Pourquoi allongement = finesse

[Gillesf]

Je lisais dans certains articles que pour obtenir une amélioration de la finesse de nos voiles, il nous fallait passer par l'allongement de celles-ci.

Si avec mon trés modeste bagage technique, je comprend bien qu'avec de la surface en plus, on aura plus de "portance pour planer".  Qu'avec de la charge ailaire on peu gagner en vitesse, solidité de la voilure, et en précision des commandes.

Le rapport directe : allongement = finesse n'est pas aussi évident à mes yeux.

Y'a t-til des techniciens qui puissent essayer de m'éclairer avec des mots ou des images simples ?  (je sais dans ce domaine je suis trés mal placé  )

Merci à tous.   

[flaille]

Hello Gilles. Je m'aventure à une réponse, à corriger si besoin.
Ce qui nous permet de tenir en l'air est la portance, or tout profil qui créé de la portance génère aussi de la trainée, que l'on appelle "trainée induite". Et cette trainée induite est inversement proportionnelle à l'allongement, cf la formule ci-dessous. (Lambda est l'allongement, Ci est la trainée induite)


L'augmentation de l'allongement permet donc de diminuer la trainée induite et donc d'améliorer la portance.

[Man's]

Je ne suis pas technicien, mais en fait, cela aide aussi pas mal de regarder la définition de la finesse :

F= P/T ou encore Finesse = Portance / Traînée ; on voit bien que pour augmenter la finesse, il faut soit augmenter la portance, soit réduire la traînée ...soit les deux !

Cela devient encore plus évident quand on voit une aile de planeur : tu réduis la traînée en ...allongeant la surface de portance par l'envergure, d'où le lien entre allongement et finesse.

Note au passage que sur un parapente, la réduction de traînée peut se faire aussi par d'autre moyens qu'augmenter l'allongement : optimisation du profil ou du suspentage par exemple.

C'est plus clair ?

[Le bandit démasqué]

Plus d'allongement = plus de bord d'attaque (qui crée la portance) et de traînée "utile".

Moins d'allongement = plus de surface à mettre derrière le bord d'attaque et plus de traînée inutile

[PiRK]

Je met un schéma qui explique bien ce qu'est la trainée induite pour compléter l'explication de flaille et de Man's :


Le soucis c'est les bout d'ailes parce qu'à ce niveau l'air en surpression de l'intrados file vers l'extrados. Plus on allonge l'aile plus cet effet est diminué parce que la longueur relative de l'aile affecté par ce phénomène est diminué.

Il doit aussi y avoir une influence du fait qu'en réduisant la corde de l'aile on se retrouve avec une plus grande proportion de la surface qui a un effet "utile" sur la portance au lieu de simplement faire la trainée.

[flaille]

Je ne suis pas technicien, mais en fait, cela aide aussi pas mal de regarder la définition de la finesse :

F= P/T ou encore Finesse = Portance / Traînée ; on voit bien que pour augmenter la finesse, il faut soit augmenter la portance, soit réduire la traînée ...soit les deux !

Cela devient encore plus évident quand on voit une aile de planeur : tu réduis la traînée en ...allongeant la surface de portance par l'envergure, d'où le lien entre allongement et finesse.

Note au passage que sur un parapente, la réduction de traînée peut se faire aussi par d'autre moyens qu'augmenter l'allongement : optimisation du profil ou du suspentage par exemple.

C'est plus clair ?

toutafé. Pour dissiper d'éventuels malentendus, je précise que je parlais de la trainée induite par la portance et que Mans parlait des trainées de frottement (optimisation du suspentage) et de forme (optimisation du profil). Il me semble que seule la première (induite) est améliorée avec l'allongement, à confirmer par Doctor Pirk

[Ecclésiaste74]

Bon ça va pas arranger le schimili machin truc, mais en plus de modifier le profile et/ou l'allongement d'une voile, de revoir son suspentage et les matériaux utilisés, certains ajoutent des appendices afin d'interagir avec cette mécanique des flux.

Advance par ex. utilise des winglets, à l'instar de l'aéronautique moderne.

Mais d'autres, comme Bioair modifie carrément la forme de l'aile en travaillant sur une double voute.

Je ne sais pas si cela permet de diminuer les trainée, l'allongement ou de gagner en performance, mais s'ils persistent dans cette voie, c'est bien que ça doit faire quelque chose.

[Gillesf]

Merci à tous 

C'est beaucoup plus clair. 

