La ventilation : Un peu d’air dans ce monde de fluide !

Cet article n’est pas la présentation d’une nouveauté ni un exposé de mécanique des fluides mais plutôt une simple proposition. On sait tous que dès qu’un foil cavite il perd énormément de sa portance et augmente d’autant sa trainé. NB : cliquez sur l’image (gif animé) et faite retour pour revenir à l’article.

Aujourd’hui, ceux qui arrivent à domestiquer la cavitation ne le font qu’à la condition d’une provocation plus que musclée (Shkval) ou d’une expérience millimétrée de laboratoire. Dans la vraie vie les choses sont bien plus instables, comme me le faisait remarquer notre cher docteur : « la variation de vitesse d’un navire est le véritable nœud du problème ». Je vous propose une sorte de pirouette intellectuelle :  Considérons un foil traversant comme ceux de l’Hydroptère qu’on laisserait ventiler et plus encore, dont on provoquerait la ventilation. Ceci permet alors de focaliser la réflexion sur l’intrados de l’aile puisque l’extrados ne fais plus que «coincer la bulle». Par contre il faut trouver une manière de garder une portance correcte, puisque l’aile n’a alors que celle créée par la surpression sur l’intrados. L’avantage de cette galipette est de pouvoir considérer l’aile comme une simple surface planante. Oui mais sur quoi plane t-elle me direz-vous? Sur une surface artificielle, vous répondrai-je. Lorsque le bord d’attaque coupe l’eau, il crée une surface artificielle sur laquelle plane l’aile. Mais cette surface ne réagit pas exactement comme « la surface de l’eau ». Elle est « contrainte » par ce qui l’entoure soit de l’eau et non de l’air. Je m’explique : lorsque vous naviguez vous pouvez facilement vous rendre compte des surpressions grâce à la vague d’étrave.

Modèle de vague sur destroyer - source : http://www.cyberiad.net/

C’est simplement parce que lorsque l’eau est compressée elle se soulève au dessus de la surface comme une feuille de papier posée sur une table qu’on viendrait plier sur elle même.

Schéma « compression de l’eau » - G. Lego 07/2010

La surface artificielle ne peut pas faire ça, donc la pression ne peut pas s’évacuer aussi facilement. Remplacer une aile et son profil très étudié par une simple surface planante c’est des coups à se casser la gueule, dirais un vieux grincheux réactionnaire passé à droite en 1971 après s’être fait plaquer par la belle Monique alors trésorière des jeunesses gauchiste ardéchoise… Pardon je m’égare. Pourtant les grosses têtes de la NASA font bien voler des avions hypersonique par la simple magie de la surpression sur l’intrados de ces ailes volantes. Et la chose semble même être faite pour nous, car ils appellent ça des « waveriders » malgré qu’ils évoluent dans l’air. Mais à ces vitesses l’air devient très dur, presque aussi dur que l’eau à une centaine de Km/h.

Compression de l’air sur un « waveriders » - source : http://www.accrodavion.be

Vue du prototype d'avion hypersonique X-43A de la NASA - source : http://www.accrodavion.be

Des engins qui planent sur l’onde qu’ils se sont eux même créé…Tiens donc !?

Alors quel profil, quel allongement, ou courbure utiliser ? En gros, ça ressemblerait à quoi ? Et bien voici ma proposition :

  • Un profil composé d’un BA tranchant, d’une cambrure en S et un extrados très tendu juste pour minimiser la trainée à basse vitesse.

Profils avec cambrure en S - G. Lego 07/2010

  • Une forme à très forte corde qui favorise au maximum la surpression sur l’intrados et des oreilles pour la garder, un peu comme ça :

Forme à forte corde et avec oreilles - source : http://www.accrodavion.be

Prototype de bombardier très supersonique XB70 - source : http://www.accrodavion.be

Alors que pensez-vous de cette proposition ?

Qui osera faire un essai ?

