Mai 2017 -

1er mai.
Sortie montagne hier.
Sur la pointe des pieds, car on pensait qu'avec la pluie de ces derniers temps, ça risquait d'être un peu détrempé. Jean Claude nous avait dit qu'il risquait d'y avoir de la neige à Mens, notre terrain de ralliement habituel, alors on s'est donné rendez vous à Aspres sur Büech.
 On y a rencontré une bande de jeunes qui organisait un barbecue afin de récupérer quelques euros pour le club. Nous avons donc réservé pour midi le temps d'aller poser à Terrus, Colombe d'Eyguians et Clamensane.

 Décapotage pour remettre le filtre à air enlevé lors de notre étape Cannes/Aspres, pour des mesures sur les pertes de charge dans le filtre.

 Colombe.


 Barbeuque.
 Nos montures à coté d'un superbe Dynamic de remorquage.
Le SPEEDJOJO avec toutes ses modifs apparentes.















Dernier virage à Grand Terrus.


 Pression d'admission.
  On a évidemment profité des étapes de transition pour faire des mesures de pression d'admission afin d'évaluer les pertes dans le filtre à air, mais aussi avec les différentes configurations d'entrée d'air du carbu. Je tente maintenant d'établir un modèle théorique pour prédire ces pertes qui dépendent essentiellement du régime moteur et de l'altitude. Pour le moment j'ai une incohérence qui me bloque et j'ai besoin de faire deux points fixes complémentaires qui devraient m'éclairer. Je ferai un petit article là dessus ensuite, c'est loin d'être inintéressant.


 8 mai.
Air d'admission.
 J'espère qu'on va être en mesure de faire un nouveau capot moteur avant la fin de l'année. Dans cette optique, nous devons y intégrer toutes les "avancées" concernant l'aérodynamique interne et externe.
 La diminution importante de la taille de l'entrée d'air carbu nous autorise à prévoir un capot plus fin et plus tendu dans la partie basse, ce qui sera encore amélioré avec la rallonge d'arbre moteur que nous allons utiliser. Les entrées d'air de refroidissement seront déplacées vers le bas de manière à être sur les points d'arrêts de l'écoulement en avant du capot (mis en évidence par les visus à l'huile).
 Concernant l'admission et son circuit, nous sommes handicapés par la taille et le positionnement du filtre à air à l'origine du menton proéminent de notre avion.
 Voici une vue d'artiste photoshopée de la forme recherchée (je n'ai pas pu simuler la rallonge d'arbre moteur).


 Je travaille donc en ce moment à la fabrication d'une nouvelle boite à air qui devrait non seulement autoriser une amélioration de la forme du capot, mais aussi être plus efficace avec un long divergent d'entrée et une surface de filtration quasiment triplée avec un filtre rond en anneau de chez K&N. La boite est ainsi plus plate, un soin particulier est mis pour préserver la qualité de la veine d'air en position "froid" avec une section augmentant progressivement selon un angle solide de 7°. C'est l'angle qui permet le moins de pertes de charge dans les conduites longues en régime turbulent généralisé.

 L'admission de l'air chaud de dégivrage se fait au moyen du basculement d'un clapet tournant à 90°. La sécurité n'est pas oubliée car je vais ajouter un drain à essence en bas et au centre du filtre qu'un tuyau reliera à l'extérieur. Un clapet au même endroit pourra s'ouvrir mettant en contact l'entrée du carburateur avec le volume intérieur du capot si un objet venait à obstruer l'entrée d'air ou si le filtre était bouché par un contaminant (fonction by-pass, clapet à ressort tarré). Ces deux fonctions ne sont pas dessinées sur ces plans.

 Je ferai cette boite en composite, comme la précédente, en utilisant comme renfort classique du verre, la résine sera de la Vinylester qui a déjà donné toute satisfaction. Pourquoi ce choix? essentiellement pour l'excellente tenue chimique avec l'essence, mais aussi pour son HDT (heat deflection température) élevée qui correspond à la capacité d'un matériau plastique à résister à la déformation sous contrainte à température élevée.
 La résine que j'utilise a un Tg de 116° (température de transition vitreuse), c'est la température à partir de laquelle la pièce peut commencer à se ramollir.
Vinylester sur internet.
 La boite sera réalisée en plusieurs parties qui s'assemblent entre elles. Une partie haute et une basse qui vont prendre le filtre en sandwich, un prolongateur en une pièce à l'avant ce qui va permettre d'essayer la nouvelle boite avant d'avoir fait le nouveau capot et l'installation de la rallonge d'arbre. Enfin une fenêtre latérale dans le camembert pour l'installation et la maintenance du clapet d'air chaud.
 Voila, tout le nécessaire est commandé, les côtes ont été prises avec le père sur l'avion, je dois quand même aller vérifier que ça passe avec le pot Chabord dont deux collecteurs passent devant le carburateur. Ça devrait mais bon, le diable se cache souvent dans les détails.


