Octobre 2013 - Deuxième lame de ressort détruite

7 Octobre:
 Après midi hangar avec le père.
 Papa a changé tout une série de vis de carénages de roue et de fuselage qui rouillaient, par des vis en inox. Bel effet.
 J'ai aussi réinstallé la lame de roulette en carbone avec la bonne visserie, notamment le boulon avant en 120x8 que papa commandé et reçu qui va pile-poil. Il a aussi reçu les rondelles d'épaisseur qui vont nous permettre d'ajuster exactement (au dixième) le cadre indéformable formé par le cavalier central à l'épaisseur de la lame: il nous faut rattraper le jeu mais ne pas serrer la lame.
On a ensuite installé la balance électronique de l'association pour faire un premier essai de charge statique sur la roulette. Les mesures de raideur on pu être faites (déplacement vertical du fuselage de 23 mm pour 63 kg de charge) et nous sommes allé jusqu'à 180 kg de charge sur la roulette sans problème.
 On lance un petit calcul sur la charge maxi que la roulette doit tenir, ça sera assez facile à calculer dès qu'on aura fixé le vario maxi à l'atterrissage: je m'en occupe demain.
 On a aussi fait des essais de roulage, dont un assez rapide qui a déclenché un shimmy inquiétant.
 Après inspection, il s'avère qu'il y avait trop de jeu dans le cavalier, ce qui a permis cette oscillation intempestive. Le jeu a été repris, il faudra refaire un essai de roulage.
 Les pleins complets ont été réalisés ce soir pour effectuer une pesée complète dés que possible.

 Je viens de relire nos manipes de Juillet 2011 (cliquez sur l'onglet correspondant à droite) et la rupture de notre première lame avait eu lieu à 120 kg. Aujourd'hui nous sommes allé jusqu'à 180 kg sans le moindre craquement sinistre. Par ailleurs, la souplesse de la lame d'origine en acier nous donnait un déplacement de 0,44 mm/kg, valeur que nous cherchons à reproduire. A l'époque notre première lame, avant rupture nous avait donné 0,60 mm/kg soit trop souple de 36%. Aujourd'hui, la valeur est de 0,37 mm/kg, moins souple de 16% que la lame en acier. Ce résultat ne me surprend pas car j'avais rajouté une enveloppe de tissu en carbone à 45° autour de ma lame pour la raidir en torsion, mais il y a bien sûr un effet secondaire sur la raideur en flexion.

8 Octobre:
Au groupe SPEEDJOJO
Lame de ressort
  Et oui, c'est à nouveau un sujet d'actualité. Avec papa on tache de calculer la résistance que doit fournir la lame de ressort du train arrière.
Jean Claude, on va encore avoir besoin de toi, va jeter un œil sur le blog et l'article de ce mois-ci.
Les questions que l'on se pose sont les suivantes:
 1 - A quelle charge maxi la roulette doit elle résister?
 2 - Quelle est la résistance calculée de ma dernière réalisation?



Pour répondre à la première question, il faut savoir que la charge statique maxi sur la roulette à la masse maxi atterrissage de 740 kg et centrage maxi arrière est de 105 kg (validé par le père et moi-même). Si l'on retient un vario maxi au touché de 600 ft/mn (3 m/s) il est aisé de calculer l'énergie cinétique absorbée par la roulette et connaissant la raideur du ressort, l'effort maxi repris par ce dernier.
 Le Fédéké recommandait la simplification suivante: le ressort doit pouvoir résister à 4 fois la charge statique, ce qui te paraissait un peu exagéré.
 Le calcul décrit plus haut me donne une valeur d'environ 500 kg et un déplacement vertical du point de référence de 19 cm, qui semble cohérente avec le Fédéké (420 kg).
Je m'interroge sur le valeur 600 ft/mn qui sert à la certification des avion part 25 (les liners, entre autres). Doit on respecter la même contrainte ?

 Pour répondre à la deuxième question, je vais vous rafraichir la mémoire en vous

conseillant de relire dans ce blog l'article de Mai 2011 où figure le plan secret de JC (nombre de couches, dimensions) puis, après rupture de la lame, l'article du 12 Aout 2011 qui indique la nouvelle courbure du deuxième prototype et enfin, l'article du 26 Juin 2012 où je décris en coupe la nouvelle structure interne avec notamment l'ajout de tissus à 45° pour améliorer la raideur en torsion qui avait été jugée insuffisante avant la rupture. Au passage, la raideur en torsion semble tout à fait satisfaisante maintenant.



