Planeador

Un planeador es un aerodino desprovisto de motor , generalmente de fuerte alargamiento , optimizado para planear y planear (uso de corrientes de aire ascendentes como propulsión). Las principales cualidades de un parapente de rendimiento son su tasa de caída mínima (menos de 0,5  m / s ), su finura máxima (relación entre la distancia recorrida y la altitud perdida, que puede superar los 60  km por 1000  m ), su carga alar , que determina su delicadeza a mayor velocidad, y su velocidad no debe superarse (hasta casi 300  km / h ).

En condiciones aerológicas favorables, un planeador puede permanecer varias horas en el aire (generalmente de 5 a 10 horas, siendo el récord de 57  h  40  min desde 1954), ganar altitud (de 1000 a 2000  m en las llanuras, de 3000 a 5000 m en las llanuras).  montañas, el récord de altitud absoluta es de 22.646  m ), vuela a una velocidad media de 100 a casi 300  km / h ) y recorre grandes distancias en el campo (300 a 1.000  km , un récord de 3.009  km en unas 15 horas a sotavento del Cordillera de los Andes ).

Un planeador a motor es un planeador equipado con un motor auxiliar, retráctil o no, que permite el despegue autónomo. Cuando el motor tiene poca potencia y solo permite la continuación del vuelo en ausencia de sustentación (para llegar a un aeródromo), hablamos de motor y planeador "turbo".

Lanzamiento

Hay varias formas de lanzar planeadores. Salvo los despegues de Otto Lilienthal que corría de cara a la ladera portando su planeador, el medio más antiguo era la cuerda elástica que fue destronada después de la Segunda Guerra Mundial por el cabrestante que a su vez fue suplantado por el remolque por un avión dicho remolcador. También es posible lanzar un coche, pero esta técnica muy antigua casi nunca se utiliza en Francia. Finalmente, el último método de lanzamiento se realiza mediante un motor incorporado. Hablamos de planeador motorizado si la unidad de propulsión es fija o de planeador autónomo si la unidad de propulsión es retráctil.

Cabrestante

El cabrestante es una máquina con un motor eléctrico o térmico que enrolla un cable de acero o sintético en un carrete. El cable se desenrolla en la longitud más larga disponible frente al planeador listo para el despegue, es decir, la longitud de toda la pista y más si el cabrestante se puede colocar más lejos. Al enrollar el cable, el planeador rueda, despega, acelera a 100  km / h , gira y se eleva con un ángulo de 45 ° de 55 ° manteniendo una velocidad cercana a los 100  km / hy alcanza una altitud de 400  m en 40  s . El cabrestante permite montar un biplaza que pesa 500  kg a alturas al menos iguales a 350-450  m sin viento y 1000  m de cable utilizado.

El cabrestante es una forma económica de lanzamiento bastante popular en Europa (especialmente en Alemania donde la práctica está muy extendida) pero no muy popular en los Estados Unidos , entre otros, porque se han producido accidentes. Así, en caso de rotura de cable poco después del despegue, el parapente tiene una actitud (cuesta arriba) tal que si el piloto no reacciona inmediatamente, por una acción de la palanca de control hacia adelante, el parapente puede entrar en pérdida cerca del suelo. .

El cabrestante es más barato que el remolque y el ritmo de despegue es mayor.

El principio del cabrestante se basa en la teoría de perfiles delgados . El cable aplica al planeador una fuerza externa dirigida hacia adelante, luego hacia adelante y hacia abajo simultáneamente. En el marco de referencia del planeador, se encuentra en una configuración de vuelo estabilizado con un "horizonte falso" que puede llegar hasta aproximadamente 45 ° sobre el horizonte real.

Remolque

El remolque es mucho más caro, pero permite que el planeador se suelte en otro lugar que no sea verticalmente al cabrestante y a una mayor altitud, lo que le da al piloto más latitud para encontrar áreas ascendentes. Los precios varían entre 4 y 7 euros el minuto sabiendo que un remolque dura entre 7 y 8 minutos (dependiendo del deseo del piloto de subir o bajar).

