Composition des Pales
Origine du texte :
Helituning.com
INTRO
Les pales sont disponibles dans un vaste éventail de sections, de cordes, d'épaisseur, de poids, de dimensions, de matériaux de construction, d'emplacements du centre de gravité.
Certaines ont même plusieurs positions d'attaches en pieds de pales
Quand est-il de ces différents paramètres ?
• Section
La section de la pale se réfère à son profil en coupe Dissymétrique, Semi-symétrique ou Symétrique
Ces termes sont assez explicites et reflètent la forme de la pale en coupe sur son axe horizontal.
- Le profil Dissymétrique possède un intrados plat (section inf.) et un extrados (section sup.) bombé
- Le profil Semi-symétrique, un intrados légèrement incurvé et un extrados bombé
- Le profil Symétrique, un intrados et un extrados de même profil
• Profil
Le profil aérodynamique est le contour de cet élément dans un fluide en mouvement relatif.
Il se compose généralement d'un bord d'attaque arrondi, d'une épaisseur maximale placée vers le tiers avant, et d'un bord de fuite fin sur l'arrière
La distance du bord d'attaque au bord de fuite s'appelle la corde.
Les profils Dissymétriques sont généralement très rares, la plupart étant de conception Semi-symétriques et Symétriques, et ne seront utilisés que pour les modèles de grandes échelles (maquettes) nécessitant une bonne portance.
Les profils Semi-symétriques tentent de concilier la portance en plus d'une certaine portance en négatif. La plupart de ces profils sont presque symétriques en apparence et sont très souvent utilisés pour les vols F3C, où la proportion en vol normal/inversé se situe au env. de 70% - 30% et où le vol nécessite une vitesse rapide pour l'exécution de figures amples.
Les profils Symétriques sont idéals pour les modèles passant leurs temps autant à l'endroit qu'à l'envers. Ils génèrent une portance égale dans les deux directions, mais nécessitent plus de pas, en plus de produire plus de traînée, pour avoir la même traction comparé à un profil Semi-symétrique ou, à plus forte raison, avec un profil Dissymétrique.
Ce sont les types les plus disponibles sur le marché, destinés aux vols acrobatiques et 3D
La courbe du profil par rapport à l'axe horizontal, du bord d'attaque au bord de fuite, se nomme 'Reflex'
Un profil Reflex se courbe fortement avant de revenir sur le bord de fuite, sans ligne droite, tel un S étiré.
Cette conception augmente l'efficacité de la pale
Les pales Dissymétriques à courbe 'Reflex' étaient très populaires dans les compétitions d'autorotations autour des années 80/90
Un profil non-'Reflex' se courbe puis finit en ligne droite jusqu'au bord de fuite
De plus, les profils Dissymétriques ou Semi-symétriques comportent parfois un 'vrillage' de la pale allant du pied à l'extrémité afin d'ajuster la portance générale.
L'extrémité de la pale tourne plus rapidement que le pied de pale, générant plus de portance.
Ce vrillage permet d'égaliser la portance sur la longueur de la pale.
• Corde
La corde se réfère à la distance entre le bord d'attaque de la pale et le bord de fuite.
Plus grande sera la corde, meilleur sera la portance de la pale en rapport à l'incidence donnée, cependant la traînée augmentera également.
Certaines pales ont une corde se rétrécissant sur la longueur, pour les mêmes raisons que celles citées dans le 'vrillage' de pale.
En ajustant cette corde on peut égaliser la portance et la traînée sur la longueur de la pale et ainsi augmenter son efficacité.
• Épaisseur relative
L'épaisseur correspond à la distance maximale entre l'axe horizontal d'un profil et son point le plus éloigné sur sa courbe. Cette épaisseur agit directement sur l'efficacité de la pale mais apportent aussi certains effets recherchés selon ses propres préférences.
Les pales minces sont limitées de par leurs résistances dans les changements d'angles là où les pales épaisses pourront accepter des écarts beaucoup plus élevés.
• Poids
Une pale lourde aura plus d'énergie potentielle mais demandera aussi plus d'énergie pour la faire tourner Elle réduira la réponse de contrôle du modèle, donc sa vivacité, mais sera plus efficace en cas d'autorotation grâce à sa forces cinétique.