Photo Guilain Grenier site l’Hydroptère

Mais peut être que certain soit déjà en train de une solution du même type ! Vous vous rappelez du « bec » sur le BA  de l’hydroptère qui avait été rendu plus visible lors de son chavirage ? Notez les ombres sans relief sur la partie basse du foil tribord. Il semblerait que se soit une partie quasiment plate ainsi que ce bord d’attaque tranchant…

Par Gurval LEGO 07/2010

Dessin rajouté le 22/07

Proposition d'application - G Lego 07-2010


51 commentaires pour La ventilation : Un peu d’air dans ce monde de fluide !

  1. xavierlabaume dit :

    Une démarche similaire a été appliquée ici :

    http://www.boatdesign.net/forums/sailboats/tomahawk-peoples-foiler-26364-2.html

    Le but de ce foil est de favoriser la ventilation, afin de créer une régulation simple de l’altitude (on s’approche de la surface = ca ventile = ca redescend).

    on y retrouve donc un intrados en creux. d’ailleurs pourquoi le tiens est en S, et non pas une simple courbure? pour ne pas avoir un bord de fuite trop epais a basse vitesse, ou un extrados trop courbe?

    plus interessant encore, on y trouve a l’extrados des « cassures » ou discontinuites de courbure, permettant de localiser precisement les departs de ventilation/cavitation. cela devrait permettre de reduire l’instabilite de ce type de foil en phase de transition.
    je pense personnellement qu’on peut meme faire plus radical, avec une sorte de redan sur l’extrados, proche du BA.

    cette approche du foil planant est tres interessante car : -le plan sur lequel on plane peut etre dans n’importe quelle direction, et donc servir d’anti derive, la ou un planing classique a la surface de l’eau ne pourra servir qu’a la sustentation.
    -la « surface artificielle » sera exempte de clapot!

  2. Je suppose que le profil en S de Gurval est là pour l’auto-stabilisation. En tous cas merci Gurval de nous faire un peu phosphorer (après tout c’est une histoire avec les poissons, non ?😉

    Intéressant en effet cette proposition, mais alors on se prive de la portance supplémentaire due à l’extrados du foil, notamment utile dans la phase de décollage et pour le rendement puissance/vitesse, ce qui nous ramène à une discussion précédente sur la « portance » du planing par rapport au foiling…

    Et ce qui m’amène à la proposition supplémentaire suivante : pourquoi ne pas envisager un profil à géométrie variable avec un extrados proéminent en basse vitesse qui s’aplatirait (ou se déformerait pour entraîner la cavitation) une fois le décollage assuré et le rendement puissance/portance ad hoc ?

    Et subséquemment pour ne pas se compliquer la vie avec de la géométrie variable: simplement des amorces d’escaliers sur un extrados « classique » ne permettraient-elles pas d’obtenir plus facilement la cavitation à partir d’une certaine vitesse tout en conservant les propriétés de portance de la dépression de l’extrados en basses vitesses ?
    (rappel : l’effet Bernouli nous dit que la portance est produite pour 1/3 par la surpression sous l’intrados et pour 2/3 par la dépression au dessus de l’extrados… Soit en d’autres termes que l’extrados produit le double de la force de l’intrados pour constituer la portance !)

    Au suivant !

  3. gurval dit :

    Bonjour.
    le tomahawk est très interresant c’est vrai, j’aimerai bien savoir comment il navigue. Je pense qu’il faut beaucoup de vent pour que ce soit vraiment efficace.

    « Je suppose que le profil en S de Gurval est là pour l’auto-stabilisation »
    Oui.

    « on y retrouve donc un intrados en creux. d’ailleurs pourquoi le tiens est en S, et non pas une simple courbure? pour ne pas avoir un bord de fuite trop epais a basse vitesse, ou un extrados trop courbe? »
    Oui aussi.

    C’est vrai qu’un profil déformable serai l’idéal, mais je crois que c’est encore juste à l’état de test pour l’aviation. Ce profil en S Permet d’avoir un vrai extrados donc de garder cette portance à basse vitesse et un intrados maximisant la surpression pour la haute vitesse. Pour facilité la ventilation, juste derriere le BA sur l’extrados il y des petits « relief » qui déclenchent la formantion de bulle et qui ne frènent pas autant que des marches. Et sur l’intrados on peu penser mettre des fences vers le bord de fuite pour conserver le maximum de compression.

