dimanche 27 avril 2025

Proto foil autostabilisant grâce à la variation de portance horizontale (force anti-dérive) à la surface

Le concept de stabilisation de l'immersion (ou hauteur de vol) grâce à l'utilisation de la variation de la portance horizontale (force anti-dérive) n'est pas complètement nouveau dans le domaine des foils ou des paravanes.

En général sur les bateaux à foils classiques c'est la variation de portance verticale qui est utilisée. Mais sur une aile d'eau on cherche à avoir une portance verticale faible (la portance verticale étant assurée par la partie aérienne).

Comment alors  profiter de la variation de portance horizontale pour asservir la profondeur d'immersion ?

Une première solution est proposé et utilisé pour les paravanes par Didier Costes et fonctionne sans pièces mobiles. C'est le fameux chien de mer.

Une autre solution rappelle celle des palpeurs des moths, mais utilise cette fois la variation de la force horizontale. Cette solution est d'abord proposée par David Knaggs et agit sur le flap d'un Tfoil.

Une solution équivalente, le "contrôleur Tisserand" est proposé par les frères Tisserand.

"là où nos palpeurs sont exclusifs, c’est que s’il est trop haut, il sera dynamiquement rabaissé par le braquage négatif du foil."

 

L'idée est de reprendre cette idée, mais cette fois avec une paravane. Et en l'améliorant nettement au passage. L'idée avait déjà été présentée dans l'article "Régulation aile d'eau sous la surface" dans lequel le fonctionnement est décrit.

1er proto réalisé avec l'aide de TCmatique

Afin d'avancer sur l'idée, un 1er proto a été réalisé en carton.

On retrouve :

  • Une aile principale permettant de réaliser l'essentiel de l'antidérive
  • Un fuselage permettant vers vers l'arrière de placer un safran contrôlant le vol et vers l'avant d'accueillir le poids nécessaire à compenser le poids de la queue.
  • Deux palpeurs situés aux extrémités de l'aile principale
  • Un système de tringlerie permettant de relier les palpeurs au safran.


Les charnières ont été réalisées avec de simples anneaux pour attacher les palpeurs et le safran. Le jeu est trop important pour envisager une utilisation réelle, mais cela permet de valider le concept.
De petits triangles de bois ont été utilisés pour transformer le mouvement de rotation des palpeur autour d'un axe longitudinal en mouvement de translation dans le sens de l'envergure de l'aile. Ces triangles de bois sont pour l'instant perpendiculaires à l'écoulement, et traîneraient trop dans l'eau. Il faudra plutôt prévoir une équerre métallique

La tringlerie est juste constitué par deux fils, allant chacun d'un bout d'aile à un palonnier fixé sur le safran, via une poulie centrale (juste un bout de fer pour l'instant visible au milieu de l'aile principale. Cela n'est pas satisfaisant. En effet, dans les manipulations, un des palpeurs peut se retrouver plié à l'intérieur : une butée ou une tringlerie rigide devrait aider à régler ce problème.

Mais où passer cette tringlerie ? A l'extérieur de l'aile avec une barre rigide reliant les deux bouts d'aile ? A l'intérieur de l'aile
Si on considère la barre à l'extérieur de l'aile elle va également être perpendiculaire à l'écoulement. Il faudrait la caréner. Cela m'a aussi donné l'idée de faire un biplan. 

Et vous qu'en pensez-vous ?

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