Deturbulator

[Robert Ehrlich]

Oui, faudrait que tu m'expliques la différence entre "une vitesse à peine supérieure" et "une vitesse légèrement supérieure" à la vitesse de finesse max?

il n'y en a aucune, c'est deux façon de dire la même chose

Je n'ai jamais évoqué l'altitude de croisière.

Et pourtant c'est bien en la diminuant qu'on peut réduire le nombre de Mach pour une même vitesse indiquée (à la fois parce que la vitesse réelle est plus faible et parce que la température est plus élevée et donc la vitesse du son aussi) et par là améliorer la finesse et diminuer le coût en carburant du kilomètre parcouru.

Le sujet était qu'il n'y avait pas grand chose à gratter de ce coté là car d'autres y ont déjà pensé et que les avions de ligne volent déjà eco ...

Cet optimum économique l'est en fonction d'un coût donné du carburant, la finesse d'un avion de ligne est proche de 20 alors qu'on sait faire plus de 2 fois mieux, simplement pour le coût du carburant pour lequel ces avions ont été conçus, le coût d'une amélioration (étude et réalisation d'une structure plus élaborée, perte de rentabilité due à des trajets plus longs) n'est pas compensée par le gain en consommation de carburant, si le coût change peu, comme un optimum c'est en général assez "plat", ça ne mérite pas de changement, mais s'il tend vers des sommets la situation n'est plus la même.

[AFox]

Je répondais à ton message du 12/06 dans lequel tu disais:"l'aviation commerciale tentera peut-être d'abord réduction du nombre de Mach et augmentation de l'allongement."

 

Ta réponse manquait a minima de précision:

- la réduction du nb de mach, parce que tu supposes que la voilure de l'avion est en limite de mach à l'altitude de croisière considérée, compte tenu de sa conception. En faisant voler l'avion un tout petit moins haut, tu l'écartes de cet écueil et améliore sa finesse. Il parait évident qu'il n'est pas intéressant de faire voler un avion à une vitesse au delà de laquelle les performances aérodynamiques commencent à se dégrader rapidement. Il faut se maintenir juste en deça. Il s'agit d'un effet de second ordre.

Quand je disais "à peine au dessus de la vitesse de finesse max", pour rester simple, je parlais bien évidemment de l'effet de premier ordre.

- augmentation de l'allongement: on le constate déjà; les longs courriers bénéficient de voilures de plus en plus longues et affinées pour améliorer leurs performances à pétrole emporté égal mais celà suppose une nouvelle conception de l'avion, et non une réponse possible à court terme à l'augmentation du coût du pétrole.

 

Quant au déturbulateur qui améliore la finesse, un peu oublié, on ne sait tjrs pas pourquoi il n'intéresse pas les avioneurs? Pour moi c'est parce que sa conception (une membrane qui vibre le long du bord de fuite) est beaucoup trop fragile et donc pas fiable dans le temps. Si elle se déchire l'avion est obligé de faire un stop pour refueler!

[Monsieur bobote]

Hurel Dubois HD 34 , je l'ai vu en vrais !

[Monsieur bobote]

Et si tu ecoutes les aérodynamiciens un bourdon est incapable de voler

[Robert Ehrlich]

Ta réponse manquait a minima de précision:

- la réduction du nb de mach, parce que tu supposes que la voilure de l'avion est en limite de mach à l'altitude de croisière considérée, compte tenu de sa conception.

Il est vrai que mon intervention était minimale, histoire de ne pas encombrer le forum ...

Je ne suppose pas que la voilure de l'avion est en limite de mach à l'altitude de croisière, je constate simplement qu'à cette altitude et donc ce nombre de Mach, on vole avec des finesses de l'ordre de 20 alors qu'on sait faire jusqu'à 70, mais sans doute pas à ce nombre de Mach, donc une augmentation substantielle de la finesse exigera probablement une réduction du nombre de Mach, donc de l'altitude. Quand et de combien, c'est l'évolution du coût des carburants qui le dira, mais je pense qu'il y a là bien plus à gagner qu'avec un déturbulator, passer de 20 à 70, c'est diviser la trainée par 3,5, on n'ira sans doute pas jusque là, mais ça montre bien qu'il y a de quoi faire.

[Stéphane]

on vole avec des finesses de l'ordre de 20 alors qu'on sait faire jusqu'à 70

 

Oui, mais si tu regardes la polaire de finesses calculées du Binder EB-28 (voir le dernier Vol à Voile), on constate que de 63 à 110 km/h, elle tombe déjà à 25 à 220 km/h (ballasté). Je crois qu'on est encore loin de pouvoir obtenir des finesses de l'ordre de 60 à haute vitesse.