Parce que je me disais de manière trés simpliste, que comme il fallait de la portance pour planer et que l'allongement rendait les voiles plus "techniques " à lever et à piloter, on devrait plutôt chercher de la surface de portance sur la corde.... mais j'avais faux : la corde induit de la trainée "pas utile". 

[Guig74]

La trainée sur un parapente est absolument hallucinante.
Les profils utilisée, qui sont relativement épais et pas tellement optimisés doivent avoir une finesse dans les environs de 40.
Quand on y ajoute les différentes trainées, on tombe à 10.
Ce n'est pas ce qu'on peut appeler un aéronef optimisé.
Un planeur est à ~50% de sa finesse de profil, le parapente est à ~25%

[Ecclésiaste74]

Si je comprends bien ce que tu essais de nous dire, c'est qu'une voile qui présente une finesse théorique de 10, techniquement devrait avoir une fois seule, sans pilote ni suspente, une finesse de 40 ! 

Ca signifie qu'il reste encore une marge de progression importante dans le domaine de la conception de nos engins et donc de performance !? Non

[Kriko]

La trainée sur un parapente est absolument hallucinante.
Les profils utilisée, qui sont relativement épais et pas tellement optimisés doivent avoir une finesse dans les environs de 40.
Quand on y ajoute les différentes trainées, on tombe à 10.
Ce n'est pas ce qu'on peut appeler un aéronef optimisé.
Un planeur est à ~50% de sa finesse de profil, le parapente est à ~25%

Difficile de comparer, les contraintes ne sont pas les mêmes: le planeur est rigide et a donc un  état de surface beaucoup plus propre, n'a pas de jambon qui pendouille en dessous ni de ficelles pour accrocher le jambon.

[Mathieu]

Ca signifie qu'il reste encore une marge de progression importante dans le domaine de la conception de nos engins et donc de performance !? Non

Ben en théorie oui, mais dans les faits, quand tu vois les pilotes de haut niveau, sous leurs 2 lignes et sans un poil qui dépasse de leur cocon, tu te dis que pour exploiter cette marge de progression ça va se jouer sur des petits détails!

N'empêche que c'est impressionnant de voir à quel point notre matos continue d'évoluer...

[Ecclésiaste74]

Effectivement, je me rappelle mes débuts avec mon ITV rectangulaire et ses grilles noires sur le BA pour empêcher les insectes de rentrer dedans, la sellette flachie avec une minuscule planchette sans airbag ni mousse bag, des crochets à la noix qu'il fallait enfiler les uns dans les autres pour s'attacher (putain qu'il me faisaient chier ceux là alors) ; des courses d'élan de malade pour pouvoir décoller, et le taux de chutte, n'en parlons même pas.
Et maintenant!!!
Les néophytes n'ont franchement pas de mérite, c'est trop facile.

Je pense, sans faire la polémique du parapente qui doit rester mou sinon c'est plus de parapente, que l'avenir est dans la rigidification ou semi rigidifaction d'une partie de l'aile. Ozone l'a bien prouvée avec sa BBHPP. Et ce n'est pas pour rien que les autres constructeurs se sont mis au renfort avec des joncs plutôt que de persister dans le mylar traditionnel.

Je pense aussi que le progrès va se faire par le tissus et son indiction, afin de limiter les frottement parasites et les tensions.
D'ailleurs, on le voit bien chez Advance qui construit ses bords d'attaque avec deux orientations différentes de la trame du tissus pour mieux organiser le travail de la charge de ce dernier.

[Le bandit démasqué]

Ozone l'a bien prouvée avec sa BBHPP. Et ce n'est pas pour rien que les autres constructeurs se sont mis au renfort avec des joncs plutôt que de persister dans le mylar traditionnel.

Je crois que c'est un raccourci un peu mensonger ... il y avait des joncs avant la BBHPP !

[Ecclésiaste74]

Mensonger, non. Ignorant oui. Je n'est suivi que d'un oeil cette avancée technologique. 

[flaille]

Bon ça va pas arranger le schimili machin truc, mais en plus de modifier le profile et/ou l'allongement d'une voile, de revoir son suspentage et les matériaux utilisés, certains ajoutent des appendices afin d'interagir avec cette mécanique des flux.

Advance par ex. utilise des winglets, à l'instar de l'aéronautique moderne.

Mais d'autres, comme Bioair modifie carrément la forme de l'aile en travaillant sur une double voute.

Je ne sais pas si cela permet de diminuer les trainée, l'allongement ou de gagner en performance, mais s'ils persistent dans cette voie, c'est bien que ça doit faire quelque chose.

