LA RELATION ASSIETTETRAJECTOIREVITESSE

1
LA RELATION ASSIETTE/TRAJECTOIRE/VITESSE
LA COMPENSATION
Objectifs

• Savoir prendre et maintenir une vitesse précise
  

• Annuler les efforts permanents exercés sur la
  profondeur.

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Version 2 - avril 2004
2
LA RELATION ASSIETTE/TRAJECTOIRE/VITESSE
LA COMPENSATION
PRÉ-REQUIS
CONNAISSANCES INDISPENSABLES
LEÇONS EN VOL
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Bibliographie et références
3
PRÉ-REQUIS

• Le pilotage de lassiette.

4
CONNAISSANCES INDISPENSABLES

• LANÉMOMÈTRE

• RAPPELS DE MÉCANIQUE DU VOL

• LE COMPENSATEUR

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LANÉMOMÈTRE

• DESCRIPTION

• PRISE DE PRESSION TOTALE

• PRISES DE PRESSION STATIQUE

• PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE LANÉMOMÈTRE

6
Lanémomètre
ou Badin, du nom de son inventeur
Il indique la vitesse Vi du planeur par rapport à
lair.
La pression dynamique Pd générée par lécoulement
de lair sur le planeur est proportionnelle au
carré de la vitesse du planeur,
Pd Pt Ps
le mécanisme de lanémomètre est donc raccordé
aux prises de pressions totale et statique quil
compare.
CORDIER Guillaume mai 2004
7
Prises de pression totale
Prise de pression totale
Prise de pression totale
ne pas confondre prise de pression totale et
antenne de compensation !
Note
CORDIER Guillaume mai 2004
8
Prises de pression statique
Elles captent la pression atmosphérique régnant
autour du planeur
Prises de pression statique
elles sont réparties symétriquement sur le
fuselage,
Psdroite
Ps
Psgauche
pour que la pression Ps retenue reste juste en
cas de dérapage.
CORDIER Guillaume mai 2004
9
Principe de fonctionnement de lanémomètre
Ps
Ps est appliquée dans un boîtier étanche,
Ps
Pt est appliquée dans une capsule anéroïde.
Pt
Pd Pt - Ps
Les déformations de la capsule (donc les
déplacements de laiguille), résultentde la
différence Pd des 2 pressions Ps et Pt,
représentative de la vitesse.
par construction, il ny a pas de retard
dindication de lanémomètre.
Conclusion
CORDIER Guillaume mai 2004
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RAPPELS DE MÉCANIQUE DU VOL

• ASSIETTE CONSTANTE ? VITESSE CONSTANTE

• ANALOGIE AVEC UNE BOULE SUR UN PLAN INCLINÉ

• RETOUR AU PLANEUR !