 

A propos, la finesse 20 d'un Airbus ou assimilé, c'est à quelle vitesse? Et quelle gueule a sa polaire? Si quelqu'un possède un graphique...

[AFox]

... donc une augmentation substantielle de la finesse exigera probablement une réduction du nombre de Mach, donc de l'altitude.

Fini alors les croisières à haute altitude en dehors des turbulences, retour aux boudins sur les bords d'attaque et aux vols de 20h au lieu de 13 actuels sur les longs courriers! Les longerons en acier auront aussi laissé la place au carbone pour éviter le flutter des voilures à grand alongement. C'est une façon de voir l'avenir, mais j'avoue ne pas y croire beaucoup, désolé. Je crois plutôt aux avions, les mêmes que ceux d'aujourd'hui à qqchose près, moitié moins nombreux et remplis à 95%... le temps que la production de pétrole revienne au niveau de la

... donc une augmentation substantielle de la finesse exigera probablement une réduction du nombre de Mach, donc de l'altitude.

Fini alors les croisières à haute altitude en dehors des turbulences, retour aux boudins sur les bords d'attaque et aux vols de 20h au lieu de 13 actuels sur les longs courriers! Les longerons en acier auront aussi laissé la place au carbone pour éviter le flutter des voilures à grand alongement. C'est une façon de voir l'avenir, mais j'avoue ne pas y croire beaucoup, désolé. Je crois plutôt à des avions, les mêmes que ceux d'aujourd'hui à qqchose près, mais moitié moins nombreux et remplis à 95%... le temps que la production de pétrole revienne à nouveau au niveau de la demande (4 à 5 ans, peut-être plus).

des finesses de l'ordre de 60 à haute vitesse.

Non, pas à haute vitesse, on a dit et redit que la croisière (à mach 0,85 et au niveau 390) correspondait à une vitesse 'à peine supérieure à celle de finesse max'! Il faut suivre...

[Stéphane]

Non, pas à haute vitesse, on a dit et redit que la croisière (à mach 0,85 et au niveau 390) correspondait à une vitesse 'à peine supérieure à celle de finesse max'! Il faut suivre...

 

J'ai suivi, merci! Mais je compare à ce que je connais: les planeurs. Alors, désolé, mais mach 0,85 à n'importe quelle altitude, c'est de la haute vitesse (subsonique). Pas en relatif, mais en absolu. Je n'ai jamais entendu parler d'une étude permettant une finesse 60 à mach 0,85. Si j'ai tort, je serais ravi d'avoir quelques infos à ce sujet.

[SebMercier]

le temps que la production de pétrole revienne à nouveau au niveau de la demande (4 à 5 ans, peut-être plus).

 

C'est essentiellement un problème de bulle spéculative, pas principalement un problème d'excès de demande... Et pour info, à partir du moment où il y a un échange, l'offre est TOUJOURS au niveau de la demande, par définition.Ceci dit, ça n'a rien à voir avec le sujet

 

Quant au déturbulateur qui améliore la finesse, un peu oublié, on ne sait tjrs pas pourquoi il n'intéresse pas les avioneurs? Pour moi c'est parce que sa conception (une membrane qui vibre le long du bord de fuite) est beaucoup trop fragile et donc pas fiable dans le temps. Si elle se déchire l'avion est obligé de faire un stop pour refueler!

 

Combien de temps entre l'invention des winglets et l'apparition sur les premiers gros porteurs ? Je ne dis pas que le déturbulateur sera à coup sûr utilisé, mais il est à mon avis encore trop tôt pour se prononcer... Laissez-leur le temps de développer leur truc...

 

Seb

Modifié le 22 juin 2008 par SebM

[AFox]

C'est essentiellement un problème de bulle spéculative, pas principalement un problème d'excès de demande... Et pour info, à partir du moment où il y a un échange, l'offre est TOUJOURS au niveau de la demande, par définition.

 

Interressant car c'est la 2ème fois que j'en entends parler:

1. Quel est selon toi en qques mots le mécanisme financier inflationiste?

2. De quel 'échange' satisfait parles-tu? pétrole contre $ ? Le prix montant, la demande devrait se tasser, non ?

3. Ce n'est certes pas le sujet mais nous sommes tous concernés: coûts AR terrain et remorqués...

[Robert Ehrlich]

... donc une augmentation substantielle de la finesse exigera probablement une réduction du nombre de Mach, donc de l'altitude.

