Après quelques heures de dessin et de modélisation, le design du WindRacer est figé. Bien éviemment il va encore évoluer, en fonction de l’évolution des profils et spécifications techniques ou bien des besoins d’encombrement, mais il devrait beaucoup ressembler au modèle présenté ci-dessous :
Voilà… à défaut d’atteindre les performances escomptées, il sera au moins pas trop laid…
Le projet avance doucement…
Je modélise sur ordinateur la “peau” externe du Windracer. Je commence par la peau pour définir les encombrements à respecter et les surfaces à obtenir. J’espère aussi pouvoir exporter mon modèle dans une soufflerie numérique 3D (si les copains sont toujours sympa …), et voir si mes idées ne sont pas complètement à coté de la vérité. De toutes façons modéliser m’aide à réfléchir sur mes projets.
Pour le profil choisi, pour ce modèle c’est un NACA OO12 (symétrique, 12% d’épaisseur) . C’est un choix “moyen”, ce profil représente un peu la profil symétrique basique. Il peut être amené à changer avant que le projet ne passe à une construction solide (j’hésite toujours à opter pour un profil asymétrique).
En attendant d’autres résultats, voici une petite image de la modélisation en cours, juste pour entretenir un peu la flamme…
Quelques vues de projets et concepts aux designs “aérodynamiques”, susceptibles d’inspirer le design du Windracer:
Et comme d’habitude, il n’y a plus qu’a…
Allez ça n’a pas grand chose à voir avec le projet, mais j’ai trouvé ça sur le Web.
C’est pas le jeu de l’année, mais c’est assez marrant!
Téléchargez une démo ici.
Et voilà le Windracer cale un peu (besoin de digérer beaucoup d’info pour faire des choix)
Par contre la construction de mon char classique avance doucement :
Il est bien avancé et on s’approche doucement de la fin. il ne reste plus que :
Le poids actuel est de à peine 680 g, et je pense juste atteindre 1kg a la fins de la construction. Pour un classe 1, ce n’est pas hyper légé, mais je n’ai pas cherché à construire light (rien que le changement des roues pourrait faire gagner 200g)
Le week-end m’a apporté la motivation pour concevoir un engin de record. Mais j’ai aussi pu réfléchir à la géométrie du châssis.
Jusqu’à présent j’avais beaucoup utilisé le Greenbird comme modèle et référence pour comprendre et concevoir le Windracer. Cependant, la géométrie et la répartition des masse que l’on imagine sur le Greenbird ne me semblaient pas convaincantes pour mon modèle (bien qu’elle le soit pour le réel). En effet la position de l’aile par rapport à l’axe de basculement, et le centre de gravité qui devait être assez près, nécessite pour rester en équilibre un très fort appuie aérodynamique de l’aileron qui relie la roue extérieure.
Or sur un modèle réduit, avec de faibles Reynolds, la très grande proximité du sol, la possibilité d’appui, n’est possible que lorsque le Windracer est lancé à grande vitesse ( on atteint pas la moitié de la vitesse du Greendird)
C’est pourquoi dans un précédent post j’avais fait un rapide tour d’horizon des machines de records à aile rigides. Et quelques heures de réflexions m’ont décidé à mixer les solutions.
Voici donc un petit schéma qui montre l’ébauche de la géométrie :
Avec le recul, je m’aperçoit que ce châssis s’approche de celui nommé “Char classique, poids déporté et appui aérodynamique désaxé” ou de l’Iron Duck, ce qui m’encourage dans cette voie!
Si vous avez des remarques sur la logique de cette géométrie, n’hésitez pas à m’en faire part.
Après un week-end de réflexion, je me suis décidé à essayer d’établir un record de vitesse avec le Windracer. Le problème étant que si le premier prototype n’arrive pas à établir ce record il faudra en construire plein d’autres (comme si je n’aimais pas ça … ).
Donc pour l’instant je cherche la valeur d’un éventuel record actuel. Si quelqu’un a une valeur, que je jauge la faisabilité de mon record…
Si l’on fait le tour des engins de vitesses à voile rigide, on remarque une grande disparité de géométries. Petit tour d’horizon des modes de construction, avec leur avantages et inconvénients, pour envisager une alternative au” Greenbird like”.
La roue en extrémité fait contrepoids, et l’aileron appuie proportionnellement à la vitesse. Solution qui s’adapte à la vitesse, mais qui fonctionne mieux à haute vitesse (vent apparent quasiment axial au déplacement)
Géométrie similaire au Greenbird, mais on place le poids au plus loin pour déplacer le centre de gravité au plus loin de l’appui, et ainsi augmenter le couple contre le basculement. L’aileron aérodynamique à une importance moindre. Nécessite de faire passer les commandes dans l’aileron.
On compte sur le large empattement pour garder le centre de gravité dans le triangle de sustentation. Ici destiné à la mer, l’appui arrière est un foil, dont le fonctionnement diffère d’une roue (le foil cherche à émerger de l’eau, la roue doit rester plaquée au sol).
Un appui simple sous l’aile et la ligne d’appuis et déporté au plus loin. Le système de foil fait aussi sortir la coque et les appuis de l’eau. Mais le centre de gravité et largement déporté, pour éviter au maximum le basculement. Ici l’aile est elliptique et s’incline pour modifier la poussée. Sur terre le système est efficace tant que la ligne d’appui reste au sol, au dela le windracer roulerais sur une seule roue.
Le Windjet reprend l’architecture d’un char classique. L’aile est reculée au maximum pour que le centre de poussée velique soit le plus proche de la ligne arrière du triangle de sustentation.
Ici l’appuie est classique , mais l’appuie aérodynamique est desaxé par rapport au sens d’avance pour être axé avec le sens du vent relatif. Le poids est déporté au maximum. Cette solution est une bonne compilation des architectures mais ne semble fonctionner que dans un sens (adapté à l’aile qui semble assymétrique)
L’iron duck présente la géométrie d’un char classique avec les roues décalées pour éloigner le centre de poussée du bord du triangle de sustentation
Il ne semble pas exister de recette miracle, mais plusieurs règles de dégagent sur le modèles grandeur:
Petit tour d’horizon des méthodes de constructions de voile rigides sur les véhicules grandeurs :
Comme on le voit toutes les ailes sont fabriquées par l’assemblege de couples entoilés. Ces ailes transparentes laissent voire cette structure, alors les ailes opaques sont peut êtres construites autrement, mais on ne peut pas voire leur structure.
Reste que cette méthode d’assemblage a été éprouvé sur des éléments soumis a de fortes contraintes. Et pour avoir déja construit des ailes d’avion RC, cette technique me semble la plus appropriée mon projet.
La construction du Windracer va faire appel à l’ensemble des techniques du modélisme :
Première partie, qui nous intéresse plus particulièrement en ce moment : l’aile.
J’ai fais le tour des techniques de construction d’ailes de modèles d’avion et voici les techniques que j’ai retenu:
Rapport poids rigidité excellent, parfaitement adapté aux profils fin des planeurs
Bien rigide aussi, mais plus lourd que le bois
Ici en version grand luxe dans un moule métallique, mais sans doute aussi réalisable en moulage traditionnel (moule fibre), permet une aile relativement rigide et quasiment creuse
Méthode classique et éprouvée (avion réels, coques de bateau, ou comme ici avion de voltige grand modèle soumis à de fortes contraintes)
Un peu plus compliquée mais semble-t-il plus rigide…
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