L'aerodynamique,le grand bon en arriere !

[gaz et chaleur]

Bonjour a tous
Notre ex President de la République,Mr Giscard D'Estaing, a declaré que
"La France avait fait un grand bon en arriere". Ce qui me console est que l'hexagone n'est pas seul a avoir regréssé ,mais aussi l'aérodynamique
de nos avions subsoniques
Consideront la finesse qui caractérise bien une bonne aérodynamique.
-Le bombardier lourd Boeing B52 mis en service en 1955 et toujours opérationnel a ma connaissance :F=21.5
-La Caravelle de 1960 :F=22
-Le Boeing 767 :F=11 ( F 2 fois plus faible que celle de Caravelle !)
-Airbus (type non précisé) F=16 ,c'est mieux ,mais ce n'est pas la gloire!

Bien sur la finesse n'est pas tout ,mais plus elle est elevée ,plus la DFM(Distance Franchissable Maximale) est grande ( Etudes de BREGUET
/LEDUC adaptée aux subsoniques).

Enfin ,L'ere de la gadgéterie a-t-elle commencé en aéronautique?
Savez vous quel est le lien entre le B787 ,Rolls Royce et la voiture Delage
de 1924 ?
C'est une machine electrique qui fonctionne initialement en Démarreur puis en Géneratrice.Sur les voitures d'avant guerre cette machine electrique etait appelée "Dynastar"
Compliquer a loisir un avion pour gagner 2 ou 3% de conso parait bien dérisoire ,alors que des gains de 100% sont parfaitement possibles.
Cordialement Gaz et Chaleur

[Mr.Japan]

je croyais qu'il y avait une corrélation entre bonne aérodynamique et basse consommation?
Il faudrait qu'on m'explique

[macland]

N.B. La « Dynastar » était aussi présente sur les Bugatti !..

[gaz et chaleur]

je croyais qu'il y avait une corrélation entre bonne aérodynamique et basse consommation?
Il faudrait qu'on m'explique

[quote]
Bonjour Mr Japan
Merci de vous intéresser a mes propos.
Effectivement ,il y a une correlation( cf Breguet /Leduc) entre finesse et conso (exprimée generalement en lbs ou kg de fuel/mille nautique).
C'est a dire qu'a isoconditions (même temperature exterieure ,même moteurs ,même petrole ect ,ect) un avion fin va plus loin qu'un avion genre baraque Algéco avec des ailes.Ce ci sans entrer dans les détails

La finesse n'est pas tout car un avion de ligne est fait pour transporter une charge utile .Mais il peut-être fin et avoir une structure lourde ce qui reduit cette charge.(cas des avions Francais entre 1945 et ~1955)

Cordialement Gaz et chaleur

[gaz et chaleur]

N.B. La « Dynastar » était aussi présente sur les Bugatti !..

Bonjour Mr Macland
Merci pour le renseignement concernant les trés sophistiquées Bugatti.
Bien sur,il y a un monde entre la dynastar et les "Stater/Generators" de nos amis de chez Boeing.
En effet ,la dynastart delivrait du courant continu ,les S/G retenu par l'avionneur US delivre du courant alternatif a 800Hz (si j'ai bien compris la doc en anglais) ,ce qui offre beaucoup plus de possibilités que le12 ou 28V DC.
Mais au niveau conso ,ça doit pas être terrible,car ,en ce concerne la machinerie electrique,la legereté (primordiale pour les avions) s'obtient au détriment du rendement ,qui est géneralement peu attrayant.
N'ayant aucune caractéristique des moteurs equipant le B787 ( intelligen ce economique oblige) ,je ne peut pas calculer le gain de conso obtenue en remplaçant l'APU + les demarreurs a air par de l'electrique,si il y a un gain bien sur.
Les prélevements d'air pour la clim (supprimé sur le B787) dégrade sensiblement les perfos des moteurs ,mais même punition que la précedente.
Cependant,emotionnellement (je ne peux pas les chiffrer), ces "innovations" relevent plus , a mon sens,de l'argumentation com merciale que de progrés sensibles (on va pas gagner 30% de conso avec ces trucs)
Cordialement Gaz et chaleur

[gaz et chaleur]

je croyais qu'il y avait une corrélation entre bonne aérodynamique et basse consommation?
Il faudrait qu'on m'explique

Re Mr Japan.
Je n'ai pas répondu a votre question d'une façon complete.
Le déchet de finesse des avions de lignes actuels par rapport aux production plus anciennes est largement compensé par la reduction ,de l'ordre de 2 ,de la consommation spécifique Cs des réacteurs.
La Cs est le debit masse par heure ou minute de carburant consommé par le reacteur/sa poussée nette) .On notera que les unité employées sont assez folkloriques
Les moteurs aéronautiques ont fait "un grand bond en avant" ,au détriment du domaine de vol d'ailleurs. Mais le supersonique n'est guére d'actualité