Fini alors les croisières à haute altitude en dehors des turbulences, retour aux boudins sur les bords d'attaque et aux vols de 20h au lieu de 13 actuels sur les longs courriers!

Le choix risque d'être entre ça et le bateau ... à voile

...Je crois plutôt à des avions, les mêmes que ceux d'aujourd'hui à qqchose près, mais moitié moins nombreux et remplis à 95%... le temps que la production de pétrole revienne à nouveau au niveau de la demande (4 à 5 ans, peut-être plus).

Production est un terme impropre, on ne le produit pas réellement, on ne fait que l'extraire et quand il n'y en a plus on ne peut plus en extraire. On n'en est pas encore là, mais si les pays producteurs refusent d'augmenter leur production, c'est bien parce qu'ils voient venir la fin de cette manne et qu'ils seraient stupides d'en retirer moins que ce qu'ils peuvent.

[SebMercier]

Interressant car c'est la 2ème fois que j'en entends parler:1. Quel est selon toi en qques mots le mécanisme financier inflationiste?2. De quel 'échange' satisfait parles-tu? pétrole contre $ ? Le prix montant, la demande devrait se tasser, non ?3. Ce n'est certes pas le sujet mais nous sommes tous concernés: coûts AR terrain et remorqués...

Commençons par le plus important, le 3 ! C'est bien vrai, malheureusement...Pour le reste, comme c'est hors-sujet et un peu long, je t'envoie ça en MP Je préciserai juste :

- que je faisais référence à la demande pour l'utilisation effective du pétrole ;

- que offre = demande est une condition nécessaire pour avoir un échange et que cette équation détermine le prix de marché.

 

Production est un terme impropre, on ne le produit pas réellement, on ne fait que l'extraire et quand il n'y en a plus on ne peut plus en extraire. On n'en est pas encore là, mais si les pays producteurs refusent d'augmenter leur production, c'est bien parce qu'ils voient venir la fin de cette manne et qu'ils seraient stupides d'en retirer moins que ce qu'ils peuvent.

On parle quand même de production, même si tu as raison sur le fait que c'est quelque chose qui existe et qu'on ne fait que le déplacer... bref, on "produit" du pétrole utilisable à partir de facteurs, à savoir le pétrole en nappe, la main d'oeuvre, etc.

 

Pour ce qui est des producteurs, il s'agit essentiellement d'un cartel (un groupe d'agents économiques s'accordant sur leur comportement pour agir grosso modo comme un monopole), mais il n'est pas vrai qu'il est dans leur intérêt de voir les prix s'envoler, au contraire. Il faut voir plus large.

 

1. Le profit maximum ne correspond pas au prix maximum, sauf si la demande est parfaitement inélastique (càd qu'elle ne change pas quel que soit le prix). La demande de pétrole est relativement inélastique, mais loin de l'être totalement ;

 

2. A long terme, prix du pétrole élevé = rentabilité relative de la recherche sur les énergies alternatives plus grande, donc incitation élevée à trouver des technologies permettant de se passer du pétrole, donc ruine pour les pays producteurs... C'est pour ça que le cartel doit s'arranger pour trouver une offre qui amène à un prix assez élevé pour faire un bon profit, mais assez bas pour que, comparativement, les sources d'énergies alternatives (et la R&D associée) restent trop chères.

 

Et pour en revenir aux déturbulateurs : moi, je ne sais pas ce que ça va donner, mais quoi qu'il arrive, j'ai l'impression qu'on a un peu le temps avant que leur système soit parfaitement au point et utilisable sur nos planeurs, s'il l'est un jour.

 

De toute façon, je ne suis pas aérodynamicien, donc comment pourrais-je savoir ce que ça va donner ?

 

Seb

Modifié le 22 juin 2008 par SebM

[M. Scherrer]

Non, pas à haute vitesse, on a dit et redit que la croisière (à mach 0,85 et au niveau 390) correspondait à une vitesse 'à peine supérieure à celle de finesse max'! Il faut suivre...

 

J'ai suivi, merci! Mais je compare à ce que je connais: les planeurs. Alors, désolé, mais mach 0,85 à n'importe quelle altitude, c'est de la haute vitesse (subsonique). Pas en relatif, mais en absolu. Je n'ai jamais entendu parler d'une étude permettant une finesse 60 à mach 0,85. Si j'ai tort, je serais ravi d'avoir quelques infos à ce sujet.

 

Je te confirme que 60 de finesse à M=0.85 on n'y ait pas, mais alors pas du tout ! Il faudrait un sacré gap techno.

