Brevet FR2759972A1 — publié le 19980828

Historique: Passionné d'aviation depuis belle lurette, tout ce qui vole m'intéresse et tous ceux qui en parlent aussi. D'ailleurs passé le demi siècle, cette race spéciale mérite le terme d'obsédé. Du temps où je marchais encore à quatre pattes, tramant ma barboteuse bleue dans la poussière, je me souviens fort bien de ces moments et surtout de mon passe-temps favori: contempler le ciel. C'est un spectacle permanent. C'est aussi un jeu formidable où seul l'esprit a libre cours de créer à la démesure et transformer un nuage en mickey, en autruche, en arbre ou encore en tout autre personnage de légende. La seule chose qui pouvait me sortir de cet état second c'était un avion, là, je devenais trés agité. Je braillais de concert avec le chien qui avait aussi la même passion. Exacerbée par son rejeton et n'ayant pas la meme perception des sons, ma mère braillait à son tour dans une joyeuse cacophonie. L'essentiel était fait: j'avais vu le "navion" ! Avec le recul, je peux même vous affirmer que c'était un supersonstellation qui venait de passer au dessus de la maison. Toute ma jeunesse se résume à fabriquer des maquettes volantes, d'abord avec moteur "caoutchouc" et plus tard avec moteur thermique. Toutes mes economies y passaient. Bicn sûr, à dix huit ans, j'ai devancé l'appel aux armées pour choisir mon corps et j'ai effectué de 1964 à 1965 mes 18 mois dans l'aviation à la base de lOTAN à Solenzara en Corse, section escadrille de liaison aérienne et de sauvetage, I'E.L.A.S. 01/44. Malgré les événements de Cuba et autres points chauds du globe, je ne me plaignais pas, j'étais aux premières loges! Tous les jours je voyais des avions , et quels avions!, des F100, des F 104G, des F 105 venant de Malte, des F84F, des mirages, des hélicoptéres, etc...toutes nationalités confondues, le panard en quelque sorte ! Quelques mois aprés avoir fini l'armée, je "montais" à Paris et à 22 ans je prenais mes premiers cours de pilotage, cela pendant un an seulement dans un aéro-club qui n'existe plus, et pour cause: Mitry Mory était trop mitoyen de son grand frère, I'aéroport Charles de Gaule! Je finissais donc mes cours au Plessis-Belleville, lieu du déménagement. Entre-temps je cultivais toujours ma passion de constructeur aéromodéliste et puis un jour je rencontrais un personnage entonnant, un artiste avec des idées comme les miennes à la seule différence qu'il n'avait aucune notion en aéronautique. J'élaborais avec lui des formes volantes plus ou moins folles qui ne volaient jamais mais qui étaient belles à voir ! A force d'essais répétés, je décidais d'aller plus loin dans mes recherches, ce coup-ci en solo. Je m'inscrivais en fac pour étudier la mécanique du vol. Deux ans plus tard j'obtenais mon certificat d'aptitude à l'enseignement aéronautique. Fort de ces connaissances, je décidais la construction d'une maquette prototype, sur les bases de mes découvertes, ayant le maximum de qualités voire sécurité, économie, puissance, rapidité, confort de pilotage, etc..., Bénéficiant des demières technologies de construction composite avec des formes futuristes, un avion, qui, sans appréhension, nous donne envie de piloter. Après plus de 2.300 heures de travail/passion, un avion à l'échelle 1/6 naissait: Ile de France INTRODUCTION Depuis le début de l'aviation tous les calculs de la mécanique du vol visent à l'amélioration des performances d'un avion avec un accent sur le POIDS et la TRAINEE. LE POIDS, qui existait bien avant les théories de NEWTON, est une force d'attraction émise par la terre. Le premier problème consiste à s'arracher de cette attraction et se maintenir en l'air. Pour contrer cette force d'attraction terrestre (mg) au poids il faut y adapter la même force dans le sens contraire. Cette résistance (Rz) est crée par une portance, et la portance par des ailes, faites avec des matériaux. adéquats. LA TRAINEE (Rx): comme son nom l'indique, la traînée freine l'avion, c'est une résistance qui s'oppose à son déplacement, pour cela on mesure les forces appliquées sur l'avion par le passage d'un fluide en soufflerie et on étudie la nature de l'écoulement de cet air. Pour que la vitesse soit constante, il faut que la traction (T) ou la propulsion soient égales à la traînée totale. Plusieurs traînées forment la traînée totale d'un avion; mais celle qui est la conséquence de la portance, celle qui ne s'élimine jamais totalement, c'est la traînée induite. La traînée induite, inversement proportionnelle au carré de la vitesse, alors que le reste de la traînée est directement proportionnel au carré de la vitesse, est toujours dirigée parallèlement au vent relatif (comme le reste de la traînée). C'est le résultat d'une dépression sur l'extrados et d'une surpression à l'intrados de l'aile. En bref, plus l'angle d'attaque au vent relatif est grand, plus la traînée est importante. Cette dépression à l'extrados est due à l'accélération de l'air sur sa forme et sa longueur et se dirige vers le fuselage. Dessous, à l'intrados moins long, c'est le contraire, il y a surpression, l'air se dirige vers l'extrémité des ailes, l'air surpressé du dessous veut rejoindre l'air du dessus dépressé et donne naissance à une multitude de tourbillons en bord de fuite qui viennent se joindre aux tourbillons marginaux à une certaine distance en arrière de l'aile quand la