Pour donner des ordres de grandeur,en statique ,les Cs des reacteurs a faible taux de dilution(années 60) etaient ~ .8
Exprimée dans les mêmes unités les Cs des reacteurs actuels a haut taux de dilution sont <=. 4
Ce ci a été rendu possible grace à la métallurgie et le refroidissement (prélevement d'air sur les comprésseurs) des turbines qui peuvent fonctionner a des temperatures de l'ordre de 1800°K
Cordialement Gaz et chaleur

[macland]

On doit pouvoir dire que le progrès des systèmes d’alimentation en courant électrique est directement lié à la mise en œuvre des aimants permanents à haute rémanence qui équipent maintenant nos alternateurs ! Rien à voir avec les anciennes Dynamos qui utilisaient un double bobinage : celui du rotor et celui du stator et dont était issue la Dynastar avec le surpoids que cela entraine ! Il faut dire que les alternateurs ont apporté légèreté, fiabilité et que leur régulation est beaucoup plus simple ; par contre, pour stocker l’énergie électrique, il est nécessaire de « redresser » le courant issu de ces machines et les semi-conducteurs ont, eux aussi, fait faire à ces systèmes un bond en avant remarquable ! NB ce que j’écris pourrait être dans la rubrique rétro !..N’oublions pas non plus que les « dynamo » de nos chères bicyclettes étaient en réalité des alternateurs improprement appelées dynamos ! ..

[gaz et chaleur]

On doit pouvoir dire que le progrès des systèmes d’alimentation en courant électrique est directement lié à la mise en œuvre des aimants permanents à haute rémanence qui équipent maintenant nos alternateurs ! Rien à voir avec les anciennes Dynamos qui utilisaient un double bobinage : celui du rotor et celui du stator et dont était issue la Dynastar avec le surpoids que cela entraine ! Il faut dire que les alternateurs ont apporté légèreté, fiabilité et que leur régulation est beaucoup plus simple ; par contre, pour stocker l’énergie électrique, il est nécessaire de « redresser » le courant issu de ces machines et les semi-conducteurs ont, eux aussi, fait faire à ces systèmes un bond en avant remarquable ! NB ce que j’écris pourrait être dans la rubrique rétro !..N’oublions pas non plus que les « dynamo » de nos chères bicyclettes étaient en réalité des alternateurs improprement appelées dynamos ! ..

Bonjour Mr Macland. Merci pour vos renseignements
Comme le gain de conso apporté par le tout electrique sur les avions parait fifrelinesque,il est probable que les rendements de la machinerie electrique doivent avoir leur importance.
Les aimant que vous evoquez augmentent-ils le rendement des altern ateurs et surtout du variateur de vitesse qui permet d'obtenir une frequence constante (regime alternateur constant) bien que le regime du réacteur soit variable.?
Le variateur electrique qui n'etait rien d'autre qu'un coupleur a courants
de foucault dont le glissement etait parfois important d'ou un rendement "atroce" avec a la clée la necessité d'une ventilation non negligeable pour le refroidir .Heureusement ,lorsque la temperature de l'air atteignait 120/140 °C ,le glissement devenait faible. (fort regime réacteur)
Les variateurs hydrauliques etaient plus sympas ,mais ce n'est plus du tout electrique.

Effectivement l'alternateur des vélos n'etaient pas une "dynamo" puisqu'il delivrait de l'alternatif.
Sur le VTT asiatique ( à 78 Euros !)de mon écolo préferé,cet accessoire est remplacé par une pile , dechet polluant, mais evitant au defenseur de la planete de se fatiguer en pédalant lorsqu'il a besoin de lumiere ( car ,lui ,ce n'est pas une!) ,d'ou mes quolibets (on s'ecarte du sujet, excusez moi )
Cordialement Gaz et chaleur

[macland]

Je ne suis pas persuadé que les techniques mises en œuvre actuellement utilisent des variateurs de vitesses !
Les générateurs style alternateurs sont des machines polyphasées qui fournissent des courants dont la composante est très facile à redresser avec les semi-conducteurs modernes, il suffit ensuite d’y raccorder un convertisseur statique et vous obtenez des courants alternatifs à fréquence suffisamment stable pour les périphériques utilisés en aval ! En outre, vous pouvez combiner des tensions à des fréquences adaptées aux besoins commerciaux (50 ou 60 Hz)
Pour en revenir aux aimants à haute rémanence, ceux-ci sont apparus dans le domaine public avec l’apparition des moteurs pour matériels et petites machines portables sur batteries, lesquelles ont également fait des remarquables progrès !..
Mais tout ceci n'est qu'une conclusion liée à des observations personelles qui ne demandent qu'à être affinées par des pros!..