11 mai.
Moule de boite à air.
 Je suis allé hier vérifier quelques côtes sur l'avion, pas de problème pour le passage des deux collecteurs gauches d'échappement du pot Chabord qui passent devant le carburateur. Par contre j'ai trouvé une petite interférence dans le plan d'entrée du carbu avec des bidules qui dépassent mais qui font partie du carbu. Ça m'oblige à décaler l'ensemble de la boite d'1 cm vers le bas. Enfin, difficile à évaluer avant de mettre le moule en place, mais la nouvelle boite devrait tenir dans le capot moteur actuel sans la rallonge. J'ai pris les mesures comme j'ai pu.
 Le moule a été commencé. C'est assez volumineux comparé à l'ancienne boite, mais paradoxalement le capot sera plus fin.


23 mai.
 L'Envolée 2017 ! 
 Nous avons fait les derniers préparatifs de l'Envolée hier, constitution du lot de bord, rénovation d'un certain nombre de speed tapes cramées par le soleil, gonflage des pneus et installation sérieuse de nos entrées d'air pour faire parler les badauds.
 Aujourd'hui je vérifie et charge les moyens vidéos. Julien mon fiston, n'a pas réussi à se libérer de ses obligations professionnelles, c'est bien dommage, il nous prive d'une touche de jeunesse et de notre pilote de drone. J'ai décidé de quand même emmener le drone, je suis pas bien à l'aise avec, mais je tacherai de ramener quelques images potables des autres participants.
 Je prend également la GoPro de pare-brise, la Drift de bout d'aile et aussi une JVC plus classique pour les images d'ambiance au sol.

L'Envolée, programme.
 Nous avons rendez-vous demain midi à Villefranche de Rouergue pour un pré-rassemblement, le rendez vous officiel étant le soir à Lacave dans le Lot, bien connue pour sa grotte. Nous pourrons ainsi le soir rejoindre notre hôtel à pied en traversant un bout de nature et boire une bonne bière !
 L'envolée se termine habituellement le samedi soir, mais en ce qui nous concerne, on peut tenir jusqu'à dimanche.
 J'ai compté 9 équipages, dont mon oncle et mon cousin qui viendront avec leur valeureux SkyRanger du Versoud. Encore une fois, les Peuzin noyautent ce rassemblement.
 La météo est prévue formidable, ce qui tranche un peu avec les années passées. C'est sans doute lié au décalage de l’ascension en fin de mois cette année.
 Je tacherai de donner quelques nouvelles du front, mais c'est assez difficile de trouver le temps sans rater l'apéro. Bref, je ferai un compte rendu plus détaillé à notre retour.

Avril 2017 -

6 avril.
Divergent d'entrée d'air carburateur.
 Je poursuis mes travaux sur l'entrée d'air avec pour ambition d'en améliorer le rendement de compression. En effet, même si le modèle ci-contre fonctionne aussi bien que la large entrée d'origine (même pression d'admission dans les différentes phases de vol), on doit pouvoir faire un peu mieux et récupérer quelques hPa supplémentaires à l'admission.

 Je rappelle que l’intérêt principal de cette nouvelle entrée réside dans l'amélioration sensible de la trainée du capot avec un meilleur contournement et éviter que l'entrée ne dégueule comme cela a été observé grâce aux dessins à l'huile (voir article de mars). C'est ce qui se passe quand l'entrée d'air est trop grande par rapport au débit admis.
 J'ai donc réduit sa taille en passant de 160 cm2 à 30 ! Dans ces nouvelles conditions, l'entrée d'air conserve une section d'entrée supérieure du double à la section infini amont de la veine d'air prélevée en montée à 150 km/h. Elle devient même supérieure du triple en croisière à 230 km/h, ce qui explique que malgré la petite taille de l'entrée, l'essentiel de la compression s'effectue en extérieur. La vitesse dans l'entrée est la moitié de la vitesse avion en montée, le tiers en croisière, ce qui donne respectivement 75 et 90 % de pression dynamique convertie en statique devant l'entrée..
 Ce ralentissement est nécessaire compte tenu du débit imposé par le régime moteur et de la section du filtre, si possible de grande taille, pour limiter les pertes par frottements lors de sa traversée. L'air est ensuite ré-accéléré pour passer dans la section d'entrée du carburateur. Le but d'un système entrée d'air/filtre efficace est donc d'opérer ce ralentissement/accélération en perdant la moins de pression totale possible.
 Dans ce contexte, le challenge est d'éviter que le reste  de la conversion avant le filtre ne se fasse avec un mauvais rendement dans une trop courte entrée d'air, car il reste 1,2 hPa (sur un total de 10,6) à convertir en montée et 2,9 hPa en croisière (sur un total de 25,7).
 Il en va ainsi, il est beaucoup plus facile d'accélérer une veine d'air (avec un restricteur) que de la ralentir sans accident comme un décollement qui fait s’effondrer le rendement de compression.
 Mais plus encore que ce problème, une entrée trop courte avec décollement interne se traduit par un champ de vitesse qui n'est pas homogène devant et à travers le filtre. Tout se passe en fait comme si le filtre était plus petit, l'essentiel du débit passant à grande vitesse au centre du filtre, la périphérie étant traversée à des vitesses plus faibles. D'où des pertes par frottement supplémentaires à travers le filtre.