  4. L’étape suivante : créer une petite « soufflerie d’eau » pour vérifier les effets de formes.

    D’ailleurs, serait-ce si insolite de réaliser un petit couloir d’eau dans un plexiglas, avec un retour du liquide en boucle et une hélice actionnées par un moteur à variateur pour faire circuler le fluide à différentes vitesses ?
    Des billes de plastique de même densité que l’eau pour visualiser les effets de formes… Y a-t-il un bon bricoleur dans la salle ?

    • Guy,
      Bonne idée, celle de l’aquarium transformé en bassin, mais il semble difficile d’obtenir la puissance nécessaire et la régularité… Mais bravo à celui qui se lancera et qui aura des résultats exploitables…
      Fred

  5. La puissance et la régularité peuvent être assez facilement obtenues en jouant sur les sections des couloirs et la taille de la boucle.

    L’idée c’est de ne pas faire trop grand, pour qu’un petit moteur de bateau électrique (type outboard de pêcheur par exemple) puisse engendrer le courant nécessaire.

    J’ai finalement accepté ne pas être du tout bon bricoleur, mais heureusement mon syndrome n’est pas trop répandu…

    Et ce pourrait-être par exemple un bon projet d’élèves. Qui a des entrées dans une école qui pourrait être intéressée par un tel développement ?

  6. Ouaw !
    Bravo Guy pour ce lien.
    En effet, ce serait formidable que nous puissions réaliser ce type de matériel dans notre garage !
    Même si après il faut une bonne analyse des résultats et bien entendu que les idées testées soient de qualité !
    Je suis certain que de nombreux bricoleurs ont rêvés de ce type de matériel. Qui se lance ?
    Fred

  7. Salut,

    Je suis a fond avec ton idée. A mon avis ce sera la seul façon d’aller plus vite…C’est d’ailleurs ce que fond en parti les kiteux et ils faut reconnaitre qu’ils vont super vite.

    Je cogite depuis pas mal de temps sur un kiteboat de speed et la cavitation est le problème absolue. Je ne vois pas d’autre solution que de se servir de la portance de l’intrados.
    Ton idée est a mon avis la seul valable.
    Comme tu le dit il reste a trouver le bon profil…et la ce se corse carrément.

    Nono

  8. Donc nous sommes tous d’accord pour dire que l’idée de Gurval semble très bonne. Reste à essayer. Et pour essayer, difficile d’aller dépasser 50 noeuds sur l’eau😉
    Donc nécessité d’en revenir à la « soufflerie d’eau ».

    Je me demande si plutôt que de se compliquer la vie avec un système de canalisation il ne serait pas efficace de penser à un simple bassin circulaire avec un gros moteur électrique central qui actionnerait un « balai » tournant dans l’axe vertical du bassin pour créer simplement un tourbillon.
    Une fenêtre plexi sur le côté pour observer le foil immergé juste placé derrière ladite fenêtre (donc dans l’eau mais près de la périphérie du bassin, vous suivez ?)…

    La vitesse nécessaire pourrait être assez facilement attente ainsi, non ?
    (l’eau qui tourne dans un bassin rond peut finir par tourner très vite avec assez peu de puissance finalement)

  9. gurval dit :

    Mais dites moi c’est pas bête du tout ça, c’est même très malin. En plus une fois ton tourbillon bien en place tu pourrai plongé au centre, une camera, des instruments de mesure… Tu te retrouvera avec une surface d’eau verticale et artificielle(non je ne suis pas nonomaniaque). Le seul point délicat pourrai etre la pression sur la surface en plexi, quoique.

    • La pression sur le plexi sera négligeable car en rapport avec la surface de la fenêtre d’observation. Ça pourrait être juste la taille d’un objectif de caméra, par exemple… (au hasard😉

      Par contre plonger des instruments au centre ça me paraît un peu difficile si on y place l’axe de la « pale-balai » qui engendrera et maintiendra la rotation de la masse d’eau.
      Mais caméras et instruments de mesures pourront facilement prendre place sur la périphérie intérieure et extérieure du bassin.
      On pourrait imaginer que le bassin lui-même tourne pour créer le tourbillon, mais je pense que ça amènerait plus de complications et de problèmes que de solutions pour placer les instruments.