[gaz et chaleur]

Bonjour Mr Macland.
Effectivement ,vous avez raison, :: le B787 n'est pas equipé de "Constant . Speed.Drive" entrainant des alternateurs a frequence constante (donc a régime constant, la frequence =N (t/s) x( nombre de paires de pole ,si ma mémoire est bonne)
Selon la doc,la frequence de l'alternatif delivré varie de 360 a 800 Hz
,des convertisseurs statiques delivrent du 115 V 400 Hz constant et du 28 V DC.On notera que le dégivrage electrique etait trés utilisé dans les années 50/60
La suppression des C. S.D me parait positive, car c'etait une machinerie lourde dégageant bcp de chaleur(les electriques).
Cette solution avait été adopté parce les convertisseurs statiques n'etaient pas puissants .(Les convertisseurs rotatifs n'etant guere attrayants).Mais comme vous le soulignez ,les semi-conducteurs ont fait bcp de progrés.
Je ne suis pas contre l'electricité et pour le gaz (sans chaleur ) a bord des avions ,en particulier ,les commandes de vol electriques sont un progrés induscutable.
A mon sens ,le domaine de prédilection de l'electricité en aéronautique est celui des courants faibles avec des exceptions comme l'eclairage et les moteurs peu puissants (genre de ceux qui pilotent les elements mobiles d'une entrée d'air reacteur).
Pour les forces importantes(genre celles qu'il faut pour actionner des cdes de vol par exemple ) les servocommandes hydrauliques (a commande electrique) sont plus perfomantes.En effet la saturation magnétique existe toujours et l' on peut rajouter autant d'Ampere-tours que l'on veut,la force n'augmente pas.
Ce qui ne veut pas dire que les servos hydrauliques sont exemptes de tous problemes (compréssibilité des liquides)
Cordialement Gaz et chaleur

[macland]

Je vais surement dévier du sujet, mais je trouve que les progrès de tous ces équipements et autre servocommandes progressent de façon vertigineuse. J’ai pour exemple des matériels équipant les disjoncteurs très haute tension d’EDF ! Il y a de cela quelques 15 ans, ces disjoncteurs, qui nécessitent des temps de réponse extrêmement courts, étaient équipés de compresseur haute pression (500 bars). Cet air comprimé chassais de l’huile qui elle-même poussait sur le contact pour ouvrir le circuit ! Depuis, ces mêmes disjoncteurs sont toujours actionnés par de l’huile, mais celle-ci est directement actionnée par des « petites » pompes haut débit !
Le grand avantage retiré de tout cela, c’est que EDF, sous forme de sponsorisation, à équipé notre club de plongée avec un de ces compresseurs réformés !..

[robur71]

Bonjour a tous
Notre ex President de la République,Mr Giscard D'Estaing, a declaré que
"La France avait fait un grand bon en arriere". Ce qui me console est que l'hexagone n'est pas seul a avoir regréssé ,mais aussi l'aérodynamique
de nos avions subsoniques
Consideront la finesse qui caractérise bien une bonne aérodynamique.
-Le bombardier lourd Boeing B52 mis en service en 1955 et toujours opérationnel a ma connaissance :F=21.5
-La Caravelle de 1960 :F=22
-Le Boeing 767 :F=11 ( F 2 fois plus faible que celle de Caravelle !)
-Airbus (type non précisé) F=16 ,c'est mieux ,mais ce n'est pas la gloire!

D’où sortent ces chiffres ?

11 pour un Boeing 767 ce serait catastrophique. à peine plus qu’un Piper CUB avec ses haubans, son train et son moteur mal capoté…

La CARAVELLE qui le 15 MARS 1959 , avait réalisé un vol plané de Paris Dijon, avait effectivement une finesse de 22, mais à la vitesse moyenne de 346 km/h.
La finesse à son mach de croisière devait être bien inférieure, je n’ai pas le chiffre, mais quelque chose de l’ordre de 14 me semble probable.

Aujourd’hui un A 380, c’est une finesse de 20 à son mach de croisière ( 0.85 )

Depuis 1955, les profils supercritiques sont apparus et les outils de calculs et de simulations ne sont plus tout à fait les mêmes….

[Petit-Lion]

Le B-52 ? Combien de passagers ?

Des fuselages plus larges, ça diminue peut-être la finesse, mais ça diminue sûrement la consommation de pétrole par passager.

[gaz et chaleur]

D’où sortent ces chiffres ?

11 pour un Boeing 767 ce serait catastrophique. à peine plus qu’un Piper CUB avec ses haubans, son train et son moteur mal capoté…

La CARAVELLE qui le 15 MARS 1959 , avait réalisé un vol plané de Paris Dijon, avait effectivement une finesse de 22, mais à la vitesse moyenne de 346 km/h.
La finesse à son mach de croisière devait être bien inférieure, je n’ai pas le chiffre, mais quelque chose de l’ordre de 14 me semble probable.