portance est suffisamment élevée. Comme sur tous les avions, la multitude de ces tourbillons créés par les ailes provoquent une déflexion du courant d'air. Cette déflexion est absorbée par la propulsion dans les pentagones et ne gène en rien l'efficacité des gouvernes de profondeur et de direction. I1 est à préciser que la traînée induite est le plus gros pourcentage (70%) de la traînée totale aux grands angles d'attaque et aux basses vitesses (atterrissage ou décollage de l'appareil) 20% en montée et 10% en palier. Le fait de la réduire sensiblement apporte des économies non négligeables. Matière a' réflexion depuis plus de 3 ans, mes recherches se sont accentuées sur la traînée totale ou plus précisément sur la traînée induite des avions à hélices. Mis à part les nouveaux systemes adaptés en bouts drailles qu'on appelle ailettes ou encore Wùiglets, je me suis orienté vers un système qu permet d'annuler une bonne partie de cette rimeuse traînée basée sur un allongement de 7,7 et un effilement de 0,41. En adaptant un très grand pourcentage de la surface alaire totale (46,416/0) dans le prolongement des pentagones où la traihée induite se crée. Celle-ci s'auto-détruit par l'accélration du vent relatif provoquée par les G.M.Ps. en propulsion placés dans le prolongement des bords de fuite qui "recollent" la pottance à rexlrados. Le restant de la surface alaire (53,59%) avec un effilement de 0,41 auquel on rajoute des X ets donne des pourcentages de traînée induite extremement ailes. Malgré la surface alaire des doubles pentagones faisant office d'hélices carénées Ce procédé augmente le rendement de la poussée et annule de 50% la traînée induite crée en sortie. Le résultat donnant un avion puissant et porteur avec des paramètres assez intéressants aux basses vitesses et aux grands angles d'attaque. DECRIPTIF DE L'APPAREIL est de ;7uce est un Avion bimoteur quadriplace version canard équipé d'une nouvelle motorisation très légère et à grand rendement de 2 x 125 ch. Chacun de ces moteurs est fixé sur l'extrados du dernier 1/3 de la 1/2 aile. Les hélices tripales contrarotatives propulsives de 1,50 m de diamètre à vitesse constante sont placées respectivement dans un évidement à l'avant d'un tunnel en forme de pentagone. Le résultat de cette innovation donne un rendement aérodynamique assez intéressant notamment un Cz, un Cx donc une finesse et une poussée à l'instar d'un avion turboréacteurs avec l'avantage aux basses vitesses et aux grands angles d'attaque. De ce fait, le calcul de la polaire prend une drôle d'allure. MotoDroDulseurs: cylindrique, chaque moteur d'un poids de 32kg, 0,35m de diamètre et de faible encombrement détient le record de la plus petite puissance massique: 0,250kg/cheval.. La norme aviation étant de minimum 0,5kglcheval. Ce moteur troisième génération, inventé par M. Lefeuvre, concourt Lépine en 1989, est une turbine thermique volumétrique monobloc de l'axe (ne pas confondre avec le moteur rotatif). Inclassable par son concept, il peut être comparable à un turbopropulseur nouvelle génération, qui ne provoque aucune vibration et donne un rendement minimum de 0,55 sur le couple (les moteurs "avion" actuels ont un rendement oscillant entre 0,25 et 0,35 maximum). Ces moteurs turbocompressés éliminent le givrage et permettent de voler à plus grande altitude. Hélice Hartzell à vitesse constante comprend trois pales tournant contrarotativement vers le fuselage. Le souffle hélicoïdal des pales descendantes ne provoque pas une incidence majeure sur l'ensemble éjecteur en forme de pentagone. Les gaz d'échappement projetés sur l'hélice sont une excellente protection contre le givrage. Poussée: L'hélice propulsive contrarotative est centrée devant l'entrée du pentagone. La vitesse de rotation des pales provoquent une dépression (loi de Daniel Bernoulli démontrant que dans un fluide en écoulement, la vitesse et la pression varient en sens inverse), le diamètre du souffle hélicoïdal de celles-ci devient centripète un court instant et dans la vitesse de son parcours, se détend à l'intérieur des parois du pentagone jusqu'à l'éjection, à l'exemple d'une hélice carénée. Les angles de flèche du plan horizontal haut, du plan latéral haut, du plan logement de train principal, du plan latéral bas, du plan horizontal bas ont été calculés pour avoir le maximum de rentabilité en poussée au centre du pentagone de manière à faciliter une éjection notable et augmenter l'efficacité du maniement des gouvernes de profondeur placées sur le plan horizontal haut et de la gouverne de direction aux basses vitesses. Rendement d'hélice (constant speed) 85% à 65% de la vitesse croisière (160 Kts) au FL80. Axe de taneane: les doubles pentagones à l'arrière et le bec canard à l'avant (double bras de levier) amènent une meilleure stabilité et un centrage moins astreignant. La gouverne de profondeur arrière équipe le stabilisateur horizontal haut et également la gouverne de profondeur avant (bec canard) Le profil du fuselage "obus" a été étudié pour avoir le minimum de traînée parasite avec le pourcentage maximum de pénétration dans l'air et pour compenser l'éloignement limite de 6 (3) entre les doubles pentagones et le bec canard. Vu sa forme spécifique, cette aile doit bien se comporter dans les hautes et basses vitesses. Dérive et vent traversier: L'effet vent de travers sur les stabilisateurs