      Le plus simple reste un bassin circulaire statique et une pale-balai avec son axe de rotation au centre du bassin pour engendrer et maintenir le tourbillon d’eau.

      Personne n’a une vieille lessiveuse manuelle galvanisée sous la main pour un essai rapide ?😉

  10. Ca phosphore fort ! Moi j’aime bien !
    Je devais mettre en place un nouvel article hier, mais je l’ai décalé. Il faut laisser le temps aux bons articles d’être lus et commentés !
    Bon, demain ou après demain, il y aura un nouvel article. Il ne faut pas que cela vous empêche de plancher sur cette idée de bassin ! A suivre…
    Fred

  11. xavierlabaume dit :

    j’abonde aussi pleinement pour l’idee generale du foil en appui sur son intrados. on peut meme se retrouver avec des rendements superieurs a ceux d’une surface planante, car la « surface artificielle » est exempte de clapot. bravo gurval.

    j’aime bien l’idee du bassin circulaire.
    par contre, le fait que ca soit l’eau qui soit en mouvement me parait complique.
    ca serait pas plus simple si l’eau etait immobile, et la derive a tester au bout du bras rotatif?

    comme en plus on parle la de tester des foils traversants, la liaison foil a tester-bras mobile peut se faire en l’air et donc sans incidence sur les resultats hydro.

    avec un tel dispositif, compose d’une embase, d’un moteur-axe (les roulements du moteur assurent aussi le guidage), d’un bras demontable avec une fixation au bout, on peut meme imaginer que ca soit mobile et demontable facilement.
    et donc d’exploiter des bassins existants (genre bassins de parcs, piscines,…)

  12. Mon idée de bassin circulaire me paraissait déjà lumineuse (en mode autosatisfaction😉, mais là Xavier j’applaudi le feu d’artifice de ton intervention !

    Oui, bien sûr, une caméra embarquée (type GoPro sans fil) pour enregistrer le comportement du foil sans complication de montage, et le bras tournant peut effectivement se placer partout ou il y a de l’eau, y compris directement dans la mer pourquoi pas !

    Et le tout parait vraiment plus simple.
    Bien sûr impossible d’observer directement le foil qui tournera, mais avec l’enregistrement vidéo quelle importance ?

    Comme quoi le brainstorming chez Foilers!, c’est de la balle !😉

  13. gurval dit :

    J’ai fait un petit dessin du foil:
    http://yfrog.com/i3ventiledfoilsj

    [img]http://img651.imageshack.us/img651/3021/ventiledfoils.jpg[/img]

    PS:N’oubliez pas la force centripète(qui peut faire passé une pierre tombale pour une magic carpet).

  14. gurval dit :

    Pardon je voulait dire « centrifuge » (qui de la gravité est le transfuge).

    • Elle serait peut-être gênante pour une carène (et encore, vu la vitesse qui serait atteinte dans l’eau j’en doute) mais pour un foil, sa masse et donc son transfuge de gravité (dit-il d’un ton grave lui aussi) reste ÀMHA négligeable dans le cas de figure qui nous intéresse.
      Mais pour la 3D, tu avises la question ou bien ?

  15. Fred de Lo dit :

    Désolé de m’immiscer dans votre discussion les gars !
    Gurval, je vais mettre le dessin sous ton article.
    Sauf contre ordre !
    Fred

  16. La lecture de vos échanges est déjà très intéressante.
    Je n’ai rien à rajouter qui pourrait faire avancer le schmilblick !
    J’ai très souvent des contacts avec des « jeunes » qui veulent faire des TIPE sur les foils. Voila une belle idée de proto à réaliser. Bien entendu en n’oubliant pas de spécifier qui sont les inventeurs…. !
    Fred

    PS : le dessin de Gurval est intégré.

  17. gurval dit :

    Mais si biensur fred que ça fait avancer le shimili…le shmilibli… Si tu trouve des futur ingé motivé, ce sera un plaisir de travailler avec eux.
    Guy, ça pourrai aller un truc comme ça?