Aujourd’hui un A 380, c’est une finesse de 20 à son mach de croisière ( 0.85 )

Depuis 1955, les profils supercritiques sont apparus et les outils de calculs et de simulations ne sont plus tout à fait les mêmes…. [/quote]

Bonjour Mr Robur.
Merci pour l'interet que vous portez a mes propos
Mes sources:
B52. L'excellent ouvrage de Mr J Anderson "Fundentals of Aerodynamics"
Page 66
B767 . Le compte rendu de l'atterrissage"en campagne d'un B767" (heur eusement sans victime) en panne de pétrole en la suite d'une confusion entre entre gallons et kg de carburant.
Caravelle.Memoire +web.fr
Airbus. Web.fr
Les profils supercritiques: Trés a la mode (surtout sur le papier) dans les années 1980 (j'avais reçu une volumineuse doc a leur sujet),il semble que leur application reste assez confidentielle.De memoire,il n'y aurait guére que certains Falcon de Dassault qui en béneficient.

La CFD(Computational Fluid dynamics) est plus (opinion de gaz et chaleur)
un puissant moyen de simulation classique qu'une nouvelle aérodynami que.Je ne crois pas que les perfos aéros des avions subsoniques puissent être notablement améliorées.Ainsi le B737 dont la configuration aéro date de 1967 n'est pas obsolete.

Le A380 a Mach .85 .C'est le Mno ou le Mne? En géneral ,ces grosses barcasses ont des mach critiques assez rachitiques .Mais je ne dispose d'infos fiables
Cordialement Gaz et chaleur

[gaz et chaleur]

Bonjour a tous

Aujourd’hui un A 380, c’est une finesse de 20 à son mach de croisière ( 0.85 ) ,déclaration de Mr Robur 71
Effectivement le web.fr confirme la valeur de .85 de mach en croisiere ,ce qui est remarquable pour ce type d'avion.Mr Robur a raison
Pour info ,le mach limite du A380 serait de .89 donc proche du Mno.
Quant-a la finese de 20 en croisiere ,elle n'est pas confirmée ,ce qui ne veut pas dire que c'est impossible. :
Pour pouvoir se faire une opinion fiable sur ce sujet ,il faudrait des caract éristiques aérodynamiques du A380 que nous aurons jamais.

Cordialement Gaz et chaleur
(Localisation LFBO tour de piste 14 en service)

[robur71]

Bonjour à toutes et à tous, bonjour gaz et chaleur

Les profils supercritiques: Trés a la mode (surtout sur le papier) dans les années 1980 (j'avais reçu une volumineuse doc a leur sujet),il semble que leur application reste assez confidentielle.De memoire,il n'y aurait guére que certains Falcon de Dassault qui en béneficient.

Je ne suis pas certain que leur application soit si limitée..., voici l'image d’une section d’aile de BOEING 757 qui a bien l’allure d’un profil supercritique….

Je ne crois pas que les perfos aéros des avions subsoniques puissent être notablement améliorées..

Pour retrouver un peu d’espoir , vous trouverez à l’adresse suivante, un petit article bien intéressant,


www.onera.fr/.../drag-reduction-technol ... eneaux.pdf -

A bientot

[gaz et chaleur]

Bonsoir a tous
Aucun doute le profil d'aile equipant le 757,est bien un profil critique.(Mr Robur )
L'extrados de ce profil est "plat" donc pas d'acceleration de l'ecoulement d'air d'ou pas de mach critique.(sans entrer dans le detail)
Pour mémoire,sur une aile subsonique classique,particulirement les anciennes, le profil,accelerait bcp l'air au dessus de la voilure pour diminuer la pression statique (cf Saint Venant) et accroitre ainsi la portance mais l'inconvenient etait que l'ecoulement etait déja superson ique sur la voilure alors que l'avion etait lui , n'etait qu'a .75 de mach (vite dit ,je ne veux pas vous endormir)

En ce qui concerne la reduction de trainée des subsoniques ,bien sur ,celle due aux frottements de l'air sur l'avion est de l'ordre de 30 a
40% de la trainée totale (de mémoire) ,il donc quelque chose a gratter dans ce domaine,mais les riblets et autres peaux de requin ont-ils apporté
une reduction spectaculaire de cette trainée?.
On peut aussi evoquer l'aspiration de la couche limite ,ça deja été essayé.
Le potentiel de progrés aérodynamique semble bien réduit .
Les moteurs subsoniques ont bcp progréssés,mais ils ,eux aussi ,des limites
Merci pour votre attention.
Cordialement Gaz et chaleur