Bloques de construcción principales

Monoplaza o biplaza, hay tres partes esenciales:

Cada ala está equipada con aerofrenos que son dispositivos cuya función es aumentar la resistencia y por lo tanto la tasa de caída de la máquina, principalmente durante el aterrizaje. Los modelos más eficientes también tienen aletas de curvatura, a veces llamadas dispositivos de elevación alta , cuya función es aumentar la elevación a baja velocidad cuando se desvían en positivo (hacia abajo) y disminuir la resistencia si se giran en negativo (hacia arriba) en alta. velocidades.La investigación aerodinámica ha avanzado la técnica y hoy en día existen dispositivos para despegar y volver a unir la capa límite . Podrás observar en las superficies de los perfiles de minúsculos orificios que se utilizan hoy para soplar (que permite la re-unión de la capa límite) y que mañana servirán también para la succión de esta capa límite. Estos dispositivos tienen como objetivo mejorar el rendimiento en toda la envolvente de vuelo (velocidad mínima y velocidad máxima en función de los ángulos de incidencia ).Para los modelos con motor, el fuselaje también alberga este último y, en la mayoría de los casos, la hélice y / o el pilón de soporte del motor. Todo este dispositivo es retráctil para mantener a la máquina todas sus cualidades aerodinámicas.

Montaje de un planeador

Un planeador se puede almacenar en un remolque, que luego también permite su transporte.

Construcción de planeadores

Históricamente, los diferentes tipos de fabricación se pueden clasificar de la siguiente manera:

Instrumentos y equipos de vuelo

En Francia, los sistemas e instrumentos obligatorios de asistencia piloto son los siguientes:

Los instrumentos complementarios son los siguientes:

Finalmente, los pilotos suelen tener un paracaídas . Esto es obligatorio en algunos países, incluido Francia.

Parámetros de rendimiento del planeador

Cada tipo de parapente es un compromiso entre el rendimiento, en particular la delicadeza y la velocidad de caída, y otros criterios como facilidad de pilotaje, comportamiento sano y constante en todo el rango de velocidades, protección del piloto en caso de accidente, facilidad de montaje. y desmontaje, precio de coste, etc.

Finura

La delicadeza es, en aire tranquilo, la relación entre las distancias horizontal y vertical que puede cubrir. Si viaja 30  km para una pérdida de altitud de 1000 metros (1  km ), tiene una fineza de 30. Este parámetro es también la relación elevación / arrastre (o "relación  elevación / arrastre  ", L / D en inglés).

Unos pocos órdenes de magnitud de máxima delicadeza finura
máquinas muy antiguas (el Grunau Baby de 1931 tenía una fineza de 17) 20
Planeadores de competición de la década de 1960 35
planeadores de clase estándar actual 45
planeadores de clase libre actuales 55 hasta 60
El planeador ETA (envergadura 30  m ) 70

A modo de indicación, el ave más eficiente en el vuelo sin motor, el albatros, tiene una finura estimada de 20.

Velocidades

Este parámetro es muy importante para el rendimiento, por ejemplo cuando el parapente tiene que ir en contra del viento (lo que lo ralentiza con respecto al suelo y degrada su aparente finura) o cuando atraviesa una zona de descenso de la que le interesa salir. rápidamente, mientras pierde un mínimo de altitud.

Manipulación de rollos

Actuaciones actuales, récords

Las máquinas más eficientes de hoy muestran una finura de 60 a 70 para lo último ( ETA ), mientras que los fabricantes más avanzados tecnológicamente afirman ser técnicamente capaces de producir máquinas de 100 ce hoy, lo que sigue siendo una frontera mítica: viajar 100 kilómetros por una pérdida. de altitud de 1.000 metros. O, para un día de vuelo en la llanura en una zona de clima templado, donde son frecuentes los techos de alrededor de 2.200 metros, una autonomía teórica de 220 kilómetros.

Evolución de récords deportivos y regulaciones

Lastre o lastrado

Algunos planeadores están equipados con tanques que les permiten llevar agua para lastre (pesar) el planeador (agua, a veces con la adición de anticongelante si es probable que el vuelo se realice en condiciones de baja temperatura). El propósito de este transporte de peso adicional es cambiar el rango de alto rendimiento del parapente hacia altas velocidades (por ejemplo, la máxima delicadeza se logra a velocidades más altas).

De hecho, la suavidad es máxima en un ángulo de incidencia dado. Si el peso es mayor, la velocidad necesaria para el levantamiento será mayor para este ángulo de incidencia. Por lo tanto, ponderar el parapente permite cambiar el polar de velocidades a altas velocidades, lo que es ventajoso tanto para la velocidad en las competiciones como para hacer conexiones en zonas de descenso o con vientos en contra.