    • @Gurval : Ça a l’air vraiment bien ton dessin 3D, mais je n’arrive à bien voir : c’est sous SketchUp ?

      Parce que si oui, tu as une fonction pour créer une vidéo animée et on verra beaucoup mieux.

      Sinon, tu peux très certainement importer ton travail 3D très facilement sous SketchUp (il accepte tous les fichiers 3D standards et tous les formats de grands soft de 3D) et ensuite créer une vidéo de « visite 3D » en quelques clics (Fichier > Exporter > Animation) …

      Signé Guy
      (le vrai, l’unique, parce qu’avec Fred dans les parages…😉

      • gurval dit :

        Guy (le vrai, le seul, l’unique…)
        Je pense que tu as quelque chose à m’apprendre là. C’est du sketchup mais comme tu peux le voir j’ai juste filmer mon ecran. Dans fichier/exporter, la commande « animation » est grisée, je ne peux pas le faire. Tu crois que c’est a cause de ma vercion (7.1) ??

        • Je n’ai pas encore regardé la 7, mais ça doit pas être trop différent de la 6 : le principe c’est de créer des « scènes » très simplement avec Affichage > Animation > Ajouter une scène, puis de faire lire automatiquement le déplacement entre ces différentes scènes.

          Place ton objet de face par exemple et crée une scène.
          En suite déplace ton image et crée une nouvelle scène, et ainsi de suite.
          Puis Affichage > Animation > Lire… Magique non ?

          Une fois plusieurs scènes créées, le menu Fichier > Exporter > Animation… sera actif. Il te permettra d’enregistrer une vidéo à partir des scènes créées. (tu peux régler beaucoup de paramètres, choisir les scènes à inclure etc., mais je te laisse chercher un peu quand même pour ne pas compliquer les explications).

          C’est très souple, c’est ainsi que j’ai par exemple créé cette présentation animée :
          http://nauticaerium.blogspot.com/2008/02/id-fx-ou-comment-les-effets-spciaux.html

          nb: le plus efficace pour montrer un objet 3D c’est de créer 6 scènes simplement avec les 6 vues standards de la barre d’outils « Vues ».

          Nauticalement,
          Guy

  18. Nom d’un chien !
    Mais c’est beau ça !
    Guy

    Mais non, c’est le Fred, pffff, petit comique !

    • gurval dit :

      Merci fred ou guy ou guyfred …je sais plus.

      • Superbe.
        Dis moi, tu as combien de temps de SketchUp dans les doigts pour faire ça?
        Je l’avais récupéré mais sans prendre le temps de l’essayer.
        C’est assez impressionnant.
        Pour en revenir à ta proposition de foils, j’aimerai vraiment qu’il y ait moyen de savoir ce que cela pourrait donner. Que ce soit des tests virtuels ou en bassin, voir en vrai grandeur…
        Fred

      • Le « merci » c’est à Guy stp, qui s’est fendu d’un mode d’emploi de circonstance, qui a été patient, prévenant, visionnaire, etc. Fred, lui, ce n’est qu’un pirate !😉

        Bon, super content que tu aies bien pris en main le bon outil, maintenant tu vas pouvoir enfin vraiment travailler sérieusement ! ;-P

        Trêves de plaisanteries : bravo pour ton boulot. Mais comme Xav je pose la question : pourquoi des fences sur l’intrados ?

        Et : pourquoi deux foils à l’endroit et à l’envers ? Ça peut porter à confusion : mets en un seul et tourne autour, en le retournant, etc.

        @Fred (l’usurpateur d’identité) : télécharge SketchUp et essaie-le, tu vas être surpris ! Et n’oublie pas ensuite de me remercier, stp, j’y tiens. ;oP

  19. xavierlabaume dit :

    beau travail!

    mais pourquoi tu mets des fences sur l’intrados alors qu’il est en supression?

    les generateurs de ventilation sont de simples « bosses »?