• STABILISATION DUNE VITESSE PLUS ÉLEVÉE

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À léquilibre
RA
trajectoire
axe longitudinal
horizon
Vent relatif (VR)
?
constante
P
la trajectoire dans le plan vertical est
rectiligne,
RA P
la pente de trajectoire ? est constante.
CORDIER Guillaume avril 2004
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RA
trajectoire
axe longitudinal
horizon
Px
Rx
Vent relatif (VR)
Px P x sin ?
constante
(? et P sont constants),
?
constante
Px Rx,
? la vitesse est constante.
P
assiette constante
vitesse constante
Conclusion
CORDIER Guillaume avril 2004
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Analogie avec une boule sur un plan incliné
Cest la composante horizontale Px du poids qui
permet et entretient le mouvement de la boule.
Px P x sin ?
On a
trajectoire
Px
Px
?
? faible
?
P
P
? forte
Lexpérience montre que plus ? est forte, plus la
vitesse est forte.
On contrôlera la vitesse du planeur en adaptant
notre pente de descente.
Conclusion
CORDIER Guillaume juin 2004
14
Retour au planeur !
RA
trajectoire
axe longitudinal
Rx
horizon
Px
?
faible
P
? faible
vitesse faible
CORDIER Guillaume avril 2004
15
trajectoire
RA
axe longitudinal
Rx
horizon
Px
?
forte
P
? forte
vitesse forte
CORDIER Guillaume avril 2004
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STABILISATION DUNE VITESSE PLUS ÉLEVÉE
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Vitesse stabilisée
1
RA1
trajectoire
axe longitudinal
horizon
Px
Rx
a1
?1
RA1 P
Px P x sin ?1
P
Px Rx
CORDIER Guillaume avril 2004
18
Pré affichage dune assiette plus piquée
2
trajectoire
RA2
axe longitudinal
horizon
variation dassiette à piquer
a2
a2 lt a1
RA2 lt RA1
P
Il y a rupture de léquilibre RA/ P dans le plan
vertical
(? augmente).
la trajectoire sincurve vers le bas
CORDIER Guillaume avril 2004
19
Accélération
3
trajectoire
axe longitudinal
horizon
Px2
Rx
Px2 gt Px1 car ?2 gt ?1
?2 gt ?1
P
Il y a rupture de léquilibre Px/Rx
(Px2 gt Rx)
la vitesse augmente (avec inertie).
CORDIER Guillaume avril 2004
20
Stabilisation de la nouvelle vitesse
4
trajectoire
RA
axe longitudinal
horizon
Px2
Rx
?2
P
La vitesse augmentant
Léquilibre RA/ P est retrouvé

• RA augmente

la trajectoire se stabilise sur une pente plus
forte.
Léquilibre Px/Rx est retrouvé

• Rx augmente

la nouvelle vitesse, plus élevée, se stabilise.
CORDIER Guillaume avril 2004
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équilibre - vitesse stabilisée
Résumons-nous
RA1
pré affichage de lassiette accélération
Rx1
stabilisation de la nouvelle Vi
RA2
Px1
RA3
Rx2
Px2
P
Rx3
Px3
variation dassiette à piquer
lincidence diminue
RA devient inférieure à P
la trajectoire sincurve vers le bas
sur cette nouvelle trajectoire,
la vitesse augmente.
Px gt Rx
CORDIER Guillaume juillet 2004
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LE COMPENSATEUR

• COMPENSATEUR À RESSORT

• COMPENSATEUR AÉRODYNAMIQUE

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Compensateur à ressort
Description
commande du compensateur
gouverne de profondeur
verrouillage
manche à balai
timonerie
ressort
CORDIER Guillaume avril 2004
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Compensateur à ressort
Principe de fonctionnement
effort permanent sur le manche vers lavant
compensateur à piquer
effort permanent sur le manche vers larrière
compensateur à cabrer
CORDIER Guillaume avril 2004
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Compensateur aérodynamique
Description
Volet de compensation
Gouverne
angle de braquage de la gouverne
CORDIER Guillaume avril 2004
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Compensateur aérodynamique
Principe de fonctionnement
fc
Fg . d
fc. D

d
compensateur à piquer
D
Fg
compensateur à cabrer
CORDIER Guillaume avril 2004
27
LEÇONS EN VOL

• RELATION ASSIETTE-TRAJECTOIRE-VITESSE

• LA COMPENSATION

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RELATION ASSIETTE-TRAJECTOIRE-VITESSE

• ASSIETTE STABLE ? VITESSE STABLE

• OBTENTION DUNE VITESSE PLUS ÉLEVÉE

• OBTENTION DUNE VITESSE PLUS FAIBLE

• RÉSUMONS-NOUS !