Sans parler des effet Mach (ie compressibilite / transsonique) meme un ATR a M=0.5 n'y arriverait pas facilement du tout.

 

La raison a cela : le nombre de reynolds est bcp plus fort qu'un planeur. Plus le nombre de reynolds est fort, plus la taille maxi d'un defaut admissible est faible. Au dela de cette taille de defaut, aucune chance d'arriver a garder un ecoulement laminaire.

Et de plus plus ce nombre de Re est fort, plus la transition de la couche limite arrive tot meme sur une aile sans defaut.

 

L'idée du déturbulateur c'est de "reconditionner" la couche limite qui a deja parcouru une partie de l'extrados pour la convaincre de rester laminaire plus longtemps.

Sur un avion de ligne, il faudrait la reconditionner dès le bord d'attaque, et ensuite de proche en proche le long de la corde...

Sans parler des probleme de propreté des ailes et d'entretient du systeme.

 

tient d'ailleurs j'ai lu que certaine compagnie nettoient plus souvent leurs avions pour limiter les repercussions de la hausse du petrole.

 

A+ Matthieu

[2Ailes]

Sur un avion de ligne, il faudrait la reconditionner dès le bord d'attaque, et ensuite de proche en proche le long de la corde...

Sans parler des probleme de propreté des ailes et d'entretient du systeme.

 

 

A+ Matthieu

 

Sur le 777 tu as des vortex generator placés effectivement très en avant de la corde, une photo ici .

 

A+

[M. Scherrer]

Sur un avion de ligne, il faudrait la reconditionner dès le bord d'attaque, et ensuite de proche en proche le long de la corde...

Sans parler des probleme de propreté des ailes et d'entretient du systeme.

 

 

A+ Matthieu

 

Sur le 777 tu as des vortex generator placés effectivement très en avant de la corde, une photo ici .

 

A+

 

les vortex generator sont tout le contraire de la laminarité : au contraire on realimente la couche limite en turbulence organisée.

Ca n'ets pas forcement pour des raisons de perfo qu'ils sont installés, ca peut etre aussi pour des qualité de vol (pitch up)

 

a+

[harty]

Le pétrole, y en a peut être même à Marseille, non je déconne.... enfin pas tant que ça. On le trouve là où on le cherche, et nous le recherchons de plus en plus profondément. Il sera peut être rentable et techniquement faisable d'aller le chercher sous le sel au large de Marseille bientôt. Je sais, c'est idiot ce que je dis.Mais les Brésiliens viennent d'en trouver des quantités énormes sous plusieurs milliers de mètres de sel au large du Brésil. Avant, y en avait pas. Maintenant, y en a plein.

 

Et Marseille est un site prometteur, comme tous les anciens deltas. Il est sûrement là, au chaud sous une épaisse couche de sel.

Modifié le 24 juin 2008 par harty

[Robert Ehrlich]

on vole avec des finesses de l'ordre de 20 alors qu'on sait faire jusqu'à 70

 

Oui, mais si tu regardes la polaire de finesses calculées du Binder EB-28 (voir le dernier Vol à Voile), on constate que de 63 à 110 km/h, elle tombe déjà à 25 à 220 km/h (ballasté). Je crois qu'on est encore loin de pouvoir obtenir des finesses de l'ordre de 60 à haute vitesse.

En fait ton raisonnement mélange deux effets de la vitesse :

- l'un est que pour une charge alaire donnée il y a une relation entre vitesse et incidence, donc dès qu'on s'éloigne de le vitesse de finesse max (vers le haut ou le bas) l'incidence s'éloigne de celle qui donne la finesse max et donc la finesse tombe. Mais s'il n'y avait que ce seul effet, rien ne s'opposerait à ce qu'on récupère une finesse identique à vitesse plus élevée en augmentant la charge alaire, c'est bien pour ça qu'on ballaste les planeurs.

- l'autre est que pour une augmentation significative de la vitesse, des effets nouveaux entrent en jeu (laminarité impossible, compressibilité), qui font que l'aérodynamique de la chose est qualitativement différente et que donc pour le même profil et la même incidence (et donc une charge alaire augmentée en conséquence), on n'est plus capable d'obtenir la même finesse.

 

L'exemple de la chute de la finesse du Binder EB-28 illustre presque uniquement le premier effet, en fait dans son domaine de vitesse le deuxième effet jouerait plutôt dans un sens favorable, on sait bien que souvent la finesse max d'un planeur ballasté est légèrement supérieure à celle du planeur vide.

