STABILITE ET PROFILS


Par Jérémie BUIATTI

"L’hélice… c’est toute l’Aviation ! La nervure… c’est tout le planeur !
" (Henri Mignet)

Suite au passage du profil 1934 au 1936 Henri Mignet a écrit : « Nous avons trop d’excédent de puissance ! »

Le profil d’une aile est donc très important pour les performances de l’appareil. Toutefois le profil parfait, bon pour tout avion, n’existe pas. Pour chaque avion les concepteurs développent un profil ou même une évolution de profil (profil variable en continu entre l’emplanture et le saumon).

Évidemment les Pou-du-Ciel ont eux aussi connu plusieurs profils.Pour les Pou-du-Ciel , du fait de l’aile vivante, le profil de l’aile avant doit répondre à des contraintes strictes, principalement en rapport avec le déplacement du centre de poussée.

Le premier profil fut celui du HM-14 de 1934, conçu par Henri Mignet avec sa propre soufflerie. Henri Mignet le choisit autostable pour que l’aile vivante n’induise pas trop d’efforts au manche. Toutefois les déplacements du centre de poussée associés à l’équilibrage par sandow ont eu des conséquences désastreuses.


Profil "Bouquin" 1934



Le deuxième, celui du HM-14 de 1936 fut conçu par Henri Mignet par interpolation de différents profils. Ce profil n’est pas autostable mais les déplacements du centre de poussée (CP) sont dans le bon sens pour la sécurité (recul du CP à faible Cz). De plus les performances sont améliorées.

Profil Mignet "Bouquin" 1936


Ensuite vient le NACA 23012 pour les HM 290. Encore une fois les déplacements du centre de poussée diminuent et les performances augmentent.

Profil NACA 2 30 12


Plus tard, avec le NACA 23112 , les déplacements du centre de poussée sont plus réduits. En contrepartie, les performances sont en légère baisse.

Profil NACA 2 31 12


Un autre profil très utilisé est le Mignet 34013, mis au point par Henri Mignet à partir du NACA 34013. Ce profil améliore le décrochage et est autostable, ce qui réduit les efforts au manche.

Profil Mignet 34 0 13



ANALYSE DES PROFILS AVEC AIRFOIL


Le graphe de gauche représente la portance (CL en anglais) en fonction de la traînée (CD en anglais). Celui du milieu affiche deux courbes : celle du haut donne la portance en fonction de l'angle ; l’autre donne le Cm en fonction de l'angle. Le graphe de droite donne le point de transition entre le fonctionnement laminaire et turbulent.

Comparaison polaires

(Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

L’étude de la stabilité du Pou-du-Ciel est complexe, certainement plus que celle des autres aéronefs. Cela à cause de l’aile vivante... En effet, le fait que l’aile avant a sa propre stabilité (d’ailleurs plus ou moins marquée selon le profil, la présence d’un tab et son réglage) interfère avec la stabilité de l’avion entier.



Pour qu'une aile soit stable:

il faut que le couple aérodynamique à portance nulle soit cabreur, et que le décalage entre le centre de gravité et le centre de portance induise un couple piqueur. Ainsi, quand l’aéronef accélère, le couple aérodynamique redresse et ainsi de suite. On voit donc que la stabilité de l’aile dépend de son Cm0 et de l’emplacement où se situe le centre de portance. Le Cm0 est souvent donné avec le profil.

Par contre positionner le centre de poussée en fonction du Cz est plus délicat. Il existe bien cette formule simple : Xcp = .25-(Cm0/Cz) , mais elle n'est correcte que pour des profils à épaisseur nulle, qui ne permettent pas de construire une aile... Pour les profils courants, la seule indication sur la position du centre de poussée que nous possédons est la courbe du Cm en fonction de l’incidence.

Un profil a donc un moment à portance nulle (Cm0 est le coefficient de ce moment).
La courbe de variation du Cm nous donne ce Cm0 et l’influence des déplacement du centre de poussée sur ce Cm0.

Etude 1934

Quand la courbe du Cm passe au dessus du Cm0 cela veut dire que le centre de poussée est en arrière du point de référence (25% de la corde).

A l’inverse quand le Cm passe au dessous du Cm0, cela veut dire que le centre de poussée est en avant du point de référence.

Donc dans le cas du profil Mignet 1934, on voit qu'à fort Cz (faible vitesse) le centre de poussée est plus en arrière qu'à faible Cz, donc le centre de poussée avance avec la vitesse de vol, ce qui diminue ou annule la stabilité de l’aile avant (pour l’aile vivante, l’axe de rotation de l'aile remplace le centre de gravité).



Origine de l’article: proposition de J. BUIATTI (jeremie-buiatti#wanadoo.fr) (#=@)
Composition: Charlie CRAWLEY
Mise en ligne: Thibaut CAMMERMANS


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