latéraux ests'abord compensé par le soufflage des hélices en entrée et sortie de pentagone et devient très faible vu la surface alaire du plan latéral haut (1,32 m2) incliné à 50 , la force du vent traversier tombe à 44%. I1 est insignifiant sur le plan latéral bas horizontal. Insignifiant aussi sur le fuselage "obus" Ex: un vent traversier de 20 noeuds va avoir la même force qu'un vent de 9 à 12 kts maximum ! Axe des roulis: ailes, "cantilever" en forme de faux delta tronqué avec un dièdre longitudinal positif de 30 et un dièdre latéral poitif de 2" à partir de la l/2 aile. Le saumon est rallongé par un winglet à dièdre positif. Le taux de roulis doit être rapide avec des bonnes surfaces d'ailerons. Axe des lacets: la dérive (1,74 m) supporte une grande gouverne de direction sensible au vent relatif additionné à l'air propulsé des hélices très efficace dans les hautes et basses vitesses avec les stabilisateurs latéraux des pentagones non équipés de gouverne de direction, et par extrapolation, peut s'avérer très efficace dans les virages à plat, ce n'est pas le but recherché Le Divan stabilisateur horizontal bas a été étudié pour assurer le plus grand angle "cabré" à l'atterrissage et au décollage (la crosse touche à plus de 110 et le décrochage se trouve généralement à 150) c'est pour cette raison qu'il se trouve en retrait de 25 du plan stabilisateur horizontal haut. Le Plan stabilisateur horizontal haut a été étudié pour être à une hauteur respectable de manière à ne pas gêner le maniement des gouvernes de profondeur et favoriser l'écoulement propulsif. Le olan stabilisateur avant (bec canard): sa surface alaire rectangulaire avec un dièdre de 2" négatif équilibre les forces exercées sur le centre de poussée dans les basses et hautes vitesses. Centrasse éauilibre: absence de couple de renversement, de souffle hélicoïdal et de couple gyroscopique. Le calcul du centre de gravité, du foyer, du centre de poussée, de l'axe de propulsion et du bras de levier se fera plus précisément après passage de la maquette en soufflerie et après construction au 1/1 et fiche de pesée établie. L'effet cabreur provoqué par les hélices contrarotatives tournant vers le fuselage s'annule par la poussée dans les pentagones et par le calage et par le dièdre négatif du bec canard. L'angle du bord d'attique de la dérive commence (du haut de cellule sur axe longitudinal) à mètre du bord d'attaque du plan stabilisateur horizontal haut, ce qui donne un angle de pénétration de 12.50. Le Profil "obus" 16 diamétral, est conoide du nez de l'appareil au cockpit, devient elliptique et se prolonge jusqu'à la dérive pour rejoindre les plans horizontaux haut et bas. Economie, vitesse, autonomie: chaque moteur ne devrait consommer que 20 litres de super/heure, ce qui fait 40 litres/heure pour un total de 250 chevaux. Avec l'efficacité des winglets ajoutée à la nouvelle motopropulsion/éjection, le prix de revient brut passager (à 65% de la puissance, la vitesse de l'avion serait de 160 Kts soit environ 300km/h) serait de l'ordre de 10 litres/h, c'est à dire 60 Francs pour 300 Kms, soit 20 Francs aux 100 kilomètres/passager. A ce prix là, le trajet Lognes/Bordeaux reviendrait à 400 Francs pour 4 personnes... Beaucoup moins cher qu'une voiture et 3 fois plus rapide. En faisant le plein des 270 litres, il pourra voler 6h1/4 + I/2h réserve et parcourir 1.875 Kms. Dans l'étude de la mécanique du vol sur les possibilités de plus grande vitesse, il est prévu que les V2 ailes extérieures soient moins grandes et d'une flèche différente pour y adapter des moteurs plus puissants. Puissance, DroDulsion: Le rapport poids/puissance est prometteur 1350kg /250 = 5,4Kg au cheval. le volume de la stabilisation arrière n'alourdit pas l'avion par sa traînée au contraire, L'effet soufflerie sur les parois intérieures des pentagones ne font qu'augmenter la portance et la poussée et annule presque toute la traînée induite des plans. Traînée induite: elle est quasiment mextstante sur les 4, l l m de bord de flirte à l'entrée des pentagones soit 4641% de la surface alaire et en sortie des plans pentagone Réduite aussi sur les V2 ailes par les wiflgiets sur un effilement de 0,41 11 est à noter l'angle d'attaque sans bec mobile (Fig 5 à Fig 7). Traînée de frottement et traînée totale: de plus, pour améliorer ce résultat, on peut appliquer un traitement à 12% de Téflon et finition à l'acrylique. Cette nouvelle technique ajoute un peu plus de finesse à l'avion et nécessite moins d'entretien au nettoyage. Traînée Darasite: la forme "obus" du fuselage a une très faible traînée parasite sur les 25 m2de surface. Poids: construction en composite de 8/10 avec nouveau tressage kevlar et carbone aux points forts (longerons, couples, structure). Vu le faible poids de ses deux moteurs, L'avion ne doit pas dépasser 800Kg à sec(compris les 22 Kg du B.R.S) et 1.350 kg en pleine charge soit 550 Kg de charge utile avec 4 personnes à bord soit 300 Kg, 2 réservoirs de 135 litres d'essence soit 200 kg et 50 Kg de bagages. Charte alaire: en fonction de la masse totale de l'avion 13770N et de sa surface alaire (N/S), la charge alaire sera de 736,36 N/ m2. Atterrissase, décollage: il est prévu d'adapter des becs de bord d'attaque mobiles pour mieux contrôler la couche limite(moment cabreur), les GMPs contrarotatifs vers le fuselage (moment cabreur), le