La desventaja es una velocidad de caída mínima más alta, obtenida a una velocidad horizontal más alta. esto da como resultado una menor velocidad de ascenso y una mayor dificultad para utilizar ascensos estrechos.

Generalmente, este lastre se puede evacuar en vuelo. Esto se debe a dos motivos: para aligerar el parapente si las condiciones meteorológicas son más adecuadas para una máquina sin lastre y también para evitar aterrizar con el lastre. El sobrepeso puede dañar la máquina en un aterrizaje brusco. Además, la velocidad de aproximación es mayor y la longitud de rodaje aumentada, lo que es muy desfavorable para un aterrizaje en el campo.

El lastrado es una técnica relativamente reciente (aparecida en la década de 1950 y generalizada en la de 1970), por lo que todavía está evolucionando en la actualidad, en términos de la cantidad de agua a bordo o las cualidades de vuelo de los lastres completos.

El peso del lastre que puede llevar un planeador varía:

Planeadores monoplaza

Planeadores biplaza

Tipos de planeadores

Planeadores de vuelo libre y radiocontrolados

A menudo es la primera máquina que ha pilotado un piloto de avión o planeador. En vuelo libre, el planeador está configurado para una velocidad de vuelo. En el pilotaje controlado por radio, el piloto puede mover su planeador como si estuviera a bordo. Hay planeadores de arranque de "dos ejes" que están satisfechos con una radio de dos vías (elevador y timón). En este caso, es la desviación de la dirección la que hace que el balanceo inducido obtenga el giro. Los parapentes más avanzados tienen un pilotaje clásico en tres ejes (cabeceo, balanceo, guiñada) y en ocasiones un control de aerofrenos o mezcla en dos ejes: balanceo y guiñada, u otras posibilidades.

Planeadores despegando a pie

Planeadores de 3 ejes

Estos son aviones piloteados por superficies de control en los tres ejes. Caen en la categoría de planeadores ultraligeros. El piloto lleva la máquina; El despegue se realiza mientras se corre en una pendiente, un joystick auxiliar que permite el control del timón. Una vez que la máquina está en vuelo, el piloto retrae sus piernas en el carenado y usa una barra de timón convencional.

Son adecuados para vuelo en pendiente y vuelo térmico. Su baja velocidad les da la posibilidad de aprovechar pequeñas subidas. Algunos modelos tienen un diámetro de espiral de solo 60 metros.

Las prestaciones de algunos modelos son las siguientes:

Planeadores básicos

Son parapentes muy simples, económicos y ligeros que pueden despegar simplemente rodando por una pendiente y también por otros medios conocidos de poner planeadores en el aire (remolcados por un ultraligero o avión, remolcados por un automóvil, en torno, con cuerda elástica + pendiente).

Planeadores tipo ala voladora

Se trata principalmente de las alas Fauvel y sus derivadas como la Marske (alas rectas y perfil autoestabilizante, timones centrales dobles), cuyo rendimiento es, para los modelos más eficientes, comparable al de los parapentes clásicos de competición y se pueden sumar las derivadas. de los planeadores Horten como el Swift Light (alas en flecha, estabilidad por torsión, con o sin winglets-timones en el extremo del ala o doble central) o las alas Mitchell.

Planeadores de competición

Clase libre

--- Monoplaces : EB 29 --- Nimeta --- ASW 22 BL --- Nimbus 4 --- --- Biplaces : Eta --- EB 28 Édition --- ASH 25 --- Nimbus 4D ---

Clase 18 metros

--- Monoplaces : JS1 --- Discus 2C --- Ventus 2 --- ASG 29 --- ASH 26 --- ASH 31 --- ASW 28 --- LS8 --- LS 10 --- DG 808 --- Antares 18 --- Hph 304 --- Lak 17B ---

Clase 15 metros

--- Monoplaces : Diana 2 --- ASW 27 --- ASG 29 --- Ventus 2 --- LS 10 --- DG 808 --- Lak 17B ---

