Salut tout le monde,
J’aime bien cette conversation, j’ai aussi essayé de comprendre le vol des wingsuits…
Pour ça je suis parti de la fameuse video du Ludo, celle où l’on peut voir les données GPS recueillies, et pris une finesse de 3 pour base de travail.
La plage de vitesse de son vol est de 170 à 90km/h.
J’ai étudié les polaires de plusieurs profils type NACA et d’autre de ma création, et à chaque fois l’angle d’incidence est de à peu près 4, 5 et 6° pour obtenir une finesse max (le meilleur compromis entre la trainée et la portance Cz/Cx).
Plus l’angle augmente, plus la trainée augmente jusqu’au décochage, si l’on diminue l’angle, on diminue la trainée mais aussi la portance, plus exactement elle se déplace jusqu'à passer de l’extrados vers l’intrados et là, le profil n’est plus porteur mais tire vers le bas.
Avec une finesse de 3 nous avons une trajectoire de vol de 18.43°, à ça on retire l’incidence de 4° du profil, et l’on obtient angle de vol par rapport à l’horizon de 14.43°.
J’ai essayé de trouver le meilleur profil pour obtenir la meilleure finesse, pour ça il faut déterminer une base de calcul, le nombre de reynolds (le rapport entre la corde de l’aile, la vitesse relative et la viscosité de l’air).
Pour l’aile de bras on peut utiliser une corde moyenne de 40cm, en réalité il ne faut pas partir d’une corde moyenne mais travailler en tronçons. Suivant les wingsuits, une V3 à un tronçon trapézoïdal, une X-Bird 2 tronçons trapézoïdaux et une Expert un tronçon triangulaire…
Pour une vitesse de vol de 170km/h (47m/s) nous avons un Re : 1 278 400
Pour une vitesse de vol de 140km/h (39m/s) nous avons un Re : 1 060 800
Pour une vitesse de vol de 90km/h (25m/s) nous avons un Re : 680 000
Pour comparer, à 25m/s, un avion (genre Rallye) à un Re de 2 500 000 et un planeur un Re de 1 720 000
Reste plus qu’à trouver le profil dit « idéal » pour la wingsuit, mais attention la contrainte principale reste le bonhomme à loger dedans.
Actuellement l’épaisseur du profil des ailes de bras est déterminé par le diamètre de celui-ci, le bras étant dans le bord d’attaque, plus on a de gros bras plus le profil sera épais et plus le Cx augmente donc moins de finesse.
Pour l’aile de jambes il y a deux façons de voir les choses soit on considère que l’aile commence juste après le fond de sac, soit l’aile commence dès les épaules du pilote.
La conception de l’aile qui commence dès le fond de sac est du type V3, elle alimente l’extrados en air par un passage réalisé entre les jambes est canalisé par le déflecteur en fond de sac, mais il y a toujours le problème d’épaisseur de profil qui est déterminé par la section des jambes.
La conception d’aile qui commence dès les épaules du pilote type X-bird et Expert, permet de créer un profil plus long et donc proportionnellement moins épais, le souci est de réaliser un profil propre sur toute la longueur (parachute …) pour avoir moins de trainée et une bonne portance.
Quand on a tout ça, il faut déterminer la forme des ailes pour trouver le centrage de l’ensemble par rapport au centre de poussée de chaque aile (qui varie suivant l’incidence) et le centre de gravité de l’ensemble… calculer les couples.
Ainsi nous aurons un vol stable sans avoir à forcer pour contrer et obtenir les 4° d’incidence de la meilleure finesse.
Il existe un petit logiciel de soufflerie numérique qui est tombé dans le domaine public, XFOIL il permet de calculer des polaires.
J’utilise XFLR5 qui exploite XFOIL, mais en plus on peut faire une modélisation des ailes en 3D et visualiser les répartitions des efforts….
Comme je ne suis pas encore sur d’avoir tout bien compris je préfère aller essayer ça en réel…
Bons sauts à tous.
