+ Le chant du vario +

http://www.parapentiste.info/fichiers/chroniques/352pages39-40.pdf

Passionnant le fait que la vitesse en parapente se gagne surtout au détriment de la portance et non par une recherche d'aérodynamisme.

c'est justement l'inverse qu'Olivier explique ... ;)
La portance est constante, dans l'équation d'équilibre cependant pour augmenter la vitesse c'est le Cz qui doit décroitre.
Le Cx est pratiquement négligeable au premier ordre pour l'équation d'équilibre de vol

Bonjour,

oui, comme le dit Tom (coucou Tom, et bonne année 2019 à toi et BGD :)), dans l'équation d'équilibre :

le poids est constant (m x g), à moins de ravitailler en vol comme un chasseur, ou de lâcher du lest.
la densité de l'air rho est constante (à peu près sauf forte variation instantanée de l'altitude ou de la température :)).

la portance est constante (1/2 x rho x V² x Cz) car elle est égale au poids, lui même constant.
Donc le produit (V² x Cz) est constant...

les seules valeurs potentiellement variables sont :

le Cz de l'aile
la vitesse V

il faut voir ce produit (V² x Cz) comme un système de "vases communicants" :
je fais varier le Cz, ce qui amène la vitesse à varier pour rejoindre l'équilibre momentanément rompu, selon le mécanisme suivant :

Si Cz diminue, la portance diminue.
Donc la résultante est orientée vers le bas puisque le poids total est constant, l'ensemble aile-pilote est accéléré vers le bas.
Or l'aile ne peut que "glisser plus vite" vers l'avant (puisqu'elle "vole", elle est faite pour ça) pour autoriser cette accélération vers le bas.
il faut nécessairement que V augmente afin de retrouver l'équilibre (V² x Cz égale constante), et ça se fait tout seul...
C'est exactement le même mécanisme que de "charger la ventrale" au décollage pour "accélérer" l'aile et l'amener à sa vitesse de vol (sauf que dans ce dernier cas c'est le "poids" qui augmente et non pas le Cz qui diminue, mais c'est exactement le même comportement).

En résumé, comme on ne peut pas faire varier son poids en vol, faire varier le Cz de l'aile est la seule action directe possible pour faire varier la vitesse de vol.

Imaginons une autre tentative :
j'essaie de faire varier "directement" la vitesse, sans faire varier le Cz.
Par un moyen non défini pour l'instant, j'accélère,
La portance (1/2 x rho x V² x Cz) devient donc supérieure au poids m x g,
Ce surcroît de portance, orienté vers le haut, me fait monter (ou "moins descendre"...)
j'ai inventé un paramoteur...

et si je change la traînée (j'essaie de diminuer le Cx), cela ne change presque rien :
Pour une aile de 8 de finesse, il faudrait annuler complètement le Cx (difficilement envisageable !!!) pour gagner... en très gros, 1/128eme de vitesse, 0.7%... autant dire rien.

le seul cas où changer la traînée intervient beaucoup sur la vitesse (et surtout sur la finesse !!), c'est de l'augmenter énormément (par un parachute de secours par exemple). Dans ce cas la vitesse diminue beaucoup (jusqu'à 5m/s ce qui est en gros la vitesse de chute avec un secours), car la somme (Cz aile + Cx parachute) devient énorme. En gros 4 fois plus grand que le Cz de l'aile en vol normal, pour diviser la vitesse de "vol" par 2. La "finesse" de l'ensemble est... proche de 0...

J'espère qu'entre les remarques de Tom et les miennes, la compréhension de l'effet principal d'un accélérateur est qu'il diminue le Cz, pas le Cx :).. Mais on peut préciser si besoin...

La prochaine chronique parlera si je me souviens bien des techniques pour faire varier ce Cz, un peu esquissées ici (calage et cambrure), et des vitesses atteignables sans se prendre l'aile sur la poire :)...

Olivier

Est-ce que l'épaisseur relative du profil ne permet pas aussi de faire varier la vitesse ? Profil plus fin = plus de vitesse, toutes choses égales par ailleurs ? Mais profil plus fin = Cz moindre ?

limpide  :pouce: (plus encore que d'habitude..)
qui devrait confirmer que dégainer les suspentes pour augmenter la vitesse est inutile (mais pas pour la finesse rétorqueront les adorateurs de suspentes micro ...)

ALPYR : tu ne peux qu'avoir raison (théoriquement!) sur l'épaisseur du profil mais les monosurfaces sont plus lentes, non ? (pourquoi ???)

Pas nécessairement !
Le Cz d'un profil pour une incidence donnée est majoritairement dicté par sa loi de cambrure. L'épaisseur n'intervient pas au premier ordre.
On peu facilement imaginer un profil monopeau à fort Cz volant tres lentement ou un profil epais symetrique ou meme reflex avec faible Cz et calé pour voler rapidement.

Autre élément crucial, c'est qu'un profil à faible Cz va atteindre son Cz de vitesse max pour une incidence plus élevée, ce qui implique une meilleure pression interne pour la plupart des design d'entrée d'air actuels

Tom

Moins de trainée des suspentes =>  voile moins cabrée, donc vitesse bras haut + élevée à calage identique!

Très interessant.
merci pour ce paratage de connaisances et le temps passé a les expliquer au mieux.

La question ici c'était toutes choses égales par ailleurs. Donc si on ne fait varier que l'épaisseur, n'a-t-on pas plus de vitesse avec un profil plus fin ?

