gain finesse d'un cocon

[Guy67]

Dans la pratique, avec ma sonde j'ai fait pas mal de mesures avec différents niveaux de trainées sur le pilote (cocon, cal-pieds, debout, skis,...) et à différentes vitesses (bras haut, full bar (sans les skis)). Le résultat est clair, la vitesse ne bouge quasiment pas. En revanche la finesse oui.

Là tu parles de vitesse air à charge égale ?
D'où l'influence de la trainée sur l'incidence de l'équipage: la trainée augmente l'incidence et la trajectoire plonge et la finesse ...
Reste que la finesse max est obtenue quand la trainée est minimale (on en revient au parachute -:)).

[Kriko]

Même avec une vielle voile de 5 de finesse, le poids est encore compensé à 96% par la portance de l'aile. C'est d’ailleurs ce qu'on cherche quand on veut voler, que la portance de l'aile compense notre poids... Dans ce cas de figure, le poids nous fait accélérer et la vitesse d'équilibre est donné à 96% par la portance.

Bien sur, et je l'ai écrit un peu plus haut, si on s'écarte d'un objet "volant" pour une objet qui "tombe" (parachute...), ce n'est plus valable de simplifier de la sorte et il faut faire les bonnes projections.

Pour la vitesse, c'est les mêmes proportions. Au premier ordre on peut dire que la vitesse sur trajectoire est la même que la vitesse horizontale. Mais en effet si tu gagnes 0.1m/s de taux de chute (environ 10% de gain sur la trainée totale) sur une aile finesse 10, avec les bonnes projections, ta vitesse horizontale va augmenter d'environ ... 0.1%  

J'ai volontairement simplifié pour éviter de complexifier la réponse en prenant en compte les angles entre les différents vecteurs.
Olivier Caldara a fait plein de petits articles avec la mise en équation complète pour ceux que ça intéresse d'entrer dans le détail.

Comme nombre d'entre nous, je ne suis pas un "cador" de la physique.
Néanmoins, dire que notre poids compense la portance de l'aile signifierait simplement que nous resterions à l'équilibre (2 forces opposées équivalentes); ce qui est loin d'être expérimenté...
Pour rappel, la finesse étant le rapport: Vitesse de pénétration/Taux de chute ou encore le rapport de la Portance et de la Trainée.
La Portance²+Trainée²= Poids² pour une aile en vol plané, sa finesse maximale est obtenue quand la traînée est minimale, la portance étant alors, par force maximale.
L'intérêt du cocon (si bien réglé, comme le positionnement d'une sellette dans les filets d'air) est/serait de diminuer la trainée. On peut aussi essayer de mimer un oeuf pour améliorer son Cx.

C'est ce qu'on appelle un mouvement rectiligne et uniforme. Tu vas tout droit, et à vitesse constante (ce qui est facile à expérimenter en air calme)... et là ton bilan de forces est nulle, tu es "à l'équilibre" comme tu dis. Et donc, aux approximations faites par Colombo près, la portance équilibre le poids (en toute rigueur il faut tenir compte de la traînée).

[Colombo]

Là tu parles de vitesse air à charge égale ?
D'où l'influence de la trainée sur l'incidence de l'équipage: la trainée augmente l'incidence et la trajectoire plonge et la finesse ...
Reste que la finesse max est obtenue quand la trainée est minimale (on en revient au parachute -:)).

Oui, vitesse air sur trajectoire. Mais en faisant la conversion en vitesse horizontale, le constat est le même.

C'est vrai, si la trainée augmente, l'incidence également car on a une trajectoire plus plongeante. Mais la trainée fait aussi baisser l'assiette en changeant l’équilibre des moments (à l’extrême, quand tu tires le secours la voile passe à 90° devant toi). C'est du 2nd ordre et les deux effets se compensent pas mal.
D'après mes mesures, j'ai quand même l'impression que c'est le changement d'assiette "qui gagne", d'où une légère perte de vitesse quand la trainée baisse.

Dans le même genre, il y a l'action de faire les oreilles. L'augmentation de charge alaire te fait accélérer, mais la trainée loin du CDG et la perte de finesse augmente ton incidence et te fait ralentir... au final la vitesse sur trajectoire ne bouge pas tant que ça.

