Masse et centrage..;

Jacques

[concorde fan]

Bon j’ai une autre piste aussi.
Un avion centré arrière perd de ses qualités « auto stables », ce qui voudra dire qu’il y aura toutes les chances que sur la durée totale du vol on aura du coup bougé bien plus la gouverne de profondeur pour des multiples corrections, chaque fois qu’on bouge une commande c’est de la trainée aérodynamique en plus et donc du rayon d’action en moins…
Je dis l’inverse de ce que j’avais dit avant, SAUF QUE , et là la nuance est importante, avec un avion centré arrière on a nettement moins besoin de bouger une commande pour un même effet avion centré avant, on gagne donc au final sur le rayon d’action.
François

[JacquesZ]

En parlant de Masse et Centrage, je découvre les "joies" des devis de masse et centrage de nos jets.
Normalement c'est fait par les OPS, mais on est censés savoir les faire manuellement en cas de besoin, ne serait-ce que pour pouvoir les vérifier, et c'est pas triste!
On y voit aussi les LMC (last minute Change) qu'on peut avoir en ligne, à savoir du frêt embarqué ou débarqué à la dernière minute et qui peut grandement affecter le centrage, et partant les performances de l'avion.


Ceci dit c'est très instructif sur les différentes limitations qu'on peut rencontrer selon le carburant embarqué et la charge marchande, puisque cette feuille détermine in fine le réglage du trim au décollage, et permet de déterminer les limitations du jour (structurelles ou piste) qui vont à leur tour dicter les différentes vitesses de décollage. Certes le FMS fait tout ça plus ou moins automatiquement, mais comprendre comment ça marche et pourquoi n'est pas inutile!

S'il y en a que cela branche, je vous ferai un petit topo quand j'aurai un peu plus de temps, c'est très intéressant.

Jacques

[JacquesZ]

Tu brûles François!

Effectivement le transfert de carburant vers l'arrière augmente le rayon d'action.
Le pourquoi est en revanche différent de ton explication, et on a rien sur la vitesse de décrochage, donc je considère que la réponse est à moitié bonne .
Mais ton raisonnement est bon, ça se passe effectivement au niveau de la gouverne de profondeur...

Jacques (qui en apprend tous les jours)