• Taille
Une pale plus large augmentera la portance ainsi que la traînée mais perdra en 'charge' (rapport poids du modèle/diam. Rotor) par rapport à une pale plus longue qui apportera une plus grande stabilité, un agrément en autorotation mais qui sera plus sensible au vent et demandera plus d'énergie pour tourner.
C'est pourquoi on trouvera des longueurs différentes sur le marché selon la vivacité (petites pales) / stabilité (pales plus grandes) recherchée.
• Composition
Les pales sont disponibles en bois, en fibres de verre ou fibres de carbone
Les pales bois se trouvent encore facilement pour des tailles de modèle 450 mais de moins en moins pour les tailles supérieurs, les technologies composite ayant pris le relais.
Elles nécessitent généralement un équilibrage et sont pour la plupart limitées en termes de conception afin de ne pas compromettre leur solidité et ne doivent pas tourner trop rapidement en raison d'un manque de résistance inhérent à la structure même du bois.
Les pales en fibres de verre ou en carbone sont devenues courantes et sont très largement répandues.
Les pales en fibres de verre sont généralement moins chères en raison de leurs faibles coûts en termes de matériau. Cependant elles sont plus flexibles, cela leur permet d'avoir une réponse plus douce par rapport aux pales carbone.
Les pales en carbone offrent une réponse plus vive aux commandes, dû à leur structure très rigides ne pliant que peu sous l'effort.
• Construction
Il s'agit du matériau de base et de la mise en place du matériau composite Les pales en fibres de verre ou en carbone ont un corps fait de mousse ou de bois (le bois donnera plus de rigidité à la pale).
La qualité et le type de composite utilisé peut aussi affecter la rigidité de la pale sur sa longueur ainsi que sur sa corde sous l'effort.
Pour du vol 3D il est évidemment préférable d'utiliser des pales rigides dans toutes les directions. Pour la stabilité il est préférable d'utiliser des pales ayant une certaine flexion dans la longueur afin d'avoir un angle de cône (angle formé entre l'attache et les extrémités de pales en sustentation) apportant un meilleur équilibre en vol au modèle.
Les pales ayant de la flexion au niveau de leur corde ne sont pas de bonne qualité, le seul avantage pouvant être trouvé sur ce point précis étant une réduction initiale du mouvement de la pale pour un ordre donné. Il est préférable de confier cet effet à la radiocommande en y programmant un peu d'expo.
• Centre de gravité
Le centre de gravité se réfère au point d'équilibre de la pale dans la longueur ainsi que dans la corde. Plus celui-ci est proche du bord d'attaque, plus la pale sera stable. Elle stockera de même plus d'énergie et sera plus douce en réponse aux ordres, favorisant également l'autorotation.
A l'inverse, la pale sera plus agressive et réactive lorsque son centre de gravité se situera proche de du bord de fuite
• Attaches de pieds de pales
La modification de la position de l'attache de la pale peut aussi avoir un effet important sur la réponse de la pale, à l'image du centre de gravité Lorsque les pales tournent, le centre de gravité s'aligne avec la position de l'attache des pales.
Par conséquent, si l'attache se trouve vers le bord de fuite de la pale, la pale sera repliée vers l'arrière en rotation pour un résultat plus stable et moins sensible.
Le contraire donnera l'effet inverse.
• Conclusion
Comme on le voit, beaucoup de paramètres rentrent en jeu dans la conception des pales en fonction du type de pale désiré.
Les pales agressives faites pour la 3D auront un profil symétrique, seront légères et le plus rigides possibles, avec un centre de gravité plutôt arrière.
Les pales faites pour le F3C auront un profil symétrique ou semi-symétrique, seront plus lourdes, avec un centre de gravité plutôt avant.
Tout comme la Flybar et ses palettes, deux paramètres différents peuvent donner un même résultat mais avec des effets secondaires bien différents. Une combinaison soignée des différents paramètres doit donc être trouvée afin d'obtenir la meilleure réponse/stabilité d'une pale selon son domaine de vol.