[Guy67]

Là tu parles de vitesse air à charge égale ?
D'où l'influence de la trainée sur l'incidence de l'équipage: la trainée augmente l'incidence et la trajectoire plonge et la finesse ...
Reste que la finesse max est obtenue quand la trainée est minimale (on en revient au parachute -:)).

Oui, vitesse air sur trajectoire. Mais en faisant la conversion en vitesse horizontale, le constat est le même.

C'est vrai, si la trainée augmente, l'incidence également car on a une trajectoire plus plongeante. Mais la trainée fait aussi baisser l'assiette en changeant l’équilibre des moments (à l’extrême, quand tu tires le secours la voile passe à 90° devant toi). C'est du 2nd ordre et les deux effets se compensent pas mal.
D'après mes mesures, j'ai quand même l'impression que c'est le changement d'assiette "qui gagne", d'où une légère perte de vitesse quand la trainée baisse.

Dans le même genre, il y a l'action de faire les oreilles. L'augmentation de charge alaire te fait accélérer, mais la trainée loin du CDG et la perte de finesse augmente ton incidence et te fait ralentir... au final la vitesse sur trajectoire ne bouge pas tant que ça.

Changement de l’assiette en vol stabilisé ?

[Colombo]

L'assiette (angle de la corde de l'aile/terre) du parapente est déterminée par l'équilibre des moments des forces aérodynamiques. L'incidence est donnée par la somme de l'ange de finesse (trajectoire), d'assiette et de calage de l'aile (ce qu'on change avec l'accélérateur).

La portance de l'aile génère un moment à piquer très fort car elle est orientée vers l'avant. Même si l'angle est faible (finesse), son intensité en fait le moment le plus important.
A l'inverse, les trainées sur l'aile ont tendance à produire un moment à cabrer. Même si la trainée est faible, le bras de levier du cône de suspentage est très important et on a un moment proche de la portance.
La trainée du suspentage fait un moment à cabrer, le pilote à piquer (car sous le CDG). Mais leurs intensités sont plus faibles. Il y aussi l'effet du centrage de l'aile, ainsi que la stabilité du profil qui entre en compte.

Pour simplifier (encore!), l'équilibre de l'aile est principalement donné par la bataille entre le moment de portance et le moment de trainée de la voile. Heureusement pour nous, ce système est "stable", quand l'incidence augmente, la portance gagne et ramène l'aile en avant. Inversement, quand l'incidence baisse, la trainée gagne et renvoi l'aile en arrière.

Pour en revenir au cocon. Si tu baisses la trainée au niveau du pilote, tu perturbes cet équilibre par plusieurs actions:
- Trainée pilote plus faible -> le nouvel équilibre est plus cabré -> augmentation de l'incidence -> baisse de la vitesse; C'est le plus évident à mes yeux.
- Finesse plus grande -> portance orientée plus en arrière -> moment à piquer plus faible -> augmentation de l'assiette -> augmentation incidence -> baisse de la vitesse.
- Finesse plus grande -> incidence plus faible (car trajectoire moins raide) -> vitesse plus grande.
Mais si ta vitesse change :
- Vitesse qui augmente -> trainée  de l'aile qui augmente > augmentation du moment à cabrer -> incidence plus grande -> vitesse "pas autant plus grande"...
Et si ton incidence change :
- Augmentation de l'incidence -> augmentation de la trainée induite - augmentation du couple à cabrer -> augmentation de l'incidence ... mais augmentation de la portance et baisse de la finesse ->  portance plus orientée vers l'avant -> moment à piquer plus fort -> baisse de l'incidence -> etc...

Enfaite on ne peut pas raisonner linéairement comme je viens de le faire. C'est un systéme non-linéaire où tout est couplé et se compense plus ou moins pour qu'on garde la voile au dessus de la tête (systéme stable). Du coup ce n'est franchement pas facile de prédire le comportement... à part que ça ne bouge pas beaucoup...

[Poisson Kangourou]

  à Colombo !