 La solution à ce problème, quand on ne peut pas pour des raison géométriques avoir une entrée d'air longue, c'est d'aider l'air à se recomprimer avec des guides, en indiquant la direction à suivre par les filets d'air et éviter ainsi une sorte de flambage aérodynamique (si vous me permettez cette analogie mécanique).

 Les formes en bois visibles sur la photo précédente vont me servir de moules pour fabriquer ces guides, qui seront ensuite placés dans l'entrée d'air de façon précise pour contrôler l'évolution des sections et alimenter correctement la périphérie du filtre.

 Précisons que les décollements susmentionnés existent aussi en statique ou à faible vitesse, quand on met la puissance pour décoller par exemple. Un convergent/divergent apparait donc dans ce cas de figure (vitesse avion < 72 km/h dans notre cas). C'est le seul moment où une entrée d'air de la taille du filtre serait plus efficace, c'est à dire en gros pendant la phase de décollage, ce qui est loin d'être anodin vous en conviendrez. Comme toujours, tout est affaire de compromis et il faut que l'entrée d'air fonctionne convenablement à très basse vitesse. Les lèvres doivent pouvoir fonctionner en convergent cette fois et nécessitent d'être charnues, un peu comme celles d'un réacteur d'avion de ligne, soumises aux mêmes contraintes. Les guides internes feront eux le même boulot qu'en croisière, assurant la diffusion avant le filtre.


8 avril.

Finition moules du diffuseur.
 Dernière couche de résine.
 Je vais bientôt pouvoir réaliser le diffuseur.










14 avril.
Entrée d'air carburateur.
 Ça avance tranquillement par petites touches.
 Comme prévu j'ai galéré pour démouler mes guides, j'ai même dû les fendre à la Dremel pour cela. Donc après il a fallu que je répare les dégâts.
 Ensuite j'ai collé les écarteurs puis je les ai usiné à la bonne côte pour que les sections évoluent bien comme calculées.
 La première photo montre l'assemblage "à blanc" de l'ensemble avant finitions. On aperçoit les deux guides concentriques ainsi que les écarteurs.
 Il faudra que je m'arrange pour tout peindre en blanc pour pouvoir bien visualiser les dessins à l'huile quand j'étudierai les écoulements.

 Sur la deuxième photo, la même chose vu de l'intérieur. On comprend que la périphérie du filtre à air sera bien alimentée.

 La troisième photo montre l'entrée d'air avec un peu plus de recul














21 avril.
 Essai de l'entrée d'air carburateur.
 Je suis allé hier faire des essais pour évaluer la nouvelle entrée d'air équipée de son diffuseur.
 D'abord en allant faire trois points fixes plein gaz, à quelques minutes d'intervalle pour avoir les mêmes conditions extérieures.
 Le premier point fixe était réalisé sans mon add-on, c'est à dire avec les conditions initiales de la large entrée de 160 cm2.
 La deuxième a ensuite était réalisée avec la nouvelle entrée de 30 cm2, mais sans le diffuseur (J'ai fait un système avec une corde à piano pour tenir le diffuseur en place).
 Enfin, le dernier essai comprenait la nouvelle entrée équipée de son diffuseur.

 Les paramètres observés étaient; le régime moteur et la pression d'admission.

 Les résultats sont peu probants, les trois essais successifs donnant les mêmes résultats, le même régime d'environ 2350 tpm avec une petite variabilité que j'attribue au vent. On avait déjà noté lors de nos mesures de régime avec différents pots d'échappement que quelques kt de vent au sol suffisent à influencer le régime de manière non négligeable.
 La pression d'admission est donc un paramètre plus pertinent pour évaluer la qualité de la veine d'admission, d'autant qu'elle est précise au hPa prés sur notre instrument. Pourtant, lors des trois essais, la même pression de 1001 hPa a été enregistrée pour une PA moteur arrêté de 1021 hPa.
 On retrouve donc la chute de 20 hPa déjà enregistrée lors de nos précédentes mesures.