Clase estándar

--- Monoplaces : Discus 2 --- ASW 28 --- LS 8 --- Lak 19 ---

Clase mundial

--- Monoplace : ne comprend que le PW-5 "Piwi" ---

Clase de club

--- Monoplaces : comprend la plupart des planeurs qui sont de moindres performances par rapport aux meilleurs planeurs actuels

Multiplaza clase 20 metros

--- Biplaces : Arcus --- Duo-Discus --- DG 1001 ---

Planeadores motorizados

Los planeadores a motor son planeadores equipados con un motor, retráctil o no, que permite que el planeador despegue por sí solo, pero capaz de planear con el motor apagado, utilizando las corrientes ascendentes de la atmósfera . Una vez que se alcanza la altitud deseada, el tren motriz se retrae hacia el fuselaje del planeador, o las palas de la hélice se pliegan hacia atrás o a lo largo del fuselaje. Este tipo de parapente está autorizado en competición si un registrador puede demostrar que el motor no se reinició durante el evento.

Los planeadores a motor cuyo dispositivo de propulsión no es retráctil son menos eficientes, pero siguen siendo más delgados que los aviones, y también mucho más económicos, ofrecen un buen compromiso al combinar las ventajas de ambos (a veces los llamamos aviones planeadores). Se utilizan en particular como máquina escolar, máquina de remolque o estudio meteorológico.

Ejemplos de planeadores de motor certificados:

A lo que podemos sumar muchos parapentes ultraligeros, por nombrar algunos:

Planeadores acrobáticos

La mayoría de los planeadores son capaces de realizar maniobras acrobáticas básicas , pero debido a su envergadura son menos maniobrables que los aviones. Para las competiciones existen, por tanto, planeadores acrobáticos, de menor alcance y por tanto muy maniobrables, pero cuya menor finura los hace menos aptos para el deslizamiento .

Planeadores de aterrizaje

Los planeadores de aterrizaje son planeadores pesados, capaces de transportar diez soldados o más de una tonelada de equipo, pero la mayoría de las veces son desechables porque se destruyen al aterrizar. Fueron utilizados principalmente por los ejércitos de Alemania , la Unión Soviética , el Reino Unido y los Estados Unidos para el enrutamiento y el desembarco de tropas de transporte aéreo especializado y equipo pesado a una zona de combate , en particular durante la Segunda Guerra Mundial , y luego fueron abandonados gradualmente en los años 1950/1960.

Aviones que terminan su vuelo deslizándose

Ciertos aviones experimentales o muy específicos completan su misión en vuelo de planeo pero no son planeadores capaces de planear .

Entre estos dispositivos, podemos citar el Messerschmitt Me 163 , el Bell X-S1 , el norteamericano X-15 , los cuerpos elevadores y el transbordador espacial .

Estos dispositivos, con la excepción del Me 163, generalmente flotan menos bien que los aviones convencionales.

Notas y referencias

  1. Pascal Jouannard, "  Guía práctica para lanzar planeadores con cabrestante  " , Federación Francesa de Vuelo sin motor (consultado el 22 de febrero de 2015 )
  2. (en) Bernald Smith, "  Winch launching Revisited  " (consultado el 21 de febrero de 2015 )
  3. (en) John Gibson, "  The Mechanics of Winch Launch  " , British Gliding Association  (en) (consultado el 21 de febrero de 2015 )
  4. "  Laminaridad y aviación ligera  " (consultado el 14 de enero de 2018 )
  5. Michel Mouze y Hervé Belloc , "  Con plumas desplegadas  ", Aérial (ed. Glénat Presse) , n o  18, Mayo de 2001( leer en línea )
  6. (en) Descripción Archaeopteryx
  7. (en) Esta es una construcción de madera y lienzo amateur Descripción ULF 1
  8. (fr) aeriane.com
  9. (en) Descripción de la luz rápida
  10. "  Ruppert-Composite - ARCHEOPTERYX  " , en www.ruppert-composite.ch (consultado el 22 de marzo de 2020 )
  11. (in) Presentamos los planeadores ultraligeros básicos
  12. página sobre planeadores Fauvel
  13. Algunos planeadores Fauvel tienen un factor de carga de rotura de 12G.
  14. Planeador eléctrico Ventus, http://cafe.foundation/blog/2017-green-speed-cup-airplanes-more-frugal-than-priuses/

Bibliografía

Ver también

Artículos relacionados

enlaces externos

Federaciones