[Guy67]

Pas tout compris; mais bon...
OK pour la variation du centre de poussée.
Maintenant, par exemple, l'augmentation de l'incidence ne me semble pas être à tout les coups associé à une baisse de la vitesse Air (Sol plus probablement).

[piwaille]

Pas tout compris; mais bon...

ma façon d'expliquer la chose :
l'aile vole comme elle peut avec ses forces aérodynamique qui engendrent une trajectoire
le pilote est un frein aérodynamique situé beaucoup plus bas, avec un beau bras de levier.

Si tu enlèves (une partie du) frein aérodynamique de ce pendule, l'aile va naturellement cabrer (vers le ciel) jusqu'à trouver un autre équilibre.
donc si un cocon avait une influence, elle se situerait au niveau du TC plus qu'au niveau de la vitesse.

Mais sauf quelques modèles très compliqués
* l'influence d'un cocon est exclusivement au niveau du confort du pilote
* avec les risques de non-alignement du cocon sur la trajectoire (sur les 3 axes) il y a plus à parier sur des pertes aérodynamiques (maitre couple / surface mouillée plus importante) que sur des gains. En conséquence, les 3 pages de cet échange sont de la pure littérature.
* ceci dit un pilote en meilleure forme (moins froid, moins fatigué) vole beaucoup mieux que n'importe quel sac optimisé aérodynamiquement

[Colombo]

Maintenant, par exemple, l'augmentation de l'incidence ne me semble pas être à tout les coups associé à une baisse de la vitesse Air (Sol plus probablement).

Si l'incidence augmente, le coefficient de portance aussi. Comme la projection du poids ne bouge pas (à iso finesse), la vitesse dois baisser.

J'essaye de trouver une configuration où ça ne fonctionnerait pas (avec beaucoup de trainée par exemple), mais pour le moment je ne trouve pas.

[fb73]

D'où la réduction judicieuse des surfaces sur les ailes de compétition (par rapport aux ailes moins performantes) pour avoir plus de vitesse et un taux de chute au moins aussi bon.

[calvat1]

Pour le gain réel, après pas mal de transitions de plus de 10 km avec un copain,  même voile avec ou sans cocon, celui qui avait le cocon arrivait 40 ou 50 m au dessus de l’autre. C’était il y a plus de 10 ans, maintenant j’y ai rajouté un gros carénage arrière et je trouve que ma delta 4 a une belle finesse, en tout cas c’est sur elle ne me semble pas handicapée par le machin.  Je le zipe que les jours prometteurs.
 Un truc qui me chiffonne,  j’ai lu les résultats des souffleries numériques et il s’avère que ce sont les épaules et la tête qui causent le plus de traînée et les fabricants mettent sur le marché des carénages rikikis,  courts, qui s’arrêtent au niveau des épaules.  La tête dépasse,  toute seule, ils veulent peut être faire des économies  de tissus.  A la construction j’avais peur d’entendre constamment le bruit du tissu frotant contre le casque mais c’est très faible et pas gênant ou avec l’age je deviens  sourd.....

[plumocum]

fabricants mettent sur le marché des carénages rikikis,  courts, qui s’arrêtent au niveau des épaules.

C'est sans compter la sellette teletubbies.


Bon, pour voler avec ça, faut vraiment avoir envie de niquer les copains, je sais pas si c'est efficace pour séduire les copines

[Man's]

Bon, pour voler avec ça, faut vraiment avoir envie de niquer les copains, je sais pas si c'est efficace pour séduire les copines

Peut-être alors pour séduire les copains et...

[Willitou]

https://www.youtube.com/watch?v=a62iaW4p96Y

Si j'ai l'occasion je poserai la question à "force blanche" pour avoir son avis sur le sujet.

[Colombo]

Le sous-marin a environ 2 fois moins de trainée qu'une sellette ouverte de site.
Sur une aile finesse 10, tu passes à 11.2.
De ce qu'on m'a dit, en compétition la différence est significative.

[Man's]

De ce qu'on m'a dit, en compétition la différence est significative.