  20. Je vais de nouveau récupérer SketchUp, c’est ma fille qui avait alors 15 ans qui me l’avait recommandé !
    Il va falloir que je trouve un bon « tuto » et surtout du temps. Le plus dur, c’est pour le deuxième point.

    Je pense que cet article est un de ceux qui a été le plus suivi de messages. Bon, je sais, on retrouve les mêmes noms ! Mais bon, bravo à Gurval d’avoir proposé un sujet apte à nous remuer.
    Je n’oublie pas non plus Xavier qui dépoussière aussi Foilers avec ses articles.
    Guy, qui nous proposera peut être un jour un article en plus de ceux très intéressants qui se trouvent sur son blog (http://www.alomphega.com/), a toujours de bonnes questions et idées.

    Voila, j’ai l’impression d’avoir obtenu un CAP fleuriste, mais les bouquets sont mérités !
    Fred

  21. gurval dit :

    J’ai ce ketchup depuis quelque temps déjà, et j’en apprend tous les jours:)

    J’ai mis des fences sur l’intrados parce que je « suppose » qu’elles aiderons à garder la surpression au max, mais peut être qu’elles seront complétement inutiles, c’est juste une supposition.

  22. pierrouf dit :

    Salut à tous,
    après beaucoup de lecture sans contribution.
    Une idée similaire à celle de Gurval m’avait traversé l’esprit, mais pour le plan porteur horizontal d’un foil en T.
    Dans mon idée, j’avais un décrochement du profil peu après le bord d’attaque, alimenté par un drain relié à l’air libre. Avec la vitesse => dépression sur l’extrados => aspiration d’air => source de ventilation.
    J’imaginais un décrochement de faible dimension (quelques dixièmes) de façon à ne pas perturber l’écoulement à basse vitesse. J’espérais que la bulle tiendrais si elle était toujours alimentée en air (surtout à forte vitesse).

    Mon idée était inspirée de concepts de torpille naviguant dans une bulle d’air forcée, et pouvant atteindre des vitesses énormes.

    Bien entendu je ne me suis pas construit de bassin permettant de faire des tests à telle vitesse (à part un Karscher, je ne vois pas comment faire circuler de l’eau à telle vitesse chez moi!).

    • Bonjour Pierrouf,

      A mon avis, même sans décrochement, si tu relies l’extrados à l’air libre, tu vas obtenir une ventilation de l’extrados (quoique cette ventilation dépendra peut-être de la profondeur du foil).
      Mais de ce fait, tu vas fortement diminuer (voire annuler) la portance due à l’extrados, d’où un rapport portance/traînée beaucoup plus faible que pour un foil en régime subcavitant et subventilant. (on l’a déjà assez répété)

      Pour un engin propulsé par un moteur thermique, le problème peut être facilement résolu (enfin …)en augmentant la puissance du dit moteur.
      Pour les bateaux à propulsion vélique, nous savons tous ce que ça coute de vouloir augmenter la puissance …

      A part ça effectivement, c’est peut-être une solution pour faire un engin de type « patins » en se libérant cependant des irrégularités de la surface, et ça … ce serait déjà un point ‘achement positif.

      à plus,

      GG

      • Bonjour GG et Pierrouf,
        Vos échanges m’ont rappelés que des systèmes de régulation de la portance ont été basés sur l’injection d’air. Le problème c’est le dosage de cette « injection » !
        Certains engins à moteur Russes tiraient parti de la perte de portance que génère l’arrivée d’un foil près de la surface, pour réguler la portance d’un plan horizontal (lorsque la distance plan porteur / surface est proche de l’équivalent de la corde du plan porteur). Sans autre artifice, ce type de régulation naturelle peut difficilement fonctionner sur un engin dont la vitesse est variable et dont l’assiette est liée à la force encaissée par le gréement. L’université de Warwick en Angleterre a essayé d’améliorer ce système en rajoutant sur leur projet Future Foils, des évents sur la jambe de force, évents connectés à des orifices sur le bord d’attaque de l’extrados. A partir d’une certaine hauteur de vol, un évent puis un second et ainsi de suite auraient aspirer de l’air qui aurait été naturellement « injecté » sur le bord d’attaque afin de limiter la portance. Malheureusement les essais réalisés n’ont pas permis de démontrer l’efficacité de cette piste.
        Bon, pour le bla bla ci-dessus, je me suis pas embêté, j’ai fait un copier / coller d’un passage de l’article Historique des systèmes mécaniques de régulation3/3 !
        https://foils.wordpress.com/2009/07/02/historique-des-systemes-mecaniques-de-regulation-33/
        Fred

      • pierrouf dit :

        Salut GG,
        tu as tout à fait raison, et c’est justement l’effet que je recherche!

