Le principe aérodynamique du Woopy-fly

1-Le profil de l'aile est autostable

Le Woopy se redresse seul quand il est en piqué

le centre de poussée avance aux petits angles d'attaque, c'est à dire que les forces aérodynamiques tendent à tirer le nez de l'aile vers le haut et tirer son "cul" vers le bas)

Le Woopy refuse le décrochage et cherche à revenir au neutre quand on le cabre aux grands angles d'attaque.

le centre de poussée recule au cabré et fait basculer le profil et donc l'aile vers un retour aux angles d'attaque de vol normal.

2-Le centre de poussée est situé très en avant du profil

La partie avant du profil supporte la quasi totalité des forces de portance. Autrement dit c'est sur une très courte portion de la longueur du profil que se concentrent tous les efforts. C'est évidemment là que se trouve le passage du tube de longeron.

La partie arrière du profil est proportionnellement très longue. Ce grand bras de levier lui permet de jouer efficacement son rôle de "stabilisateur intégré". Les forces de portance ou de déportance servant à l'équilibrage, y sont de ce fait trés faibles. Par conséquent cette partie de l'aile n'a pas besoin dêtre soutenue par d'autres artifices mécaniques que la pression interne de vol. Elle est suffisamment "solide" pour maintenir le cap longitudinal du profil.

profil à 15 degrés ( portance maximale)

Aile au décollage par exemple

Cette caractéristique du profil permet à l'aile de "vivre " autour du tube de longeron, c'est à dire de s'adapter aux mouvement de l'écoulement aérodynamique.

Ceci revient à dire qu'en tangage le Woopy n'a pas besoin du pilote (et oui !!) ni d'un quelconque système de stabilisation d'ailleurs.

3-Le profil a une forme biconvexe

La forme de l'extrados et l'intrados est bombée vers l'extérieur du profil.

Aux petits angles d'attaque voir à l'angle d'attaque zéro degré lors d'un piqué vertical ,(où il n'y a plus de portance du tout, puisque l'aile "tombe droit en bas" ), l'écoulement de l'air, qui lui n'a pas diparu mais au contraire qui augmente à la vitesse grand V, arrive droit sur le nez du profil.

Là ( au point d'arrêt), sa force de frappe y est séparée et déviée sur l'extrados et sous l'intrados. Vu que ceux-ci sont convexes les filets d'air créent une dépression sur chacun d'eux en les maintenant tendu vers l'extérieur du profil.

Il va sans dire que plus on va vite et plus les extrados et intrados sont tendus (la tension augmente avec le carré de la vitesse). Le nez du profil s'écrase un peu par la pression autour du point d'arrêt, mais cette écrasement ne peut se propager plus loin en arrière à cause des tensions précitées .

profil à 0 degré (Portance nulle)

aile en piquer verticale par exemple.

A noter sur l'image que les dépressions sont plus importantes sur la moitié arrière de l'intrados que sur la même portion de l'extrados ce qui démontre bien le non équilibre longitudinal des forces en présence dans cette situation et que l'arrière de l'intrados tire l'arrière du profil ce qui va redresser l'aile (autostabilité).

Ce qui veut dire en clair que le profil du Woopy par sa conception, garde solidement sa forme et reste autostable à tous les angles d'attaques positifs ainsi qu'à zéro degrè et voir même aux angles faiblement négatifs.

Ceci reste vrai même si les 2 soufflantes de gonflages sont arrétées.

4-Et les soufflantes de gonflage à quoi ça sert ?

Elles ont 3 rôles

a - Elles servent à gonfler la voile avant le décollage. C'est à dire à conférer au profil sa forme biconvexe, de sorte que, au sol déjà, dès les premiers instants de roulage celui-ci fasse preuve de toutes ses qualités aérodynamiques.

b - Ensuite pendant le vol elles fournissent un léger surcroît de pression interne à l'aile.

C'est à dire que malgré un positionnement optimal des capteurs de pression dynamique, il n'y a pas l'équilibre parfait entre la pression à l'extérieur et à l'intérieur de l'aile.

Les capteurs de pression dynamique sont les tubes coudés qui pendent sous l'intrados. Ils sont les seules entrées d'air de l'aile. Ils correspondent aux ouvertures d'entrée d'air des parapentes à la grande différence près, c'est que leur efficacité de captage n'est pas dépendante de l'angle d'attaque. C'est à dire que les filets d'air chargés de l'énergie de la pression dynamique arrivent toujours perpendiculairement à l'entrée d'air.

Celle-ci , la bouche grande ouverte peut ainsi les gober intégralement assurant ainsi le max de vitalité à la pression interne.

C'est à l'intérieur de ces capteurs que se trouvent les soufflantes.