On m'a dit la même chose, notamment d'un ami qui, malgré son Enzo 3 grande taille, a dû subir le final glide de la manche de 170km du CdF cette année, complètement à la ramasse par rapport à Luc Armant avec une Enzo 3 de taille plus petite mais équipé d'un sous-marin.

Ce serait à tel point que selon Russ Ogden, l'Enzo 4 ou même 5 avec une sellette de compète classique ne seront jamais aussi perf qu'une Enzo 3 + sous-marin.

[Michel Ballif]

Bien joli de gagner en finesse, et pour enrouler avec un sous-marin, on perd combien … difficilement mesurable mais constaté surtout dans les thermiques étroits.

[Colombo]

Je ne sais pas s'il y a vraiment une perte en thermique.
Le gain en tx de chute est toujours la.
Et si la sellette prend du dérapage, la perte de trainée sera plus faible que sur un cocon classique.
Il reste le problème de la stabilité: avec cette forme bien profilé, le centre de poussée est très en amont, ce qui nuit à la stabilité. L'aileron est la pour rattraper le coup.
Mais je ne sais pas s'il est suffisant pour rendre l'ensemble plus stable qu'une sellette classique (= moins de dérapage), ou s'il reste moins stable (= plus de dérapage possible).

[calvat1]

 En thermique aucun gain je pense mais en ligne droite plus de lacet .  Mon carénage ressemble à celui de la kanibal 2. Il agit comme l’empenage d’une flèche ou plutôt d’une girouette sur axe. Mais il est bien loin du sousmarin.

[Willitou]

Bien joli de gagner en finesse, et pour enrouler avec un sous-marin, on perd combien … difficilement mesurable mais constaté surtout dans les thermiques étroits.

Durant la seule démo. à laquelle j'ai pu assister ; "force blanche" a mis la fessée à tout le monde en thermique étroit.

Par contre le pilotage semblait spécifique (j'ai un peu filmé l'exercice).

Mais cela reste un outil de compétition.

[a-r-h]

De ce qu'on m'a dit, en compétition la différence est significative.

On m'a dit la même chose, notamment d'un ami qui, malgré son Enzo 3 grande taille, a dû subir le final glide de la manche de 170km du CdF cette année, complètement à la ramasse par rapport à Luc Armant avec une Enzo 3 de taille plus petite mais équipé d'un sous-marin.

Ce serait à tel point que selon Russ Ogden, l'Enzo 4 ou même 5 avec une sellette de compète classique ne seront jamais aussi perf qu'une Enzo 3 + sous-marin.

Et, d'après les résultats d'Honorin, Zeno 2 + sous-marin feraient jeu égale avec Enzo 3 + sellette compète classique.

En compète, ou même en cross ambitieux, (ou même en cross normal mais pour garder encore plus de marge), ça ne serait quand même pas très malin d'investir dans une aile pointue super optimisée et de tout gâcher par une sellette peu optimisée.
Et encore, on est à la ramasse par rapport à ce qu'ils font en delta.

[Man's]

en cross ambitieux, (ou même en cross normal mais pour garder encore plus de marge), ça ne serait quand même pas très malin d'investir dans une aile pointue super optimisée et de tout gâcher par une sellette peu optimisée.

Dans le genre, J'ai plusieurs fois croisé en cross un gus en R11 et sellette assise, ça m'a toujours intrigué... (après, il y avait l'école P. Bérod pour qui la forme la plus aérodynamique, c'était la boule et la sellette assise était ce qui s'en rapprochait le plus, ça me laisse perplexe également).

[air]

Me suis toujours demandé pourquoi on essayas un cale-pied super court, pour voler les genoux pliés, jambes repliées, pieds au niveau des fesses. Couple sur lacet réduit, surface mouillée équivalente au buste.

[Lucas.CSH]

En théorie pour un volume donné, c'est la forme 'goutte d'eau' qui va minimiser le Cx de la forme, donc la traînée.

[Man's]

Oui, pardon, c'était aussi l'argument de Bérod, la goutte d'eau et non la boule.

Cela dit, on voit bien qu'un profil en forme de ballon dirigeable est plus efficace qu'un crapaud sur une boite d'allumette.