Helituning.com
INTRO
Les pales sont disponibles dans un vaste éventail de sections, de cordes, d'épaisseur, de poids, de dimensions, de matériaux de construction, d'emplacements du centre de gravité.
Certaines ont même plusieurs positions d'attaches en pieds de pales
Quand est-il de ces différents paramètres ?
• Section
La section de la pale se réfère à son profil en coupe Dissymétrique, Semi-symétrique ou Symétrique
Ces termes sont assez explicites et reflètent la forme de la pale en coupe sur son axe horizontal.
- Le profil Dissymétrique possède un intrados plat (section inf.) et un extrados (section sup.) bombé
- Le profil Semi-symétrique, un intrados légèrement incurvé et un extrados bombé
- Le profil Symétrique, un intrados et un extrados de même profil
• Profil
Le profil aérodynamique est le contour de cet élément dans un fluide en mouvement relatif.
Il se compose généralement d'un bord d'attaque arrondi, d'une épaisseur maximale placée vers le tiers avant, et d'un bord de fuite fin sur l'arrière
La distance du bord d'attaque au bord de fuite s'appelle la corde.
Les profils Dissymétriques sont généralement très rares, la plupart étant de conception Semi-symétriques et Symétriques, et ne seront utilisés que pour les modèles de grandes échelles (maquettes) nécessitant une bonne portance.
Les profils Semi-symétriques tentent de concilier la portance en plus d'une certaine portance en négatif. La plupart de ces profils sont presque symétriques en apparence et sont très souvent utilisés pour les vols F3C, où la proportion en vol normal/inversé se situe au env. de 70% - 30% et où le vol nécessite une vitesse rapide pour l'exécution de figures amples.
Les profils Symétriques sont idéals pour les modèles passant leurs temps autant à l'endroit qu'à l'envers. Ils génèrent une portance égale dans les deux directions, mais nécessitent plus de pas, en plus de produire plus de traînée, pour avoir la même traction comparé à un profil Semi-symétrique ou, à plus forte raison, avec un profil Dissymétrique.
Ce sont les types les plus disponibles sur le marché, destinés aux vols acrobatiques et 3D
La courbe du profil par rapport à l'axe horizontal, du bord d'attaque au bord de fuite, se nomme 'Reflex'
Un profil Reflex se courbe fortement avant de revenir sur le bord de fuite, sans ligne droite, tel un S étiré.
Cette conception augmente l'efficacité de la pale
Les pales Dissymétriques à courbe 'Reflex' étaient très populaires dans les compétitions d'autorotations autour des années 80/90
Un profil non-'Reflex' se courbe puis finit en ligne droite jusqu'au bord de fuite
De plus, les profils Dissymétriques ou Semi-symétriques comportent parfois un 'vrillage' de la pale allant du pied à l'extrémité afin d'ajuster la portance générale.
L'extrémité de la pale tourne plus rapidement que le pied de pale, générant plus de portance.
Ce vrillage permet d'égaliser la portance sur la longueur de la pale.
• Corde
La corde se réfère à la distance entre le bord d'attaque de la pale et le bord de fuite.
Plus grande sera la corde, meilleur sera la portance de la pale en rapport à l'incidence donnée, cependant la traînée augmentera également.
Certaines pales ont une corde se rétrécissant sur la longueur, pour les mêmes raisons que celles citées dans le 'vrillage' de pale.
En ajustant cette corde on peut égaliser la portance et la traînée sur la longueur de la pale et ainsi augmenter son efficacité.
• Épaisseur relative
L'épaisseur correspond à la distance maximale entre l'axe horizontal d'un profil et son point le plus éloigné sur sa courbe. Cette épaisseur agit directement sur l'efficacité de la pale mais apportent aussi certains effets recherchés selon ses propres préférences.
Les pales minces sont limitées de par leurs résistances dans les changements d'angles là où les pales épaisses pourront accepter des écarts beaucoup plus élevés.
• Poids
Une pale lourde aura plus d'énergie potentielle mais demandera aussi plus d'énergie pour la faire tourner Elle réduira la réponse de contrôle du modèle, donc sa vivacité, mais sera plus efficace en cas d'autorotation grâce à sa forces cinétique.