 En relisant tout cela, j'ai vu que JC avait calculé les nouvelles charges de rupture en prenant en compte la valeur de rupture de 120 kg et la variation de courbure sensée améliorer les choses en conservant la même structure interne, c'est à dire en conservant le choix funeste de feutre au niveau de l'âme. Ce calcul nous donnait un résultat proche de 300 kg...


Voilà, des suggestions ou commentaires ?



De Papa:

Regarde un peu ce site. Il traite du calcul complet d'un avion, et en particulier du train.
Il prend 5 fois la charge statique.
Ca nous fait dans les 500kg!
Pas encore fait le tour du problème, juste un peu de recherche internet.
http://www.gilbert-pernot.fr/train_calcul_fabrication.html#train_atterrissage_conception


De Jean Claude:

OK je me replonge dans les archives . Le problème , c'est que j'ai encore vieilli depuis ce temps là
En attendant  je fournis d'ores et déjà cette réponse : la lame doit avoir une certaine résistance


9 Octobre:
De Jean Claude:
 Je me souviens que la rupture du premier ressort était due à la délamination du composite ( un
phénomène qui n'existe pas dans les ressorts métalliques et dont je n'avais pas tenu compte dans les calculs ). Il ne se produit que sur une lame courbe et seulement si l'effort appliqué tend à "décourber" la lame. Or le profil vertical de la lame imposé est  précisément courbe et dans le mauvais sens. Comme la "pression de délamination" est proportionnelle à la courbure locale, le deuxième ressort  présente un profil vertical à courbure constante qui distribue l'effort de délamination sur toute la longueur. De cette manière le rayon de courbure max passe de 100 mm ( valeur au niveau du coude) dans le premier dessin,  à 225 mm ( sur toute la longueur) dans le deuxième dessin. Donc la force de rupture ( limitée par le délaminage) devrait être 2,25 fois celle du premier ressort.  Je crois que Fredo a par ailleurs  introduit quelques améliorations du  procédé qui devrait aussi augmenter la résistance au délaminage indépendamment de l'action sur la géométrie.  JC

De moi:
 C'est tout à fait comme cela que ça s'est passé.
 La question à laquelle je voudrais que tu répondes est la suivante: si la lame ne devait pas rompre par délamination (comme un ressort métallique), pour quelle charge calculée aurait lieu la rupture dans ton modèle, ceci pour normalement constater que l'on est largement au-dessus de 500 kg?
 Je ne vois pas d'autre moyen de vérifier la résistance à la délamination autrement que par un essai destructif que je souhaite ...éviter.
 Néanmoins, il parait quand même souhaitable de faire un essai de charge "raisonnable" , c'est à dire avec une charge inférieure à la charge ultime, mais correspondant quand même à un atterrissage dur à la masse "montagne" de disons 700 kg et le centrage correspondant aux 2 places avant occupées et le plein de carburant. On peut en discuter.
 Après se pose la question de comment faire, sans abimer l'avion pour le charger autant, car pour arriver à 180 kg de charge, papa était assis à cheval sur le dernier couple et moi j'étais suspendu à la partie fixe de la dérive.

 MINICAB story:
 Je fais un peu de pub pour mon ami Matthieu Barreau qui, en pleine restauration de son minicab, travaille sur un modèle d'injection moteur monopoint qu'il développe avec Laurent Boutin pour équiper virtuellement tout type de moteurs. Cliquez là -dessus pour voir.

http://minicabstory.blogspot.fr/2013/10/conception-dune-injection-monopoint.html


De moi:
 Je viens de terminer  quelques calculs et il ressort (à boudin) que:
 Pour une masse de 700 kg et un centrage de 23% (deux pilotes+les pleins+10kg sur les places arrières) la roulette est chargée en statique à 80 kg.
 Ensuite, la charge maxi roulette au touché est une fonction linéaire du vario et il faut compter 75 kg tous les 100 ft/mn de vario.
Exemple, 0 ft/mn donne 0 kg (normal, c'est le kiss parfait), et 600 ft/mn donne 6x75 = 450 kg

De Papa:
 Je propose d'inviter thierry et JC à prendre le café sur le cul de l'avion. On devrait arriver à 350kg !
Non mais, serieux, on peut faire (en cornière soudée) une structure qui repose sur l'arrière, une fois le capot enlevé.
Et on fera monter les copains...