On n'a "jamais" utilisé des suspentes fines non gainées pour aller plus vite mais plutôt pour mieux planer.

Et pour ces notions de vitesse, il y a plusieurs choses qui se mélangent. On parle de vitesse-air, donc de vitesse sur trajectoire. On peut avoir ainsi une aile très rapide (allez hop, 45 km/h bras hauts) sur une trajectoire à finesse 4 et une aile moins rapide (38 km/h bras hauts) sur une trajectoire à finesse 11... Or intuitivement lorsque nous parlons de vitesse, nous avons tendance à considérer une notion du genre "vitesse d'avancement horizontal".

Toi, tu n'a pas lu l'article  :P

Pour Alpyr,
Si je change juste l'épaisseur de profil sur une aile donnée
Cela rends le profil un peu plus stable et engendre une diminution de la portance de décrochage. Dans certains cas si l'on augmente trop l'épaisseur alors on peut sortir du domaine de portance lineaire (fin du comportement profil mince) et alors dans ce cas la portance s'effondre rapidement!
Donc je dirais plutot moins de portance que plus :)

J'aime toujours penser à la portance en terme action/réaction = je prends de l'air avec une incidence donnée pour l'ejecter vers le bas. Dans cette interpretation on comprends bien que cest la cambrure et non l'épaisseur qui est cruciale pour le Cz :)

merci de le dire à ma place  :lol:

ni même le fil ...

Vous ne m'avez pas lu!

ou alors on n'a pas compris ce que tu voulais dire.
Peux-tu nous ré expliquer ?

Simple, il suffit de regarder le schéma d'un parapente en équilibre avec les différentes forces.
Toute chose égale par ailleurs, si on réduit la trainée du suspentage, donc au dessus du centre de gravité de l'ensemble, l'aile va piquer... donc voler plus vite bras haut!
Comme un bon pilote vole souvent bras haut notamment en recherche de thermique, il devient plus performant... sans compter le gain de finesse, et taux de chute.
Donc les adorateurs de suspentes fines ont tout compris, car ce n'est pas la vitesse maxi qui compte. 

Je comprends ton raisonnement ...
Autre façon de voire : l'aile cabre moins, donc elle se met moins en opposition à la vitesse (moins de trainée) et du coup sa surface créée plus de portance... ce qui fini par améliorer le rapport Vx/Vz soit la finesse.

et si tu te bases sur les calculs énergétique proposés dans l'article, tu arrives à savoir quel est le phénomène prépondérant  :pouce: (qui n'est pas majoritairement l'amélioration de la vitesse, loin de là)

Bonjour à tous,

quelques précisions...

Tout d'abord, pour Piwaille, les calculs présentés dans l'article représentent juste un équilibre statique (simplifié) des forces en présence (poids, traînée, portance), et pas un calcul énergétique. Le but était dans l'article de simplifier le schéma des forces pour bien montrer que la traînée n'influe que très peu sur la vitesse.

Pour Fabrice : en effet tu as raison, si on ne simplifie pas le schéma, la traînée du suspentage (et de l'aile) influe (un peu) sur la vitesse, par effet de moment.

J'avais fait une petite feuille excell il y a... longtemps (2005 au début de Bio Air Technologies :)) qui permettait de bien sentir les différents effets de chaque composante de définition d'un parapente. La question était posée alors sur le Paragliding forum à propos de l'effet d'un facteur d'échelle sur les perfos d'un parapente. La question agite toujours le microcosme :

"Pourquoi les grandes volent mieux que les petites ?"

Pas mal d'intervenants s’emmêlaient les pinceaux sur le nb de Reynolds, etc... J'avais donc fait cette feuille pour montrer la variation des perfos lorsque le facteur d'échelle était pris en compte ou non sur telle ou telle caractéristique (surface, longueur suspentage, reynolds...). Et l'on s'aperçoit que le Re n'y est que pour une toute petite part. D'où la structure particulière de la feuille (voir le mode d'emploi), avec des Y/N pour chaque caractéristique, prise en compte ou non du facteur d'échelle.

Cette feuille (voir en PJ) peut bien sûr être utilisée en faisant varier le diamètre des suspentes :)... On y constate que par exemple passer le diamètre moyen de 1mm à 0.6mm donne gaillardement... en gros 0.5km/h de plus, par l'effet bien décrit par Fabrice. Et surtout une finesse en belle progression. Le schéma des forces est représenté en bas de la feuille.

Vous trouverez bien d'autres essais à faire... Par exemple le calage de l'aile (en le diminuant de 2° à -2 ou -3°) permet d'accélérer, etc...
Par exemple, constater que la variation de vitesse en fonction de la masse (donc de la charge alaire) intervient en racine de la variation...
etc... etc...
C'est avec ce petit modèle que j'avais proposé les articles sur les effets de la charge alaire, etc...

ah oui... ça plante parfois quand on met des valeurs trop loin d'un truc réaliste, mais dans l'ensemble ça ne marche pas si mal, pour toucher du doigt les facteurs intervenant dans les perfos d'une aile. Dans ce cas le mieux est de fermer la feuille et de la rouvrir.

nota : pour faire tourner la feuille, il faut activer le calcul itératif.
nota 2 : cette feuille était protégée à l'époque pour ne pas autoriser la modification des équations. Ne me demandez pas le mot de passe, je ne m'en souviens plus :)

à votre disposition pour toute question :)

Olivier

C'est un outil pour concepteurs que tu mets à disposition là  :D  ! Ça va donner des idées à certains.