bec canard (moment piqueur) et les volets fowler placés sur le plan horizontal bas (moment piqueur). Tous ces moments doivent s'équilibrer à la construction. Sont prévus également, des aérofreins sous le fuselage, afin de casser la vitesse. Sécurité: équipé d'un B.R.S. (ballistic recovery system) Le système de survie balistique est un système pyrotechnique déployant un parachute en cas de situation dramatique. D'autre part, vu son poids, sa puissance, sa faible traînée totale, sa forme et sa surface alaire et l'absence de moteur critique, cet avion doit assurer une bonne ligne de vol en cas de panne de l'un d'eux. Confort de pilotage: vu l'absence de vibrations de ses deux nouveaux moteurs à grand rendement placés à l'arrière équipés d'hélices tripale propulsives et contrarotatives, cet avion est très silencieux. n est également très stable et maniable, souple aux commandes et puissant à la demande de gaz. Comme la plupart des avions "bec canard" il ne décroche pas mais s'enfonce lentement. Calcul des vitesses de l'avion (Ces vitesses sont théoriques) Vitesse de sustentation (Rz/mg): 0,3.1/2 p V2.S = 13770N ( Rz de l'avion) soit 0,3. 1/2. 1,225 . 4010. 18,70 = 13770 N avec Cxi 0,32/A (7,7) = 0,011 soit 4010/3600/1000 = 63,32rn/s soit 123kts à finesse max Vitesse de décollage: Rendement réel GMPs 250 cv = 184000 Watts 184000 x 0,55 x 0,85 = 86020 Watts 126/1,8x1000/3600=35 rn/s au carré = 1225 Distance décollage: 86020/1225 = 70,22 = 13770N/70,22 = 196 mètres Vitesse mini d'atterrissage: 1350Kg ou 13770 N=1,2 x /, x 1,225 x 31,65 x 31,65 x 18,70 soit 31,65 m/s ou 114Km/h ou 61,5 kts sans volets. Coef de 1,8 avec Volets 13770 N = 1,8 x 1,225 x 25,85 x 25,85 X 18,7 soit 25,85 m/s ou 93 km/h ou 50 kts avec volds 40 Vitesse à 65% FL80: (voir aux essais) Vitesse à 75% FL80: (voir aux essais) Vso (décrochage avec volets) 50 kts/10 = 45kts Vsi (vitesse décrochage en lisse) 61,5 kts!10 = 55 kts Vne (vitesse à ne jamais dépasser) 198kts Toutes les autres vitesses sont à contrôler aux essais réels: Vfe, Vno (vitesse maximale pour une rafale verticale de lOm/s, VA(vitesse de manocu"re),Vitesse circulaire,Vitesse d'autonomie maximale, Vitesse de distance franchissable Calcul des traînées avec Cz 0.3 Profil EPNER 168 pour les ailes Profil NACA 009 oour les stabs Sans les pentagones Traînée induite (Cxi): Cz2/7,7 = 0,09/7,7 =0,0116 Traînée du fuselage (Cxf): = 0,006 i 4.32 = 0,0013 Traînée du stab: (Cxs): 0,009 x 18,7/ 7,7 = 0,0116 Traînée d'interéaction (Cxl): = 0,1 du Cx total ( 0,0245 x 0,1) = 0,0024 Traînée totale:0,0116 + 0,0013 + 0,0116 + 0,0024 = 0,0269 Finesse: 0,3 / 0,0269 = 11,15 Avec les pentagones Traînée induite (Cxi) elle est nulle sur 4,11 m soit 46,41% de la surface alaire La traînée induite des 53,59% /2 soit 12,72 m - 4,11 m = 8,61 / 2 = 4,30 m La traînée induite se fera sur 4,30 m au lieu de 12,72 m avec un Cxi qui est toujours de 0,0116 Ce qui donne un Cxi de 0,0031 soit une diminution de 64,04% de la traînée induite initiale. Traînée du fuselage: 0,0013 Traînée du stab: 0,0116 / 2 = 0,0058 Traînée d'interéaction: = 0,0048 Traînée totale: 0,0048 + 0,0058 + 0,0013 + 0,0031 = 0,015 Finesse: 0,3 / 0,015 = 20 Soit Soit une réduction de: 0,0269 - 0,015 = 0,0119 sur le coefficient normal, soit 47% en moins de la traînée totale. mg(sans volet, angles et inclinaison) Equations de sustentation Cz 0,3 IiVf UcUow" &verbar; w T(sans volet, angles et inclinaison) équation de propulsion Cx totale 0,015 CE S &verbar; 2 S ' 31 lsQ | = g 167 Eir tzar lS11 7fti 11 1%01Z1111 =aZB zss Uss 5X 1 316 SSS 6 h wo RaDDort de finesse: mg/T= Cz/Cx=f soit par exemple, pour une vitesse de 63,33 m/s Cz 13770 N / Cx 688 N = 20 Encombrement général de itavion: Longueur totale du haut de l'empennage au nez: 9 m Longueur totale du bas de l'empennage au nez: 8,34 m Envergure totale sans winglets: 12,36 m Envergure totale avec ginglets: 12,72 m Hauteur totale: 1,62 m Hauteur totale du sol: 2,14 m L'AILE Aile "cantilever" en forme de faux delta tronquée de deux 1/2 ailes avec un dièdre positif de 2" sur la 1/2 aile extérieure (suggestion du profil EPNER) et d'un winglet en saumon d'aile. Première 1/2 aile coté emplanture vers ltextréinité: Corde de profil à l'emplanture: 2,40 m Corde de profil extrémité '/2 aile: 1,62 m Angle de flèche "axe longitudinal/bord d'attaque: 117.50 Angle de flèche "axe longitudinal/bord de fuite: 920 Epaisseur relative profil (e = h max : (non communiqué, voir en soufflerie) e Longueur axe longitudinal vers l'extrémité 1/2 aile: 2,16m Corde moyenne S :2,01 m 2b Dièdre: nul Deuxième '/2 aile coté extrémité vers saumon: Corde de profil extrémité: 1,62 m Corde de profil saumon: 0,99 m Angle de flèche "axe longitudinal/bord d'attaque": 97,50 Angle de flèche "axe longitudinalîbord de fuite" 920 Epaisseur relative profil (e = h max : (non communiqué, voir en soufflerie) e Longueur axe extrémité '/2 aile vers saumon: 3,96 m Corde moyenne S :1,30 m 2b Corde moyenne totale: 1,30 + 2,01 = 3,31 :2 = 1,65 m Envergure totale avec Winglets: 12,72 m Envergure totale sans Winglets: 12,36 m Surface alaire: 18,70 m2 (cette surface peut subir des modifications à la baisse). Charge alaire: 736N/m2 Calage corde de profil, de l'emplanture au saumon d'aile: 20 (voir aussi en soufflerie) Dièdre: Positif 20 (sur la 1/2 aile jusqu'au saumon) Allongement: 7,7 La norme d'allongement pour les avions