De Thierry:
2 spits dans le sol du hangar, une sangle a cliquet autour du fuselage, et hop on serre jusqu'à que ça soit bon.

Il manque surement un serre-joint dans cette solution, mais elle devrait marcher :-)

De Jean Claude:
Correction!   Je relis le blog de juillet 2011 et je constate que l'effet de délamination avait bel et bien été pris en compte déjà dans le premier dessin mais manifestement de façon trop optimiste!Par ailleurs et surtout je note un effort  mesuré à la rupture de 120 kg sur le premier ressort  ce qui avec la modification de courbure du deuxième dessin devrait donner 2,25 X 120 = 270 kg encore un peu court mais il faut ajouter l'effet de l'amélioration du procédé.
 Je  crains que cette règle simple ne soit exagérément conservative.  En fait la force à l'impact dépend du scénario envisagé ( toucher de queue , toucher trois points ...). Dans le cas d'un toucher de queue initial, j'ai tendance  à trouver  de mon côté une force plus faible. il me manque une estimation raisonnable du moment d'inertie en tangage, pour être plus précis.
j'ai de mon côté (re?)calculé la résistance ultime de la nouvelle lame dans l'hypothèse où on  exclut le mécanisme de délamination.  J' ai pris  la  contrainte limite du carbone égale à 0,94 GPa. Les  semelles ont chacune une épaisseur de 3 mm et sont distantes de 15 mm. Au point de référence ( dernier cavalier) la  largeur des semelles est de 40 mm, et le  bras de levier de la réaction sur la roulette est de 370 mm.Tout ça donne Fmax = 486 kg, ce qui serait bien dans les clous de ta règle, mais soulève encore le doute sur le rôle de la délamination !
R. Haboudin

De Papa:
Ouais, pas mal la sangle à cliquet. Mais je remplacerais bien les spits par une palette d'agglos.
Ou de mecs.

De Thierry:
 Autrement, une bonne planche solide ou poutrelle métallique,
tenue au sol par les 2 roues d'une voiture, qui passe sous le fuselage
et qui permet de fixer la sangle.


17 Octobre:
De Jean Claude:
 çi joint un petit topo sur les efforts encaissés par le roulette du jojo dans différents scénarios.  Le critère de Fékété ( 4 à 5 fois la charge statique) me semble finalement assez pertinent.
ICI

Note du script: j'ai laissé le fichier en version texte opendocument, ma version pdf ne reconnaissant pas certains caractères utilisés par l'ingénieur  :(

De moi:
 Tu vieillis dis-tu? Ca ne se voit pas beaucoup, et c'est tant mieux.
Merci donc de ta contribution à chaque fois remarquable (et remarquée) pour la cause.
 Ton étude confirme donc l'ordre de grandeur admis tout en apportant une révélation inattendue que le bon sens commun nous interdisait d'imaginer: le choc est moins violent sur la roulette quand elle touche en premier ! C'est le scoop du jour.
 Mais tu me connais, je gamberge pas mal, et il me vient naturellement la question suivante à laquelle tu as pris soin de ne pas répondre: et si j'impacte queue haute, je parle du JOJO bien sûr, l'effort sur la roulette ne sera-t-il pas supérieur à celui subit par un atterrissage 3 points?
 Car en y réfléchissant un peu, c'est assez logique, le premier atterrisseur qui touche absorbe une partie de l’énergie mais entraine en rotation en tangage l'avion tout entier ce qui fait que le deuxième atterrisseur absorbe non seulement la fraction d’énergie qui lui était dédiée (par la position du centre de gravité) mais également l’énergie transmise en rotation à la cellule par le premier atterrisseur impactant.
 Finalement, est ce qu'on ne pourrait pas dire qu'il s'effectue un transfert d’énergie du premier atterrisseur impactant vers le deuxième? hein? je te l'demande.


De JC:
 C' est en effet ce qu'on peut soupçonner et ta remarque sur le transfert d'énergie est tout à fait pertinente.   Et valable dans les deux sens, le train principal subira un effort accru lors de l'atterrissage queue basse et la roulette un effort accru lors de l'atterrissage queue haute.  J'ai bien l'intention de calculer tout ça mais il me manque une chose : le courage!
C'est pour cette raison que je botte en touche :  pourriez vous mesurer ou estimer la raideur réelle du train principal pour vérifier si la condition aR1=bR2 est vérifiée?
De moi:
 On va voir ce qu'on peut faire, surtout que je suis en vacances la semaine prochaine et que Papa vient d'en rentrer justement. On voudrait aussi faire une pesée précise de l'avion en ligne de vol.