[AFox]

... pour une augmentation significative de la vitesse, des effets nouveaux entrent en jeu (laminarité impossible, compressibilité), qui font que l'aérodynamique de la chose est qualitativement différente et que donc pour le même profil... on n'est plus capable d'obtenir la même finesse.

Ne pas omettre de dire qu'en vol de croisière des jets commerciaux, la densité de l'air est réduite au tiers (approx.) de sa valeur au niveau de la mer ce qui présente un gros avantage en matière de vitesse mais aussi des inconvénients (nb de Reynolds entre autres).

 

Je reviens sur le sujet de fond, le déturbulateur:

- a t on déjà imaginé et expérimenté des profils 'actifs', je m'explique, des profils présentant sur une partie importante de leur surface une multitude de petits trous au travers desquels, à l'aide de tuyaux contenus dans l'aile, on viendrait soit aspirer soit souffler de l'air? En fait 'piloter' l'écoulement de l'air selon une loi souhaitée pour obtenir une meilleure finesse? Bien sûr il faudrait pour cela une source d'air, mais les réacteurs pourraient s'y substituer...

- la question serait aussi, si techniquement c'était viable, de connaître le coté économique, c à d l'énergie à déployer pour obtenir une amélioration substentielle des caractéristiques du profil aux vitesses concernées?

[Stéphane]

- a t on déjà imaginé et expérimenté des profils 'actifs', je m'explique, des profils présentant sur une partie importante de leur surface une multitude de petits trous au travers desquels, à l'aide de tuyaux contenus dans l'aile, on viendrait soit aspirer soit souffler de l'air? En fait 'piloter' l'écoulement de l'air selon une loi souhaitée pour obtenir une meilleure finesse? Bien sûr il faudrait pour cela une source d'air, mais les réacteurs pourraient s'y substituer...

 

Pour les avions de ligne, je ne sais pas (il me semble me souvenir d’un article il y a une vingtaine d’années), mais pour les planeurs, ça fait plus de dix ans que Boermans s'en occupe à Delft.

 

La première génération de profils à aspiration fonctionnait avec une fente sur toute l’envergure. Ça marchait bien, mais en cas de panne du système d'aspiration, c'était la grosse catastrophe assurée. Faut dire que le profil avait une drôle de gueule (genre têtard avec une grosse tête).

 

Depuis, ils ont développé un système permettant de percer un coque en carbone d'une myriade de petits trous, et ça fonctionne avec des profils beaucoup plus proches des classiques. Ça vole même quand c'est en panne. Vu un bout d'aile prototype lors d'une visite des souffleries de Delft en novembre dernier (réunion OSTIV TSP). Il paraît que l’industrialisation du procédé est en cours... Boermans en attend des finesses max de l’ordre de 100.

 

Et pour ceux qui s’inquiètent d’un possible bouchage des trous (ça arrive régulièrement avec les trous des turbulateurs actuels), il y a aussi des solutions, qui ont surtout à voir avec la forme et la dimension des trous, si je me souviens bien.

[M. Scherrer]

- a t on déjà imaginé et expérimenté des profils 'actifs', je m'explique, des profils présentant sur une partie importante de leur surface une multitude de petits trous au travers desquels, à l'aide de tuyaux contenus dans l'aile, on viendrait soit aspirer soit souffler de l'air? En fait 'piloter' l'écoulement de l'air selon une loi souhaitée pour obtenir une meilleure finesse? Bien sûr il faudrait pour cela une source d'air, mais les réacteurs pourraient s'y substituer...

 

Pour completer la reponse de stephane :

 

Chez dassault il y a eu de la recherche en cooperation avec l'onera, je dirais ya 15 ans.

 

Concernant l'aspiration de couche limite sur les planeurs, le principe est verifié en labo depuis les années 50 (Pfenninger)

La mise en oeuvre operationnelle sur le terrain est bcp plus delicate. Boermans a effectivement pas mal avancé, notamment sur les technos pour faire des surface avec les trous de la bonne taille & les bons parametre de debit/perte de charge etc.

Le defis est de faire de l'aspiration avec un minimum d'energie, pour que ca passe sur des cellules solaires. Il ne faut aspirer ni trop peu (pas efficace) ni trop (provoque la transition au lieu de l'empecher).

Il y a par ailleurs des contraintes sur les vitesses d'ejection de l'air qu'on aspire sur les aile et qu'on renvoie quelque part, pour pas que cela soit assimilable a de la propulsion...

Qqs infos sur

http://www.frotor.fs.cvut.cz/doc/37.pdf

 

A l'OSTIV à Lüsse il y aura aussi du neuf je pense...

 

A+ Mat

Modifié le 26 juin 2008 par jamy