classiques est entre 6 et 12. Vu la forme et la surface alaire des stabilisateurs arrières, il sera peut être nécessaire d'agrandir le bec canard ou de diminuer l'envergure ou encore d'augmenter la flèche sur la l/2 aile vers saumon. Effilement: 0,99/2,40= 0,41 Surface aileron par aile: (non communiqué, voir à la construction) Surface volet par aile: (non communiqué, voir à la construction) Surface gouverne de profondeur: (non communiqué, voir à la construction) Surface gouverne de direction: (non communiqué, voir à la construction) STABILISATION AVANT (bec canard) Aile totale rectangulaire (suggestion profil NACA 009) Calage négatif: de l'emplanture au saumon d'aile: 10 (voir aussi en soufflerie) Profondeur 1/2 aile: 1,56 m Corde de profil V2 aile: 0,69 m Envergure du plan canard: 3,66 m Surface alaire du plan canard: 2,15 m2 Saumon d'aile arrondi. Dièdre négatif: 20 STABILISATION ARRIERE (empennages pentagone Encombrement général du double pentagone: Hauteur dérive: 1,74 m Hauteur dérive du sol: 2,14 m Garde au sol de la crosse: 0,40 m Envergure totale du double pentagone à partir des bords d'attaques: 4,32 m Envergure totale du double pentagone à partir des bords de fuites: 4,1 lm Désignation: Double empennage en forme de pentagone montés sur la dérive et supportés chacun par des bras, faisant office de logement des trains d'atterrissage, fixés sur l'extrémité des V2 ailes principales (suggestion profil NACA 009). Empennage horizontal bas (angle d'assemblage à l'empennage latéral bas) à 250 Empennage latéral bas (angle d'assemblage à l'empennage logement train) à 650 Empennage logement train (angle d'assemblage à l'empennage latéral haut) à 400 Empennage latéral haut (angle d'assemblage à l'empennage horizontal haut) à 500 1/2 empennage horizontal bas: Dièdre: nul Calage: (voir à la construction) Envergure: 2,34 m Corde de profil sur axe longitudinal ou bas de dérive: 1,38 m Corde de profil sur empennage latéral bas: 0,93 m Angle de flèche bord d'attaque: 117.50 Angle de flèche bord de fuite: 97.50 Surface salaire: 1,35 m2 1/2 empennage latéral bas: Dièdre: nul Calage: (voir à la construction) Profondeur: 1,08 m Corde de profil sur empennage latéral bas: 0,93 m Corde de profil sur empennage logement de train: 1,08 m Angle de flèche bord d'attaque: 880 Angle de flèche bord de fuite: 97.50 Surface alaire: 1,08 m2 1/2 logement de train: Dièdre: nul Calage: (voir à la construction) Profondeur: 0,39 m Corde de profil sur empennage logement de train latéral bas: 1,08 m Corde de profil sur empennage logement de train latéral haut: 1,08 m Angle de flèche bord d'attaque: nul Angle de flèche bord de fuite: nul Surface: 0,42 m2 '/2 empennage latéral haut: Dièdre: nul Calage: (voir à la construction) Envergure: 2,46 m Corde de profil sur empennage logement de train latéral haut: 1,08 m Corde de profil sur empennage horizontal haut: 1,08 m Angle de flèche bord d'attaque: 57.5 Angle de flèche bord de fuite: 57.5 Surface alaire: 1,32 m2 1/2 empennage horizontal haut: Dièdre: nul Calage: (voir à la construction) Profondeur: 1,23 m Corde de profil sur empennage horizontal haut: 1,08 m Corde de profil sur axe longitudinal empennage horizontal haut: 1,23 m Angle de flèche bord d'attaque: 102.50 Angle de flèche bord de fuite: 93.5 Surface alaire: 1,42 m2 Surface alaire totale des empennages horizontaux: Haut: 1,42 x 2 = 2,84 m2 Bas: 1,35 x 2 = 2,70 m2 Total: 5,54 m2 DISTANCES ENTRE LES PRINCIPAUX COUPLES DU FUSELAGE (du nez à la dérive): Epaisseur de chaque couple: 0,03 m Du nez au ler couple: 0,25 m Du ler couple au 2ème: 0,552 m Du 2ème au 3ème: 0,69 m Du 3ème au 4ème: 0,948 m Du 4ème au 5ème: 0,63 m Du 5ème au 6ème: 0,87 m Du 6ème au 7ème: 0,702 m Du 7ème au 8ème: 0,78 m Du 8ème au 9ème: 0,738 m Du 9ème au 10ème: 0,57 m Du 10ème au 1 lème: 0,57 m Du 11ème à la dérive (haut): 1,02 m Du 11ème à la dérive (bas): 0,558 m HAUTEUR ET LARGEUR DES COUPLES (du nez à la dérive) ler: 0,20 m 0 ATTERRISSEURS Type: tricycle escamotable Voie: 4,20 m Empattement: 3,84 m Angle de garde: 700 Train avant Hauteur au sol: 0,48 m Déport: 250 Atterrisseur du type télescopique escamotable conjugué avec le palonnier et roue conjuguée à la direction. Pneumatique: Pression de gonflage: L'amortisseur télescopique et oléopneumatique est incorporé dans la jambe de train. Trains principaux Angle de garde: 70" Hauteur du train de la corde de profil au sol: 1,10 m Hauteur au sol de la crosse trains principaux sortis: 0,40 m Angle max de contact de la crosse à l'atterrissage: 110 (cet angle peut être augmenté si la jambe de train est plus grande) Atterrisseur du type à balancier, escamotable. Freins à disques Pneumatique: (non communiqué, voir à la construction) Pression de gonflage: (non communiqué, voir à la construction) Amortisseurs télescopiques oléopneumatiques. Freins Différentiels hydrauliques à disques. Liquide: (non communiqué, voir à la construction) GROUPES MOTOPROPULSEURS 2 moteurs rotatifs de 125 ch chacun Cylindrée non communiquée Nombre de tours/minutenon communiqué Kw: non communiqué Réducteur adapté à une hélice tripale de 1,50 m: cela dépendra de la puissance moteur pour la valeur limite (3428) Démarreur électrique, puissance non communiquée Pot d'échappement double avec éjection des gaz vers le haut Antiparasitage Refroidissement non communiqué HELICES Type: Tripales Par rapport aux G.M.PS