23 Octobre:
 Après midi hangar avec le père, nous arrivons avec la ferme intention de faire nos essais de charge roulette jusqu'à 300 kg et de faire la pesée avion.
 J'ai la bonne surprise en arrivant de voir un nouveau phare de technologie LED remplaçant une des ampoules. Papa qui a finalisé le modèle l'avait rapidement installé à mon insu!



Pesée:
 Nous installons les différentes cales pour que l'avion soit bien en ligne de vol pour la pesée, niveau à bulle posé sur l'accoudoir des passagers arrières. La balances précise à 100 gr près (pleine échelle 750 kg) prendra place successivement sous chaque roue.
 Les pleins sont faits, je vérifie qu'il reste à bord
-la doc de bord (carnet de route + manuel de vol+papier réglementaires).
-lot de bord permanent, sous la forme de 2 trousses à outil+couverture de survie.
-extincteur au halon.

Résultat:
Masse totale 542,9 kg dont 105x0,72= 75,6 kg d'Avgas
Ce qui nous donne 467,3 kg de masse à vide équipée.
 Je suis un peu déçu, j’espérais moins, mais nous devons réaliser que les gains de masse réalisés ici ou là n'ont pas réussi à compenser l'embonpoint dû au pot Chabord. C'est le prix de l'écologie!


Essai de charge sur la roulette:
 A ce stade je me dis que si la lame pète, ça sera vraiment une super journée !
 Papa démonte le carénage arrière et installe un cadre en cornière qu'il a réalisé à la maison pour pouvoir charger commodément notre roulette.
 Le cadre dépasse largement de chaque coté dans sa partie basse et permet de monter dessus.
 Nous plaçons des pneus sous le fuselage au cas où il y aurait rupture...
 La balance est tarée puis nous commençons à charger avec des bidons remplis d'eau. A ce moment la balance annonce 120 kg, puis nous commençons ensuite à monter sur le cadre pour une charge estimée à 280 kg.
 Malheureusement, un craquement sinistre et une descente brutale nous rappellent que rien n'est acquis à l'avance.
 J'ai carrément les boules !
 On décharge les bidons et curieusement, la lame reprend sa forme. Rien n'est visible extérieurement. On constate que la lame a toujours un comportement élastique mais est bien plus souple, rapidement mesurée à 0,78 mm/kg.
 Il y a de toutes façons quelque-chose qui a cassé, mais c'est pour l'instant invisible. L'autopsie nous en dira plus.
 On range tout, puis on met les voiles, Papa voit bien à mon silence et mon air contrit que je suis profondément découragé de tant d'énergie dépensée en vain. Il tente de me consoler en disant qu'il valait mieux que ça pète maintenant que plus tard en montagne et qu'on ne pouvait pas se passer de ces essais.
 Je sais qu'il a raison.

Et comme une bonne nouvelle n'arrive jamais seule...

24 Octobre :

De Julien :
Des nouvelles des EOPN, sélection de recrutement du personnel navigant de l'Armée de l'Air que j'ai passée fin Janvier dernier.. La réaction à chaud est à retrouver dans le mois de Février 2013.
Eh bien, pour reprendre une expression familiale, c'est un grand chien noir qui mange les saucisses, snif snif. Inutile de faire durer le suspens, je n'ai pas été reçu dans la filière Pilote des EOPN. J'ai même eu droit à une belle fausse joie, puisque le centre de recrutement de l'AA m'a laissé un message sur mon portable, me disant fièrement que j'étais retenu en liste principale, sans préciser quelle filière. J'ai bien sur fait des bonds, persuadé d'avoir été retenu pilote, j'apprendrai le lendemain en les rappelant que c'est pour NOSA (Navigateur Officier Systèmes d'Armes) que je suis retenu. Quelle
déception, je vous raconte pas. D'autant qu'on me dit que sur cette commission (durant laquelle ils choisissent les élus des présélections des six derniers mois), seulement 2 pilotes et 6 NOSA ont été retenus, contre 50 à 70 pilotes par ans en temps normal.. Autant dire que j'aurai eu clairement mes chances, mais les restrictions budgétaires de l'armée en ont voulu autrement, et j'ai brulé ma seule cartouche pour.. rien (on ne peut présenter les EOPN qu'une seule fois). J'ai donc donné ma démission pour NOSA (même si certains voudraient être à ma place.. justement, je la cède), parce que je n'ai pas envie que ça soit une frustration de voler en place arrière toute ma carrière d'une part, et qu'arrivé à 35 ans et sorti de l'armée, je me retrouve sans rien. Car si les pilotes passent l'ATPL dans leur formation et peuvent se reconvertir dans le civil une fois à la retraite, il n'en est rien des NOSA.
La vie continue, et je ne désespère pas de finir le cul dans un cockpit :)  (sauf chez emirates)

