Xfoil et quelques expériences numériques.

Les différentes sections

  • Cadre général et hypothèses.
  • Profils de stabilisateur.
  • Profils type F3b/F3i/F3f, et sensibilités aux petites modifications.
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    Cadre général et hypothèses.


       Voici quelques petites mises en garde vis à vis des résultats ci dessous.
       Xfoil est un super code de calcul qui a le mérite de bien représenter ce qui se passe à nos Reynolds de vol. Seulement il faut garder à l'esprit que cela reste du calcul et ques les valeurs de trainée (qui est un sujet difficile) sont sujettes à quelques incertitudes, dues notamment à des critères à fixer pour savoir si la couche limite est laminaire ou turbulente . Il se peut fort donc que les valeurs obtenue ne soit pas réalistes "dans l'absolu".
       Par contre, Xfoil traite tous les profils à la même enseigne, et on peut penser qu'il constitue un super outils de comparaison de profil. Connaissant le comportement sous Xfoil de tel profil, on peut essayer à l'améliorer en fonction de ce que l'on recherche. On peut ainsi dégager des grandes tendances, du genre "tel paramètre agit sur tel qualité".
       C'est donc dans cette optique que Xfoil a été ici utilisé. Il permet de visualiser ce qu'il faut bouger en fonction de ce que l'on veut. Bien sûr on n'est pas à l'abris de quelques surprises...
       Il faudra cependant toujours garder à l'esprit qu'un optimum sous Xfoil, ce n'est peut etre pas un optimum dans la vrai vie. Et surtout, être sur que l'on est capable de réalisr dans la pratique la modification géométrique que l'on apporte au profil...

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    Profils de stabilisateur.


       J'aime bien le MG05, il a fait ses preuves sur une aile et on doit pouvoir l'utiliser aussi avec succés sur les stabs. Il possède notamment un comportement très linéaire en fonction du débattement du volet (articulé à 30% environ), en tout cas beaucoup plus que les Naca, et ceci à cause de "l'effet Reynolds". Mais il fait 9%, alors que parfois on met des profils très fins (6-7%) pour que le stab traine moins.
       La question (d'un copain, qui se reconnaitra) était : a t on intérêt à le passer plus fin ? Voici quelques éléments de réponse...

    Comparaison MG05/Naca 00XX
    Bon, déjà, comparons le MG05 aux braves Naca00XX.
       Première constation, a faible incidence, le MG05 traine autant qu'un Naca0007, plus fin.
       Deuxième constatation, il a une portance max équivalente sinon meilleure au naca0009.
       Donc déja tel que c'est tout bon !
       Sauf que les Naca, dans une zone de Cz intermédiaire trainent moins. Il faudrait donc regarder à quels Cz un stab travaille. Cependant, à première vue on doit pouvoir dire qu'avec des centrages neutres, la portance du stab doit être faible
    Plus on diminue l'épaisseur, et moins on traine, ca on s'y attendait... Voici les polaires pour des épaisseur de 9 (original), 8, 7 et 6 %. Mais Aïe, on arrive de moins en moins à monter en Cz.
       Ceci est due au fait qu'en affinant le profil, on rend le bord d'attaque plus pointu : cela provoque des fortes survitesses au bord d'attaque quand on est en incidence, qui conduisent la couche limite à se décoller plus tôt. D'ailleur Xfoil a du mal a calculer correctement et a converger dans ces cas là.
       Pour comparer des choses comparables, la solution c'est ...
    Effet de l'épaisseur
    Effet de l'épaisseur en gardant le rayon de BA constant
    ... de garder un rayon de bord d'attaque constant ! pour les même épaissuer relatives, on a tracé des polaires pour les même épaisseurs (9,8 , 7, 6%), mais en retouchant le bord d'attaque pour avoir toujours le même rayon.
       Bon, 'faut pas réver, on perd quand même en Cz max, mais ca se passe mieux!
       Une première conclusion serait que ca vaut le coup de descendre à 8%, on gagne pas mal de trainée aux faibles Cz, et on ne perd pas trop en Czmax. A condition de ne pas avoir un bord d'attaque trop pointu...
    Bon, aillant passé l'épaisseur à 8%, on peut étudier l'effet du rayon de bord d'attaque à lui seul. Les polaires sont tracées pour le BA horiginal, et des rayon multipliés par 1, 1.5 et 3. On compare aussi au MG05 de 9% horiginal, pour verifier que l'on ne se met pas à trainer plus...
       Plus on agrandit le rayon de BA, et plus on peut monter en Cz, tout en trainant plus. Ces courbes ont le mérite d'illustrer l'imporatnce du bord d'attaque, surtout vis à vis du décrochage finalement : on arrive même à avoir un meilleur Cz max que le profil d'origine ! Mais bon, ce n'est pas forcément ce que l'on recherche pour un stab.
    Effet du rayon de BA
    Effet de Re
    Enfin, voulant utiliser ce profil sur un stab, il faut vérifier sont comportement pour de petits reynolds. Et bien il n'apparait pas de dégradation particulièrement violente, l'augmentation de Cx observée est tout a fait acceptable.

    En résumé, pourquoi ne pas passer le MG05 à 8%sur le stab de votre prochain planeur, tout en veillant à ne pas avoir un bord d'attaque trop pointu : un rayon extremal de 0.24% de la corde parait pas mal.

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    Profils type F3b/F3i/F3f, et sensibilités aux petites modifications.

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