• Taille
Une pale plus large augmentera la portance ainsi que la traînée mais perdra en 'charge' (rapport poids du modèle/diam. Rotor) par rapport à une pale plus longue qui apportera une plus grande stabilité, un agrément en autorotation mais qui sera plus sensible au vent et demandera plus d'énergie pour tourner.
C'est pourquoi on trouvera des longueurs différentes sur le marché selon la vivacité (petites pales) / stabilité (pales plus grandes) recherchée.
• Composition
Les pales sont disponibles en bois, en fibres de verre ou fibres de carbone
Les pales bois se trouvent encore facilement pour des tailles de modèle 450 mais de moins en moins pour les tailles supérieurs, les technologies composite ayant pris le relais.
Elles nécessitent généralement un équilibrage et sont pour la plupart limitées en termes de conception afin de ne pas compromettre leur solidité et ne doivent pas tourner trop rapidement en raison d'un manque de résistance inhérent à la structure même du bois.
Les pales en fibres de verre ou en carbone sont devenues courantes et sont très largement répandues.
Les pales en fibres de verre sont généralement moins chères en raison de leurs faibles coûts en termes de matériau. Cependant elles sont plus flexibles, cela leur permet d'avoir une réponse plus douce par rapport aux pales carbone.
Les pales en carbone offrent une réponse plus vive aux commandes, dû à leur structure très rigides ne pliant que peu sous l'effort.
• Construction
Il s'agit du matériau de base et de la mise en place du matériau composite Les pales en fibres de verre ou en carbone ont un corps fait de mousse ou de bois (le bois donnera plus de rigidité à la pale).
La qualité et le type de composite utilisé peut aussi affecter la rigidité de la pale sur sa longueur ainsi que sur sa corde sous l'effort.
Pour du vol 3D il est évidemment préférable d'utiliser des pales rigides dans toutes les directions. Pour la stabilité il est préférable d'utiliser des pales ayant une certaine flexion dans la longueur afin d'avoir un angle de cône (angle formé entre l'attache et les extrémités de pales en sustentation) apportant un meilleur équilibre en vol au modèle.
Les pales ayant de la flexion au niveau de leur corde ne sont pas de bonne qualité, le seul avantage pouvant être trouvé sur ce point précis étant une réduction initiale du mouvement de la pale pour un ordre donné. Il est préférable de confier cet effet à la radiocommande en y programmant un peu d'expo.
• Centre de gravité
Le centre de gravité se réfère au point d'équilibre de la pale dans la longueur ainsi que dans la corde. Plus celui-ci est proche du bord d'attaque, plus la pale sera stable. Elle stockera de même plus d'énergie et sera plus douce en réponse aux ordres, favorisant également l'autorotation.
A l'inverse, la pale sera plus agressive et réactive lorsque son centre de gravité se situera proche de du bord de fuite
• Attaches de pieds de pales
La modification de la position de l'attache de la pale peut aussi avoir un effet important sur la réponse de la pale, à l'image du centre de gravité Lorsque les pales tournent, le centre de gravité s'aligne avec la position de l'attache des pales.
Par conséquent, si l'attache se trouve vers le bord de fuite de la pale, la pale sera repliée vers l'arrière en rotation pour un résultat plus stable et moins sensible.
Le contraire donnera l'effet inverse.
• Conclusion
Comme on le voit, beaucoup de paramètres rentrent en jeu dans la conception des pales en fonction du type de pale désiré.
Les pales agressives faites pour la 3D auront un profil symétrique, seront légères et le plus rigides possibles, avec un centre de gravité plutôt arrière.
Les pales faites pour le F3C auront un profil symétrique ou semi-symétrique, seront plus lourdes, avec un centre de gravité plutôt avant.
Tout comme la Flybar et ses palettes, deux paramètres différents peuvent donner un même résultat mais avec des effets secondaires bien différents. Une combinaison soignée des différents paramètres doit donc être trouvée afin d'obtenir la meilleure réponse/stabilité d'une pale selon son domaine de vol.
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