 J'ai ensuite barbouillé l'entrée d'air et le divergent d'huile pour analyser les dessins à l'issue d'un vol de 40 mn en tours de piste avec mon ami Gérard. Y'en a c'est le marc de café, moi c'est les dessins à l'huile de vidange.

 Voici quelques photos, c'est pas évident à analyser mais voila ce que je crois y voir. Au global, la veine se diffuse bien avec une épaisseur d'huile plutôt homogène coté sortie. On aperçoit une bulle laminaire suivie d'une transition laminaire/turbulent à l'intérieur du petit divergent interne indiqué par une accumulation d'huile suivie d'une diminution très nette de film d'huile. On note aussi un soufflage de l'huile lié au changement de direction et également à la vitesse de l'air à cet endroit, plus importante que sur les cotés. Je vais donc tenter d'équilibrer les vitesses en laissant plus de passage sur les bords latéraux.
 Coté bord d'attaque des divergents, le film d'huile est étiré à l'extérieur, épais à l'intérieur, ce qui semble montrer une incidence des bords d'attaque (et une transition dès le bord d'attaque à l'extérieur).
 Le bord d'attaque du grand divergent est positionné au col de l'entrée d'air, donc normalement il ne devait pas y avoir cette incidence qui indique que le flux est divergent à cet endroit. Les joies de l'expérimentation ! Les filets d'air sont donc parallèles un peu plus en avant, je vais donc avancer un peu le bord d'attaque de ce divergent.

 L'analyse par film d'huile a ses limites, difficile de voir par exemple une circulation inverse possible par endroit. Mais on peut utiliser l'huile d'une autre manière en n'en mettant qu'aux bords d'attaque, on observe alors le chemin des gouttes, ce qui permet de voir plus facilement un nid à turbulences ou un retour en arrière. Je ferai cette visu la prochaine fois, une fois les petites modifs effectuées.

Conclusion partielle.
 Certains doivent se dire que je me donne du mal pour pas grand chose et ils n'ont pas tord. En effet, ne devrais-je pas me contenter de cette diminution de la surface d'entrée d'air qui marche aussi bien que la précédente sans le diffuseur. Mais bon, maintenant il est fait et peut vraisemblablement être amélioré. Par ailleurs, le diffuseur n'a pas encore été évalué en vitesse croisière. Donc au point où j'en suis, on va quand même aller voir.


22 avril.
Rallonge d'arbre d'hélice.
 J'étais au hangar ce matin pour quelques essais complémentaires, mais c'était peu productif car il y avait pas mal de monde, comme tous les samedi matin. Bref, on cause on cause et on travaille pas beaucoup, bien que ce soit agréable. On a quand même fait l’acquisition d'une rallonge d'arbre d'hélice de 5 pouces parfaitement compatible dont Michel ne se sert plus et qu'il avait presque oubliée. Du coup, avec le père, ça gamberge pas mal pour refaire un capot moteur qui intégrerait bien sûr tout le savoir accumulé sur le refroidissement moteur et autre. Cette rallonge nous permettrait d'affiner la museau de notre monture et d'avoir un peu plus de place pour nos différents diffuseurs (de refroidissement et d'admission). Gros chantier donc, avec l'ambition de ne pas clouer l'avion au sol trop longtemps. J'envisage donc de faire un gros moule en Klegécel, mais pas sur l'avion pour qu'il reste volable. Je ferai une structure en bois avec couple de cloison pare feu d'un coté et disque de cône d'hélice de l'autre en faisant gaffe de bien prendre les cotes. Puis je remplirai l'intervalle avec des plaques de Klegécel. Le reste fera appel à mes talents artistiques!


27 avril.
Conquérir le ciel. sur France 5
 Avec un peu de retard (la première diffusion a eu lieu hier soir), je fais la promotion de ce documentaire exceptionnel où le héro modeste n'est autre que mon ami Matthieu Barreau. Les images sont de toute beauté, mais plus encore, ce documentaire dont la trame est chronologique est tout en pédagogie et raconte l'évolution des techniques de l'aéronautique, des procédés de fabrication aux progrès de l'aérodynamique. On part des pionniers jusqu'à l'aire industrielle pour finir sur les nouveaux pionniers de l’électrique et l'ébauche de la prochaine rupture technologique.
 Du grand art !



Rediffusion du documentaire le samedi 29 avril à 16h10 
ou sur PLUZZ pendant six jours à l'adresse suivante :