• CIRCUIT VISUEL

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Assiette constante ? vitesse stable
Lassiette est constante
A
la Vi est stable
CORDIER Guillaume juin 2004
30
Obtention dune vitesse plus élevée
pré affichage dune assiette plus piquée
A1
variation dassiette à piquer
A2
Revoir lanimation
Vi augmente avec inertie
puis se stabilise
CORDIER Guillaume juin 2004
31
pré affichage dune assiette plus piquée
A1
variation dassiette à piquer
A2
Vi augmente avec inertie
puis se stabilise
CORDIER Guillaume juin 2004
32
assiette plus piquée stabilisée
A2
Vi plus élevée stabilisée
CORDIER Guillaume juin 2004
33
Obtention dune vitesse plus faible
pré affichage dune assiette plus cabrée
A2
variation dassiette à cabrer
A1
Revoir lanimation
Vi diminue avec inertie
puis se stabilise
CORDIER Guillaume juin 2004
34
pré affichage dune assiette plus cabrée
A2
variation dassiette à cabrer
A1
Vi diminue avec inertie
puis se stabilise
CORDIER Guillaume juin 2004
35
assiette plus cabrée stabilisée
A2
Vi plus faible stabilisée
CORDIER Guillaume juin 2004
36
Résumons-nous
37
A
assiette stable
Vi stable
lecture de la Vi actuelle
choix dune Vi plus élevée
choix dune nouvelle Vi
choix dune Vi moins élevée
Pré-affichage et stabilisation d une assiette
plus piquée
Pré-affichage et stabilisation d une assiette
plus cabrée
A piquée
A cabrée
correction
correction
lecture de la Vi obtenue
la Vi augmente
puis se stabilise
la Vi diminue
puis se stabilise
Vi obtenue Vi souhaitée
Vi obtenue lt Vi souhaitée
Vi obtenue gt Vi souhaitée
CORDIER Guillaume avril 2004
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Circuit visuel
références visuelles (horizon/repère capot)
lecture de lanémomètre
références visuelles pour effectuer la variation
dassiette
A1
balayage de lenvironnement extérieur
A2
références visuelles pour stabiliser lassiette
choisie
balayage de lenvironnement extérieur
références visuelles pour contrôler la bonne
tenue de lassiette
balayage de lenvironnement extérieur pendant que
la vitesse se stabilise
correction éventuelle
lecture de lanémomètre
CORDIER Guillaume juin 2004
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LA COMPENSATION

• PERCEPTION DE LEFFORT AU MANCHE

• UTILISATION DU COMPENSATEUR

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Perception de leffort au manche
Le planeur étant compensé à lassiette de
référence,
lélève préaffiche une assiette plus piquée, pour
obtenir une Vi plus élevée
Aréf.
variation dassiette à piquer
A2
Vi augmente avec inertie
puis se stabilise
CORDIER Guillaume juin 2004
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Pour maintenir cette Vi plus élevée,
il est nécessaire dexercer une action permanente
sur le manche vers lavant.
A2
CORDIER Guillaume juin 2004
42
Utilisation du compensateur
En conservant lassiette constante,
on déplace le compensateur dans le sens de
leffort au manche.
Effort permanent sur le manche vers lavant
on déplace le compensateur vers lavant
puis on relâche son action sur le manche pour
vérifier le réglage du compensateur.
CORDIER Guillaume juin 2004
43
de même
Effort permanent sur le manche vers larrière
on déplace le compensateur vers larrière
puis on relâche son action sur le manche pour
vérifier le réglage du compensateur.
CORDIER Guillaume juin 2004
44
Exercices
Stabilisation de vitesses très différentes avec
compensation adaptée
Pour ne pas gêner la perception des efforts aux
commandes, linstructeur ne doit pas intervenir
directement sur les commandes.
note
Seul lélève manipulera le compensateur.
Lerreur à éviter
On ne pilote pas au compensateur !
CORDIER Guillaume Juin 2004
45
BIBLIOGRAPHIE et RÉFÉRENCES
Manuel du pilote vol à voile
Mouvement du planeur Phase 2 / p31 et 34
Changement de trajectoire dans le plan vertical
Phase 2 / p37
Relation assiette-trajectoire-vitesse Phase 2 /
p42
Guide de linstructeur vol à voile
Relation assiette-trajectoire-vitesse p41 à 44
Instruments de bord
Mesure de la vitesse Chap.III / p11 à 14
Mécanique du vol des planeurs p23 à 27
Analogie avec une boule sur un plan incliné p23
Contrôle de la vitesse du planeur p23
Efforts sur les commandes-compensation p26
Utilisation du compensateur-transfert des efforts
p27