        A basse vitesse, pas de ventilation (pas assez d’aspiration, ou bien on bouche le drain) => extrado et intrado travaillent à fond => portance maximale
        A haute vitesse, ventilation => seul l’intrado travaille
        Tout l’enjeu est:
        – d’avoir suffisamment de portance à basse vitesse pour sortir du régime archimédien, réduire la trainée et donc la capacité à accélérer.
        A haute vitesse, le problème est tout autre: on a suffisamment de portance puisqu’on a réussi à décoller, mais la trainée continue à augmenter, et des phénomènes de cavitation sont susceptible de se produire (engendrant instabilité de portance et dégradations). Avec une ventilation controlée de l’extrado, on supprime du frottement et les risques de cavitation.
        Du coup, seul l’intrado travaille, telle une coque planante, mais sur une surface parfaitement lisse. Cela a toute son importance, car comme tu le sais (et bien mieux que moi d’ailleurs :-)), au planning en planche sur du clapot il se passe des choses…

        L’autre alternative à tout cela est d’avoir une géométrie variable, facile à dire, vrai théoriquement, mais bon à faire, bizarrement personne ne s’y est trop lancé…

        a+

        • Bonjour Pierrouf,

          Voilà un bon sujet pour un TIPE ou autres projets d’étudiants, pour peu qu’ils aient accès à un bassin de carènes ou un tunnel hydrodynamique:

          « Mesure de portances et traînées en fonction de l’angle d’attaque qu’un hydrofoil horizontal dont l’extrados est plus ou moins ventilé. Étude de la forme de la bulle de ventilation. »

          Ou quelque chose comme ça. Je suis sûr que les résultats intéresseraient plusieurs d’entre nous.

          à plus,

          GG

  23. xavierlabaume dit :

    comme dit precedement, s’il y a une communication avec la surface, le decrochement n’est pas necessaire pour qu’il y ait ventilation…MAIS il sera vital pour que la bulle se stabilise a une position precise.

    En effet, j’imagine que sur un extrados bombé avec une courbe continue, la position en pourcentage de corde de la bulle varie en fonction de l’incidence.
    Ces variations devraient faire varier la localisation du centre de poussee, d’ou de gros problemes de stabilite de l’engin.
    Avec un decrochage, on devrait reussir a stabiliser l’emplacement de la racine de la bulle, et donc la position du cp pour une gamme d’incidences.

    @gurval : j’ai rereflechi a ton profil propose. certes il est autostable tant qu’il ne ventile pas (bord de fuite extrados qui rebique).
    il est aussi autostable tant qu’il n’atteint pas la vitesse de cavitation : par exemple, si l’incidence est trop faible, la partie arriere de l’intrados, en depression, va corriger l’assiette.
    mais ce profil n’est pas autostable a haute vitesse : par exemple, si l’incidence est trop faible, la partie arriere de l’intrados va passer en cavitation, et donc ne va pas exercer assez de couple pour redresser le tout.

    d’ou la question , si j’ai bien analyse le probleme : ca sert a quoi d’etre autostable a basse et moyenne vitesse, si l’on ne l’est plus a haute vitesse (l’engin etant justement designe pour ces hautes vitesses…) ?