Le winglet est précisément un artifice destiné à augmenter l'allongement, simplement, on ne peut pas le mesurer par allongement projeté.
Pour la "double voute" de bioair, c'est aussi destiné à augmenter l'allongement de l'aile, mais poussé à l'extrême. Reste à prouver l'aspect efficace.
Sans aller jusque là, tu peux augmenter comme sur les R10 ou U6 l'allongement par relevement des plumes. Ca a l'air de rien sur les photos, mais entre une U5 et une U6, pour un même allongement "à plat", l'allongement projeté passe de mémoire de 5.9 à 6.3, augmentant donc la portance de l'aile par diminution de la trainée induite.

[flaille]

Je pense aussi que le progrès va se faire par le tissus et son indiction, afin de limiter les frottement parasites et les tensions.
D'ailleurs, on le voit bien chez Advance qui construit ses bords d'attaque avec deux orientations différentes de la trame du tissus pour mieux organiser le travail de la charge de ce dernier.

Ce sont deux choses bien différentes. Les tissus enduits ont un état de surface exceptionnel de quelques micromètres, qui ne constitue pas pas vraiment un facteur limitant dans la recherche de la performance. en revanche, comme tu le souligne, le caractère souple de nos voiles génère des déformations de profil qui peuvent atteindre plusieurs cm. Ce sont surtout ces déformations qui limitent la performance du profil. A ce stade, comme tu le dis pour l'orientation chaine/trame, c'est le savoir-faire du constructeur qui fait la différence.

[FlyingBen]

Oui, bon, si Advance était un modèle d'optimisation des performances, ça ferait déjà un bail qu'ils auraient viré leurs chaussettes en bout d'aile hein : le parapente, ou comment gagner un point de finesse avec un marketing efficace.

J'me demande d'ailleurs dans quelle mesure, chez Ozone ils ont pas invité Janneton à aller couper le jonc pour masquer un autre truc, là.

[tanga]

en continuant sur l'allongement, y a des dhv2 a +de 6 d'allongement et 4.4 projeté et en dessous des 6 avec le même allongement projeté, théoriquement c'est quoi la différence.

[Le Bombier]

L'aplatissement ?

[Francis.]

Tanga, l'allongement projeté, c'est l'allongement de l'ombre de ta voile.
Grand allongement a plat et grande voute = faible allongement projeté.

[tanga]

et aérodynamiquement parlant ca apporte quoi une grande voute, comme dit plus haut un plus grand bord d'attaque, une corde plus faible et moins de trainer.
en théorie si on prend l'exemple de l'astral 6 et de la synergy 4 qui son relativement allongé pour leurs homologation en 4 ligne et la sigma8 et la delta en 3 ligne et moins allongé, au nivaux trainé gagné, c'est quoi le plus avantageux,  .
ca deviens un vrais casse tête entre les voile rigifol, allongé, en 3 ligne, light, en porcher gelvenor...

[Flying'enclume]

allongement = + de finesse, OK...
mais quel est la valeur la plus significative? l'allongement à plat ou projeté? 

pour poser la question autrement : 2 voiles identiques par ailleurs (même allongement à plat) l'une très voutée l'autre pas, laquelle a la meilleur finesse?

[Ecclésiaste74]

Je me trompe peut être, voir même surement ; mais àmha il ne faut pas regarder que l'allongement. Il doit aussi falloire regarder l'épaisseur de la voile, le suspentage, la forme générale de l'aile (rectangulaire simple, profilée, bout d'aile relevée ....) ...
La finesse doit àmha dépendre de l'ensemble plus que d'un seul élément. Dire qu'une aile qui a 6 d'allongement et 1.5 de corde ne doit pas être suffisant pour établir une finesse réellement exploitable.
Merci de me corriger ou compléter. (sujet très intéressant)

[PiRK]

allongement = + de finesse, OK...
mais quel est la valeur la plus significative? l'allongement à plat ou projeté? 

pour poser la question autrement : 2 voiles identiques par ailleurs (même allongement à plat) l'une très voutée l'autre pas, laquelle a la meilleur finesse?

On avait discuté de la voûte dans un autre sujet et rien de très clair n'en était ressortit à part que ça à un effet sur la maniabilité, que ça garde la voile en tension et que ça contribue à réduire la trainée induite.

Il y avait une interview de plusieurs concepteurs de parapentes dans un magazine de parapente il y a deux ou trois ans à propos de la voûte, et je crois me souvenir qu'il n'y avait pas vraiment de consensus sur les effets sur la performance (mais je me souviens plus bien).