avec adaptation d'un constant speed. Marque: Hartzell Diamètre nominal: 1,50 m CARBURANT Par rapport aux G.M.PS. le carburant sera aviation type 100/100 LL ou carburant standard véhicules automobiles. HUILE Huile non communiquée FUSELAGE Structure métallique avec revêtement collé ou composite nouveau tressage kevlar Traitement de protection complet Trains rentrants Verrière bulle monobloc avec cadre renforcé au fibre de verre fonctionnant vers l'arrière sur rails coulissants Marchepieds Points de levage Points d'amarrage Peinture standard complète Antennes: Antenne VHF 1 au dessus de l'arrière du cockpit Antenne VlHF 2 au dessus de l'avant du cockpit Antenne VOR sur l'empennage horizontal haut Glide ILS sur l'empennage horizontal haut ATC transpondeur au dessous du fuselage endroit pilote Radio-compas cadre et lever de doute au dessous à l'arrière du fuselage Antenne marker au dessous du fuselage endroit palonniers Antenne DME au dessous arrière du fuselage endroit soute à bagages Antenne anémométrique réchauffée devant le nez de l'avion Prise dynamique réchauffée Prises statiques gauche et droite Purges essence sous les 1/2 ailes coté bord d'attaque Porte extérieure accès bagages Verrière coulissante jusqu'au montant de dérive EQUIPEMENT DE NAVIGATION EXTERIEUR Feu de navigation arrière Feu de navigation droit Feu de navigation gauche Phare d'atterrissage Phare de roulement Feu anti collision Sonde température extérieure Avertisseur sonore de décrochage CABINE Commandes: Double commande par l/2 volant avec bouton radio Palonniers avec roulette avant conjuguée Console centrale: Commandes de volets, commande des gaz, commande du réchauffage carbu (s'il y a lieu), commande de richesse, commande de trim de profondeur, commande de frein à main et de parking, chauffage cabine et désembuage pare-brise. Aménagement: Air frais par 4 aérateurs individuels Sièges réglables (hauteur-profondeur)équipés de ceintures 3 points Boite à gants Rideaux pare-soleil pour les deux passagers arrières Manuel de vol Livrets Marteau de secours Extincteur Trousse de premiers secours Plaquette de mise en garde Pochettes latérales pour cartes Pare-soleil fumés Logement intérieur: Largeur cabine: 1,15 m Longueur cabine sans logement bagages: 1,50 m Longueur cabine avec logement bagages: 2,50 m PLANCHE DE BORD (KING) Horizon artificiel Indicateur VOR/ILS Indicateur ADF Variomètre Directionnel Niveau transversal (bille-aiguille) Rhéostat éclairage radio Rhéostat éclairage secours Rhéostat éclairage normal Témoin prise totale réchauffée Indicateur VOR/LOC Tachymètre (standard) Altimètre 2 Combiné pression admission-débimètre Indicateur température culasse Indicateur température gaz échappement Indicateur température extérieure Robinet statique de secours Mano-dépression PSV Indicateur DME Transpondeur Boite de mélange audio VHF 1 VHF 2 Récepteur VOR/ILS Récepteur VOR/LOC Récepteur ADF Chronomètre Plot d'éclairage indicateur de virage Plot d'éclairage variomètre Plot d'éclairage train de secours Eclairage tableau de bord gauche Eclairage contrôle moteur Eclairage tableau de bord droit Plot d'éclairage chronomètre Plot d'éclairage altimètre 2 Plot d'éclairage tachymètre Plot d'éclairage partie gauche du bandeau de tableau de bord Plot d'éclairage directionnel Plot d'éclairage commande de tab CompasP.Automatique MITCHEL century 21 ou 31/ PA KING KAP 100, KCF 150,KAP 150. VOILURE Volets électriques multipositions de O" à 40 commandés par tringles Ailerons commandés par tringles Gouverne de direction et trin commandés par câble Toutes les gouvernes sont équilibrées statiquement. EQUIPEMENT ELECTRIQUE Alternateur Régulateur de tension Batteries Relais de batterie Interrupteur-disjoncteur batterie Voltmètre Démarreur Relais démarreur Interupteur-disj oncteur excitation Sélecteur magnétos Magnétos gauches Magnétos droites Fusible Disjoncteur démarreur Disjoncteur alternateur Diode Barrette de raccordement n"l Prise de dégroupage Barrette de raccordement n"2 Coffret débit alternateur Voyant d'alarme génération Commutateur à diodes Barrette de raccordement n"3 Disjoncteur batterie Disjoncteur barrette de raccordement n"l Disjoncteur barrette de raccordement n"2 Disjoncteur barrette de raccordement n"3 EQUIPEMENT ELECTRIQUE POUR'CHAQUE MOTEUR Barrette de raccordement n"2 Interupteur-disjoncteur pompe à essence Pompe à essence Indicateur température d'huile Sonde température d'huile Indicateur pression d'huile Mano-contact-pression d'huile Fusibles pression essence et jaugeurs Indicateur jaugeur réservoir gauche Indicateur jaugeur réservoir droit Jaugeur gauche extrême Jaugeur d'emplanture Jaugeur droit extrême Jaugeur droit d'emplanture Barrette de raccordement n"l Voyants d'alarme et de test Micro-contact robinet carburant Commutateur à diodes Mano-contact circuit carburant Filtre antiparasitage EQUIPEMENT ELECTRIQUE VOL AUX INSTRUMENTS Barrette de raccordement n"l Barrette de raccordement n"2 Barrette de raccordement n"3 Voyant alarme frein de parc Témoin prise dynamique Témoin phare roulement Témoin phare atterrissage Inter. disj. indicateur virage Inter. disj. feux anti-collision Inter. disj. feux de navigation Inter. disj. prise dynamique Inter. disj. phare de roulement Inter. disj. phare d'atterrissage Indicateur de virage Centrale clignotante Fusible température extérieure Indicateur température extérieure