  24. gurval dit :

    Salut xavier.
    Bienvue, j’attendais un peu cette analyse et ça ne m’étonne pas que ça vienne de toi😉 ! Pour moi la partie arriere de l’intrados est à plat, c.a.d. avec un angle de 0. Tu à tout a fait raison si jamais cet angle devient trop négatif, c’est aussi un peu pour ça que j’avais pensé y ajouter des mini fences. C’est le genre de « détails de tailles » qu’il faudrai valider en bassin de carène.
    Salut pierrouf.
    Je te conseil vivement: http://www.supramar.ch/

    • pierrouf dit :

      Merci Gurval!
      Comme quoi, on ne fait toujours que retrouver des concepts déjà explorés.
      Avant d’avoir lu ton lien (qui finale anticipe aussi sur l’idée qui suit) j’allais rajouter qu’on pourrait même imaginer faire du contrôle de portance si on était capable de compartimenter les bulles de ventilation (d’où l’intérêt de mettre des fences…), par exemple:
      – pourcentage de l’envergure soumis à la ventilation => contrôle de la portance globale
      – répartition babord/tribord de la ventilation => couple en roulis (pour compenser le couple chavireur sur planche/monocoque par exemple)

      Plus j’y pense, plus je me dis que si on peut supprimer les parties mobiles sous-marine pour contrôler la portance et ne la gérer que par l’ouverture ou la fermeture de drains, plus on gagne en fiabilité mécanique.
      Toute l’astuce serait de n’avoir aucune partie mobile, et donc de réussir à atteindre une vitesse où la ventilation devient possible avant d’avoir eu besoin de contrôle de portance.

      • Bonjour Pierrouf,
        As tu vu ma réponse à GG du 27 à 10h58 (!) ?
        L’université de Warwick a travaillé sur un système d’évents pour réguler la portance :
        http://www.futurefoils.tomkennaugh.co.uk/
        Fred de Lo

        • pierrouf dit :

          Maître Fred,
          j’avoue tout!
          J’ai lu ton message, j’ai lu ton article (en lien dans ton message) mais je n’ai pas vu le lien vers l’université de Warwick…
          En effet leur démarche de régulation par évents disposés à différentes altitudes est des plus élégantes. Comme tu le dis, ils n’auraient pas réussi à le faire fonctionner, et il manque vraiment leurs résultats pour se faire une idée de quel type de blocage ils ont eu: pb de réalisation, pb sur le principe même, instabilités en conditions réelles, fragilisation des pièces, bouchage des orifices???
          D’ailleurs on ne sait pas si le projet a donné suite ou pas. Je trouvais que leur démarche donnait une impression d’organisation, de rationalité et de bon sens.
          Si un projet commun de ce type se montait, à partir d’une web-team de passionnés, je crois bien que j’y passerai l’intégralité de mes heures non strictement nécessaires à ma survie, voire plus!!!

          • Bonjour Pierrouf,
            Mon petit message avait juste pour but d’éviter que tu sois passé à côté du travail de cette université puisque ce sujet semble t’intéresser ! Je trouve aussi qu’il est bien dommage que nous n’ayons pas plus d’informations sur les résultats de ce travail. Qu’il soit positif ou négatif. Même si dans ce cas, il semble plutôt que ce soit négatif…. J’espère que tu vas trouver un web team….
            Fred

            • pierrouf dit :

              En y repensant, il y a un problème dans leur conception: leur prise d’air est sur le bord d’attaque du bras vertical. Donc quand elle est sous l’eau, elle est située sur le point d’arrêt, donc là où la pression est la plus forte. Donc cela alimente en eau « sous pression » l’extrados du foil, du coup ca doit tuer sa portance, avant même décollage. Puis quand cela arrive à proximité de la surface, cela aspire un mélange d’air et d’eau…
              Finalement, la position de ces prises d’air n’est pas si astucieuse que cela. Sur le bord de fuite du bras vertical, ou carrément dans l’air mais piloté autrement, cela aurait probablement été mieux.
              A+

  25. Canteldo dit :

    Pierrouf, Fred, Gurval,
    Je suis pas d’accord… j’aurai bien lu la suite.
    Est-ce que vous pouvez me transmettre vos échanges?
    Je m’intéresse à la régulation en altitude de foil en T inversé par injection d’air sur l’extrado.
    Ce système me semble potentiellement très intéressant: très simple mécaniquement, indépendant du clapot (ou presque…
    Je compte sur vos réponses, je suis un peu frustré!
    Merci
    Clem

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