4.2.1.4. Résultats de calcul du point neutre et de
la droite de portance du BWB
En se basant sur la démarche et les équations
présentées dans les sections précédentes, le
tableau 4.2 présente les données nécessaires au calcul de
la localisation du point neutre de l'avion.
Tableau 4.2 : Données de paramètres
géométriques de l'avion
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Paramètre
|
Notation
|
Valeur
|
Unité
|
|
|
14,5
|
m
|
|
Envergure
|
|
|
|
|
|
19,9
|
m
|
|
|
0,30
|
-
|
|
Effilement
|
|
|
|
|
|
0,20
|
-
|
|
|
240
|
m2
|
|
Surface plan
|
|
|
|
|
|
76
|
m2
|
|
|
25
|
m
|
|
Corde à la racine
|
|
|
|
|
|
7,6
|
m
|
|
Angle de flèche au
|
|
57,5
|
deg
|
|
bord d'attaque
|
|
30
|
deg
|
100
À partir de ces données, les positions des
centres aérodynamiques du corps central et de l'aile extérieure
ont pu être déterminées. Le tableau 4.3 présente les
différents résultats obtenus pour le calcul de ces centres
aérodynamiques.
Tableau 4.3 : Localisation des centres
aérodynamiques
du corps central et de l'aile extérieure
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Paramètre
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Notation
|
Valeur [m]
|
Équation
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|
Corde moyenne
|
|
17,85
|
|
|
|
|
E-4.11
|
|
aérodynamique
|
|
5,24
|
|
|
Position de la corde
|
|
2,98
|
|
|
moyenne par rapport à
|
|
|
E-4.12
|
|
la corde racine
|
|
3,87
|
|
|
Position des centres
|
|
14,24
|
E-4.15
|
|
aérodynamiques
|
|
9,14
|
E-4.16
|
Il en ressort au vu de ces valeurs que les centres
aérodynamiques du corps central et de l'aile extérieure sont
distants d'environ 5,1 mètres.
Par la suite, après avoir déterminé les
équations des droites de portance du corps central et de l'aile
extérieure, la position du point neutre du BWB peut être
calculée. Le tableau 4.4 présente les différents
résultats ayant permis à leurs déterminations.
101
Tableau 4.4 : Droites de portance et point neutre du BWB
|
Paramètre
|
Notation
|
Valeur/Expression
|
Unité
|
Référence
|
|
Angle de flèche au 1/2 de la corde moyenne
|
|
20,29
15,21
|
deg
deg
|
E-4.19
|
|
Allongement
|
|
0,876
5,211
|
-
-
|
(Corke,
2003)
|
|
Angle d'attaque à portance nulle
|
|
- 0,75
- 4,50
|
deg
deg
|
Profil
LA2573A
Profil
SC(2)-0712
|
|
Pente de portance du profil d'aile 2D
|
|
6,251
6,889
|
rad-1
rad-1
|
Profil
LA2573A
Profil
SC(2)-0712
|
|
Pente de portance de l'aile 3D
|
|
0,03639
0,10899
|
deg-1
deg-1
|
E-4.18
|
|
Droite de portance (en degré)
|
|
|
-
-
-
|
E-4.17
E-2.115
|
|
Point neutre
|
|
|
m
|
E-4.10
|
Ainsi, le point neutre du BWB se situerait à environ
11,624 mètres du nez, soit à 46,5% de la longueur totale de
l'avion.
Par ailleurs, la figure 4.4 présente la droite de
portance du BWB en fonction de l'angle d'attaque.
102
Figure 4.4 : Droite de portance du BWB
D'après les estimations de Velazquez (2020), la limite
de décrochage de l'avion se situerait à un angle d'attaque de
10°.
Du fait que cette droite de portance a été
obtenue à partir des relations analytiques de la théorie des
lignes de portance de Prandtl, une validation a été
effectuée par comparaison avec la droite de portance obtenue par
Velazquez (2020) à l'aide de la simulation numérique.
La figure 4.5 présente à gauche, la
superposition de la droite de portance du BWB obtenue analytiquement à
partir de la théorie de la ligne portante de Prandtl avec celle obtenue
par Velazquez avec une analyse CFD. À la droite de la même figure
est présentée la courbe de l'erreur relative absolue entre les
coefficients de portance obtenue de l'analyse CFD de Velazquez et ceux obtenus
du modèle analytique développé dans ce travail.
103
Figure 4.5 : Comparaison entre les droites de portance analytique
et CFD du BWB
Au regard de la figure 4.5, il apparait que la droite de
portance du modèle analytique développé dans ce travail
est très proche de celle obtenue par Velazquez à l'aide d'une
simulation CFD. Cette affirmation est confirmée par la
décroissance exponentielle de l'erreur relative entre les deux
approches. À partir d'un angle d'attaque de 1°, l'erreur relative
est de moins de 20% et décroit jusqu'à 2% après 8,5°.
À la limite de décrochage de 10°, le coefficient de portance
maximale prédit par le modèle analytique est de 0,677
contre 0,673 prédit par Velazquez avec la CFD, soit une
erreur relative d'environ 0,6%, ce qui semble assez faible.
À l'issue de cette analyse comparative entre le
modèle analytique développé dans ce travail et
l'estimation CFD faite par Velazquez, il en ressort que le modèle
analytique est acceptable.
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