Rhéostat éclairage radio Prise alimentation radio Disjoncteur éclairage plafonnier Rhéostat éclairage de secours Eclairage plafonnier AV. Eclairage plafonnier AR. Disjoncteur éclairage normal Rhéostat éclairage normal Disjoncteur avertisseur de décrochage Micro-contact avertisseur de décrochage Disjoncteur ventilateur Interrupteur ventilateur Ventilateur Disjoncteur allume-cigares Allume-cigares Micro-contact frein de parc Disjoncteur volets Palette et système de commande de volets Moteur volets Boîtier signalisation train Commande train Moteur train (centrale hydraulique) Disjoncteur commande train Mécanisme éclairage plafonnier de verrière AR. Disjoncteur éclairage radio REVENDICATIONS Avion bimoteur quadriplace version canard équipé d'une nouvelle motorisation très légère et à grand rendement de 2 x 125 ch. Chacun de ces moteurs est fixé sur l'extrados du dernier 1/3 de la 1/2 aile. Les hélices tripales contrarotatives propulsives de 1,50 m de diamètre à vitesse constante sont placées respectivement dans un évidement à l'avant d'un tunnel en forme de pentagone. Le résultat de cette innovation donne un rendement aérodynamique assez intéressant notamment un Cz, un Cx donc une finesse et une poussée à l'instar d'un avion turboréacteurs avec l'avantage aux basses vitesses et aux grands angles d'attaque. De ce fait, le calcul de la polaire prend une drôle d'allure et caractérise par les éléments suivants pris en combinaison: 1/ MotoDropulseurs: cylindrique, chaque moteur d'un poids de 32kg, 0,35m de diamètre et de faible encombrement détient le record de la plus petite puissance massique: 0,250kg/cheval.. La norme aviation étant de minimum 0,5kg/cheval. Ce moteur troisième génération, inventé par M. Lefeuvre, concourt Lépine en 1989, est une turbine thermique volumétrique monobloc de l'axe (ne pas confondre avec le moteur rotatif). Inclassable par son concept, il peut être comparable à un turbopropulseur nouvelle génération, qui ne provoque aucune vibration et donne un rendement minimum de 0,55 sur le couple (les moteurs "avion" actuels ont un rendement oscillant entre 0,25 et 0,35 maximum). Ces moteurs turbocompressés éliminent le givrage et permettent de voler à plus grande altitude. Hélice Hartzell à vitesse constante comprend trois pales tournant contrarotativement vers le fuselage. Le souffle hélicoïdal des pales descendantes ne provoque pas une incidence majeure sur l'ensemble éjecteur en forme de pentagone. Les gaz d'échappement projetés sur l'hélice sont une excellente protection contre le givrage. 2/ Poussée: L'hélice propulsive contrarotative est centrée devant l'entrée du pentagone. La vitesse de rotation des pales provoquent une dépression (loi de Daniel Bernoulli démontrant que dans un fluide en écoulement, la vitesse et la pression varient en sens inverse), le diamètre du souffle hélicoïdal de celles-ci devient centripète un court instant et dans la vitesse de son parcours, se détend à l'intérieur des parois du pentagone jusqu'à l'éjection, à l'exemple d'une hélice carénée. Les angles de flèche du plan horizontal haut, du plan latéral haut, du plan logement de train principal, du plan latéral bas, du plan horizontal bas ont été calculés pour avoir le maximum de rentabilité en poussée au centre du pentagone de manière à faciliter une éjection notable et augmenter l'efficacité du maniement des gouvernes de profondeur placées sur le plan horizontal haut et de la gouverne de direction aux basses vitesses. Rendement d'hélice (constant speed) 85% à 65% de la vitesse croisière (160 Kts) au FL80. 3/ Axe de tangage: les doubles pentagones à l'arrière et le bec canard à l'avant (double bras de levier) amènent une meilleure stabilité et un centrage moins astreignant. La gouverne de profondeur arrière équipe le stabilisateur horizontal haut et également la gouverne de profondeur avant (bec canard) Le profil du fuselage "obus" a été étudié pour avoir le minimum de traînée parasite avec le pourcentage maximum de pénétration dans l'air et pour compenser l'éloignement limite de Ur (3) entre les doubles pentagones et le bec canard. Vu sa forme spécifique, cette aile doit bien se comporter dans les hautes et basses vitesses. 4/ Dérive et vent traversier: L'effet vent de travers sur les stabilisateurs latéraux est d'abord compensé par le soufflage des hélices en entrée et sortie de pentagone et devient très faible vu la surface alaire du plan latéral haut (1,32 m2) incliné à 50 , la force du vent traversier tombe à 44%. Il est insignifiant sur le plan latéral bas horizontal. Insignifiant aussi sur le fuselage "obus" Ex: un vent traversier de 20 noeuds va avoir la même force qu'un vent de 9 à 12 kts maximum 5/ Ale des roulis: ailes, "cantilever" en forme de faux delta tronqué avec un dièdre longitudinal positif de 3 et un dièdre latéral positif de 2" à partir de la aile. Le saumon est rallongé par un winglet à dièdre positif. Le taux de roulis doit être rapide avec des bonnes surfaces d'ailerons. 