De Jean Claude:
  je crains que cette rupture ne soit encore due à la délamination même si en première analyse ça ne crève pas les yeux ( vu le blog).
280 kg ça correspond à ce qu'on peut extrapoler du premier essai ( 120kg) en tenant compte - toutes choses égales par ailleurs - de la seule augmentation du rayon de courbure.
On va réagir!

 De moi:
 On ne sait pas à quelle charge ça a pété, on était en train de monter sur le cadre, quelque part entre 180 et 270 kg, mais on sait pas.
 Je pars travailler, je rentre Lundi, je ferai l'autopsie la semaine prochaine.
  
25 Octobre:

De Nicolas: 

                            Test de la Lanterne de Beyne au CEMA d'Air France à Roissy

 L'année de mes 13 ans, lors d'une visite médicale bénigne à l'école, j'ai découvert avec surprise que j'avais un problème de vision des couleurs, jusqu’ici, personne ne s'en était rendu compte.
Le Test d'Ishihara est le test de base pour détecter une déficience de la vision des couleurs, c'est un petit livret constitué d'une vingtaine de pages, chacune recouverte d'une multitude de points colorés. Si la vision est normale on distingue nettement un nombre formé par ces points colorés, au contraire s'il y a le moindre problème de vision des couleurs, certains nombres sont indiscernables. 
Pour ma part, je n'arrivais à distinguer que très peu de nombres et l'infirmière m'a donné une liste de tous les métiers nécessitant une bonne vision des couleurs. Parmi eux figuraient l'aviation en général, l'armée, pompier etc.. Je suis rentré à la maison en pleurnichant, avec une immense déception.

 Un dysfonctionnement dans la vision des couleurs n'est cependant pas éliminatoire à la visite médicale requise pour être pilote de ligne ou privé, jusqu'à un certain degré de dyschromatopsie, le ciel reste accessible :). Le test de la Lanterne de Beyne doit être réussi pour obtenir la visite médicale.

Le test de la Lanterne de Beyne est basé sur la reconnaissance de 5 couleurs, blanc, orange, vert, bleu et rouge. Vous êtes placé à 5 mètres de la Lanterne qui émet brièvement et aléatoirement (5 fois pour une série) une de ces 5 couleurs, la réponse doit être immédiate et est définitive. Une seule erreur invalide la série, et dans ce cas, on doit réussir deux nouvelles séries à la suite pour obtenir le test. Si l'on se trompe deux fois, c'est terminé. 
Il y a une lanterne au Centre d'Expertise de Médecine Aéronautique de Roissy.

Les visites médicales pour la classe 1 et 2 devant être renouvelées, il n'est pas imposé de repasser le test de la Lanterne à chaque fois, il suffit de pouvoir justifier de sa réussite antérieure. 

J'ai été stressé pendant les 2 jours avant le test, c'est un test très court, mais avec beaucoup d'enjeu à la sortie. Un conseil pour ceux qui souhaiteraient le passer, une préparation mentale pour éviter d'être envahi par le stress au moment du test n'est pas inutile, de plus, le temps où la lanterne reste allumée est cours, alors ne réfléchissez pas trop, répondez la première impression qui vous viens. Pour ma part, j'ai fait 100% d'erreurs au Test d'Ishihara, j'ai néanmoins réussi le Test de la Lanterne, et obtenu ma classe 2 :)
J'aurais peut être pu filmer ça avec ma Gopro d'ailleurs..


1 commentaire:

  1. bonjour : si vous ne s'avez pas comment atteindre un certain poids pour vos tests .....
    une piste !!
    si le papa était à cheval sur l'avion pour atteindre 63G et vous suspendu pour atteindre 180 KG ... Tout simplement ...
    N'y aurait-il pas au niveau de votre club des bonnes âmes style bons potes alertes pour se mettre à cheval sur l'avion eux-aussi !!!!
    En répartissant la charge globale sur le fuselage cela ne devrait pas poser de problème et ne pas endommager l'aéronef ....si cela est possible une photo s'imposera !!!!
    salutations aéronautiques

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