En effet la pression dynamique externe , celle qui pilonne le bord d'attaque, percute avec la même intensité l'entrée des capteurs de pression . Il y a donc à priori toujours équilibre des pressions . Cependant, à cause des coutures, micro perforations et autres pertes en tout genre, l'aile présente des fuites par lesquelles s'échappe une partie de la pression dynamique saisie à l'entrée des capteurs. L'équilibre est rompu et la pression dynamique extérieure qui agit au point d'arrêt sur le bord d'attaque,enfonce légèrement le tissu à cet endroit.

vol a environ 70 km/h avec les deux soufflantes arrétées

à noter les enfoncements au bord d'attaque

la pression interne est plus faible que la pression dynamique externe

En clair si les soufflantes ne tournent pas on apercevra au bord d'attaque de petits enfoncements de tissus (un peu comme sur les parapentes), qui matérialisent le point d'arrêt des filets d'air.

Par contre quand les soufflantes tournent, le surcroit de pression interne qu'elles fournissent, non seulement équilibre les pressions mais elles accordent la prédominance à la pression interne. Ainsi, tel le carrossier qui ressort les bosses de votre voiture en tapant à coups de marteau depuis l'intérieur, elle repousse ces faux plis disgracieux et améliore nettement la qualité aérodynamique du profil.

c - En cas de fortes turbulences avec de grosses variations de vitesse air, voir même quand la vitesse tombe à 0 en vol (ouille ouille !! était-ce bien raisonnable de voler dans ces conditions ??), les soufflantes qui sont munies d'un clapet antiretour, empèchent le dégonflement intempestif de l'aile, et font office de tampon en maintenant une moyenne de pression bien utile à la sécurité du vol.

Qu'il soit bien clair ici que le Woopy n'est pas prévu pour voler sur le dos, affronter des tempêtes ou compenser la bètise de cascadeurs envieux de se faire un nom (probablement éphémère)dans le monde des pilotes d'"acro".

Pour finir la consommation électrique des soufflantes est si faible qu'elle peut aisement être fournie par un alternateur de moteur à 2 temps sur des ulm, ou maintenue des heures durant par des accumulateurs modernes sur des Woopy planeurs.

Si une seule soufflante devait tomber en panne, les qualité de l'aile ne sont pas altérées, mais la prudence impose d'aller se poser dans les meilleurs délais.

Les deux soufflantes étant connectées sur deux circuits électriques indépendants , une panne totale des 2 soufflantes parait à mon avis inconcevable pour des pilotes deWoopy-fly dignes de ce nom car elle ferait montre d'une négligence grave pendant la prévole et/ou la planification du vol.

Toutefois même dans ce cas, si les vitesse indiquées dans le manuel de vol (au chapitre emergency procedure)de chaque appareil sont respectées, le retour sur terre est possible car les forces aérodynamiques expliquées plus haut continuent bravement à faire leur job avec ou sans soufflante.

5- Conclusion

Si tout est aérodynamiquement si béton et autostable comment peut-on piloter la bête?

En tangage le pilotage va s'identifier au pilotage pendulaire . C'est à dire que grâce à des cannes de pilotages solidaires d'un " trapèze" le pilote peut déplacer sa masse qui pendule sous l'aile d'avant en arrière.

Il charge ainsi le profil en avant en tirant le trapèze et le Woopy prend de la vitesse. Au contraire en poussant le trapèze en avant , il charge le profil en arrière et le Woopy se ralentit en cabrant.

tout poussé et vol très lent à gauche et tout tiré et vol rapide à droite

à noter la différence d'angle d'attaque de l'aile

Pendant ces maneuvres les cannes de pilotage ne doivent jamais déformer le profil en le forçant. Ce dernier pourrait alors perdre ses qualités d'autostabilité et engendrer des comportements dangereux.

c'est pourquoi il ne faut en aucun cas modifier le montage des cannes de pilotage qui est réglé très méticuleusement lors de la conception de chaque type de Woopy (ce réglage n'est pas une petite affaire, il est le résultat d'études approfondies confirmées par une longue expérience et de multiples test sur vehicule-test ainsi qu'en vol. (bidouilleurs s'abstenir)

Pour le virage c'est un peu plus complexe en ce sens que le pilote déplace les barres de trapèze latéralement ce qui charge l'aile du côté opposé à ce déplacement et le Woopy tourne du côté chargé. Jusque là on est similaire au pilotage pendulaire des ailes delta.

La grande astuce c'est que les barres de trapèze sont indépendantes l'une de l'autre.

Ainsi on peut en pousser une vers l'avant ce qui fait cabrer la demi aile qui y est ratachée et tirer l'autre ce qui fait piquer l'autre demi aile. On obtient un puissant effet d'aileron aérodynamique, un peu comme si on vrillait les ailes d'un avion. En fait la finesse du virage réside à coordonner les déplacements latéraux du trapèze avec les impulsions de vrillage.

le bras gauche tire et le bras droit pousse la barre de trapèze

ce qui induit un vrillage pour un virage à gauche

Le virage est immédiat, intuitif et sans effort.

Donc le pilotage est non seulement possible mais très agréable.

Le Woopy démontre que bien conçu et tout en les respectant, le sytème de pilotage peut forcer les lois de l'aérodynamisme à obéir aux ordres du pilote.