6/ Axe des lacets: la dérive (1,74 m) supporte une grande gouverne de direction sensible au vent relatif additionné à l'air propulsé des hélices très efficace dans les hautes et basses vitesses avec les stabilisateurs latéraux des pentagones non équipés de gouverne de direction, et par extrapolation, peut s'avérer très efficace dans les virages à plat, ce n'est pas le but recherché 7/ Le Dlan stabilisateur horizontal bas a été étudié pour assurer le plus grand angle "cabré" à l'atterrissage et au décollage (la crosse touche à plus de 11" et le décrochage se trouve généralement à 15 ) c'est pour cette raison qu'il se trouve en retrait de 25 du plan stabilisateur horizontal haut. 8/ Le Dlan stabilisateur horizontal haut a été étudié pour être à une hauteur respectable de manière à ne pas gêner le maniement des gouvernes de profondeur et favoriser l'écoulement propulsif. 9/ Le Dlan stabilisateur avant (bec canard): sa surface alaire rectangulaire avec un dièdre de 2" négatif équilibre les forces exercées sur le centre de poussée dans les basses et hautes vitesses. 10/ Centrage. équilibre: absence de couple de renversement, de souffle hélicoïdal et de couple gyroscopique. Le calcul du centre de gravité, du foyer, du centre de poussée, de l'axe de propulsion et du bras de levier se fera plus précisément après passage de la maquette en soufflerie et après construction au 1/1 et fiche de pesée établie. L'effet cabreur provoqué par les hélices contrarotatives tournant vers le fuselage s'annule par la poussée dans les pentagones, par le calage et par le dièdre négatif du bec canard. 11/ L'angle du bord d'attaaue de la dérive commence (du haut de cellule sur axe longitudinal) à mètre du bord d'attaque du plan stabilisateur horizontal haut, ce qui donne un angle de pénétration de 12.5 . 12/ Le profil "obus" 16 diamétral, est conoïde du nez de l'appareil au cockpit, devient elliptique et se prolonge jusqu'à la dérive pour rejoindre les plans horizontaux haut et bas. 131 économie. vitesse, autonomie: chaque moteur ne devrait consommer que 20 litres de super/heure, ce qui fait 40 litres/heure pour un total de 250 chevaux. Avec l'efficacité des winglets ajoutée à la nouvelle motopropulsion/éjection, le prix de revient brut passager (à 65% de la puissance, la vitesse de l'avion serait de 160 Kts soit environ 300km/h) serait de l'ordre de 10 litres/h, c'est à dire 60 Francs pour 300 Kms, soit 20 Francs aux 100 kilomètres/passager. A ce prix là, le trajet Lognes/Bordeaux reviendrait à 400 Francs pour 4 personnes... Beaucoup moins cher qu'une voiture et 3 fois plus rapide. En faisant le plein des 270 litres, il pourra voler 6h1/4 + 1/2h réserve et parcourir 1.875 Kms. Dans l'étude de la mécanique du vol sur les possibilités de plus grande vitesse, il est prévu que les 1/2 ailes extérieures soient moins grandes et d'une flèche différente pour y adapter des moteurs plus puissants. 14/ Puissance. DroDulsion: Le rapport poids/puissance est prometteur 1350kg / 250 = 5,4Kg au cheval. le volume de la stabilisation arrière n'alourdit pas l'avion par sa traînée au contraire, l'effet soufflerie sur les parois intérieures des pentagones ne font qu'augmenter la portance et la poussée et annule presque toute la traînée induite des plans. 15/ Traînée induite: elle est quasiment inexistante sur les 4 l 1 m de bord de file de l'aile à l'entrée des pentagones soit 46 41% de la surface alaire et en sortie des plans pentagone. Réduite aussi sur les 'A ailes par les winglets sur un effilement de 0 41. Il est à noter l'angle attaque sans bec mobile (Fig S à Fig 7). 16/ Traînée de frottement et traînée totale: de plus, pour améliorer ce résultat, on peut appliquer un traitement à 12% de Téflon et finition à l'acrylique. Cette nouvelle technique ajoute un peu plus de finesse à l'avion et nécessite moins d'entretien au nettoyage. 17/ Traînée Darasite: la forme "obus" du fuselage a une très faible traînée parasite sur les 25 m2de surface. 18/ Poids: construction en composite de 8/10 avec nouveau tressage kevlar et carbone aux points forts (longerons, couples, structure). Vu le faible poids de ses deux moteurs, l'avion ne doit pas dépasser 800Kg à sec(compris les 22 Kg du B.R.S) et 1.350 kg en pleine charge soit 550 Kg de charge utile avec 4 personnes à bord soit 300 Kg, 2 réservoirs de 135 litres d'essence soit 200 kg et 50 Kg de bagages. 19/ Charge alaire: en fonction de la masse totale de l'avion 13770N et de sa surface alaire (N/S), la charge alaire sera de 736,36 N/ m2. 20/ Atterrissaze. décollage: il est prévu d'adapter des becs de bord d'attaque mobiles pour mieux contrôler la couche limite(moment cabreur), les GMPs contrarotatifs vers le fuselage (moment cabreur), le bec canard (moment piqueur) et les volets fowler placés sur le plan horizontal bas (moment piqueur). Tous ces moments doivent s'équilibrer à la construction. Sont prévus également, des aérofreins sous le fuselage, afin de casser la vitesse avant l'approche. 21/ Sécurité: équipé d'un B.RS. (ballistic recovery system) . Le système de survie balistique est un système pyrotechnique déployant un parachute en cas de situation dramatique. D'autre part, vu son poids, sa puissance, sa faible traînée totale, sa forme et sa surface alaire et l'absence de moteur critique, cet avion doit assurer une bonne ligne de vol en cas de panne de l'un d'eux. 22/ Confort de Silotage: vu l'absence de vibrations de ses deux nouveaux moteurs à grand rendement placés à l'arrière équipés d'hélices tripale propulsives et contrarotatives, cet avion est très silencieux. I1 est également très stable et maniable, souple aux commandes et puissant à la demande de gaz. Comme la plupart des avions "bec canard" il ne décroche pas' mais s'enfonce lentement.