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- Swift Light dAériane, le vol libre ultime, planeur décollable à pieds ou motoplaneur. :: planeur sous marin
le Swift est un delta rigide offrant des performances trés proche de celle dun planeur, de plus cest un appareil très sûr et particulièrement accessible en terme de pilotage. La possibilité de le motoriser pour en faire un petit motoplaneur est très facile et en fait lun des motoplaneurs les moins chers du marché !Apercu : Ce planeur représente le mariage de deux projets au buts très similaires, et entreprit par deux groupes ayant une approche et des compétences différentes. Beckman projettent de construire un nouveau deltaplane avec de meilleures performances comparées à ceux disponibles sur le marché. Aluminium et mousse qui supportaient une peau en mylar. Le 1er prototype a été terminé en mars 1986. Les tests sur véhicule ainsi que les essais en vol ont eu un développement rapide les deux années suivantes. Porter a rejoint le projet en devenant « team pilote » en 1988 et a emmené lappareil à la 1er place des championnats nationaux américain en 1989. Malgré ce succès, il restait évident que lon pouvait faire encore mieux dans le développement de la performance des deltaplanes rigides. Star courait déjà depuis 1985. Stanford des crédits pour débuter des recherches préliminaires. Rapidement un groupe détudiants déjà confirmé commença à développer des modèles informatiques générant beaucoup darchives et créant quelques concepts et idées aérodynamiques très intéressantes. Les performances estimées paraissaient impressionnantes, les calculs et les projections aérodynamiques navaient jamais été développé aussi minutieusement pour un planeur, mais le temps de construire « lexpérience » arrivait. En mélangeant les compétences de chacuns des partis, il devenait évident quil était possible de créer un appareil dun tout nouveau genre alliant les performances et la sécurité dun planeur à la maniabilité et la facilité de mise en oeuvre dun delta. Quatre mois plus tard, en décembre 1989, le swift 1er génération pris lair au dessus de la petite colline de « marin county ». Swift a commencé avec létude des performances nécessaires pour le vol de distance. Lune des conclusions de cette étude était que des finesses de 15 à 18 points, en présence de « dégueulantes » inter-thermiques de 1m/s, étaient nécessaires pour réaliser ce genre de vol facilement. A cette époque, seulement une douzaine de vol de plus de 150 km avaient été effectués en delta plane. De nos jours quelques vols de 600 a 700 kms ont été réalisés, mais la plupart des pilotes (même expérimentés) nont pas volé plus de 200 kms. Un des facteur limitant pour les vols de distance est la vitesse. Les thermiques sont en général rencontrés sur une partie plutôt limitée de la journée ,et si vous voulez parcourir une grande distance cela sera logiquement plus long avec un aéronef lent. De plus, les long vols de distance ne requièrent pas seulement une bonne finesse mais également la capacité à remonter le vent ou fuir une zone de descendance rapidement. Avoir à la fois une bonne vitesse ainsi quune bonne finesse est aisée sur un aéronef nayant pas de limite de poids et denvergure. Mais si lappareil doit être à la fois assez léger et lent pour être décollable à pied, et avoir une envergure limitée pour accéder au site de vol libre (tout les sites noffre pas 30m de dégagement! Worthington, un bon pilote de lépoque, ont permis destimer que cétait tout juste réalisable. La 4eme contrainte signifiait que même avec de larges volets, la surface devrait être comprise entre 11 et 13 m2 (pour une question de charge ailaire) . Avec cette contrainte, le 3eme but devient très difficile à atteindre , nécessitant un aérodynamisme irréprochable. Si tout est bien conçu, les performances dun planeur sont dabord définies par son envergure, sa surface et son profil. La sélections de la configuration, quelle soit conventionnelle, canard, sans queue ou quoi que ce soit dautre, est choisie dabord pour des questions tel que : coté pratique, maniabilité, fabriquabilité, transportabilité etc. Dans le développement du swift, de nombreuses configurations ont été étudiées. Les résultats ont indiqué de faibles variations de performance entres les différentes configurations. La configuration conventionnelle, adaptée au décollage et à latterrissage à pied, nécessitait davoir une longueur de queue trop courte. La stabilité directionnelle de la configuration canard était trop peu satisfaisante à cause du balayage continu du stabilisateur. La configuration sans queue est naturellement équilibrée, compacte, et ne souffre pas de la pénalité de poids qui serait associée à une queue. La plupart des inconvénients bien connus des aéronefs sans queue furent contournés par un aérodynamisme soigné et par quelques adaptations ingénieuses. La stabilisation de laile a été obtenue grâce à un vrillage négatif en bout de plume. La perte de performance associée a été gommée grâce à la possibilité de faire varier le vrillage effectif avec les surfaces de contrôles (volets, ailerons) en jouant sur lincidence du centre de laile jusquau bout de plume . Les volets, qui dans ce cas jouent le rôle de trims, courent sur 45% de lenvergure. Quand on dévie vers le bas le gros de la portance, le nez de laile monte et ralenti la machine. Il est ainsi possible de trimer jusque 45° pour lapproche et latterrissage. Tous ceux qui ont déjà essayé de voler avec un delta rigide de 13 mètres denvergure confirmeront: la performance nest pas utilisable si laile nest pas maniable. Lun des buts premier de ce projet était dobtenir la plus grande maniabilité possible pour un planeur décollable à pied. Swift vont dans le sens de la stabilité et de la manoeuvrabilité. La grande corde de la plume apporte un appui supplémentaire qui augmente la stabilité dynamique et réduit la possibilité de tumbling en conditions extrêmes. Cela donne également aux élevons une autorité accrue, spécialement à basse vitesse. Lusage dun contrôle aérodynamique de la voilure (le manche latéral) fait quil est possible de piloter laile sur une très grande plage de vitesse , et ce sans efforts extrêmes. De plus, cela donne une pilotage très efficace en conditions turbulentes quand le besoin sen fait sentir. Winglets augmentent également lenvergure effective, et, plus important, leur présence améliorent encore lefficacité des élevons en créant un moment de lacet favorable qui permet de piloter sur deux axes. Swift ait été originalement conçu pour être piloté en deux axes , un troisième axe a été rajouté en 1998 sur les winglets, apportant ainsi encore plus dautorité et de manoeuvrabilité. La possibilité de dégagement près du relief est ainsi accrue, ce qui apporte un bénéfice supplémentaire en terme de sécurité. En actionnant simultanément les deux winglets, ce nest pas loin dun mètre carré de surface qui se déploie perpendiculairement au sens de la marche. Leffet aérofrein est ainsi très efficace. La taille des winglets et des élevons a été déterminée par simulation informatique et validée par différents tests sur des maquettes radio commandées. Reynolds de 700000 à 2000000. Ce profil utilise un écoulement laminaire sur les 25 premiers % de la corde, mais a été étudié pour ne pas trop perdre en performances si le flux est perturbé par la pluie ou des irrégularités de surface. Les tests sur le premier prototype ont révélés que la résistance dans cette région nétait pas un problème, mais que la traînée crée lors de la déflection du flux par les surfaces augmentait beaucoup trop. Le profil a donc été re-dessiné et le bord de fuite a été affiné solutionnant ainsi le problème. Un changement qui aurait été bénéfique pour les performances à hautes vitesses aurait pu dégrader sa capacité à enrouler le thermique, ou augmenter la vitesse de décrochage au dessus des limites acceptables. Le compromis final a été fait par la simulation dun long vol de distance sur ordinateur en utilisant un optimisateur numérique, qui a finalisé les choix aérodynamiques en compilant les meilleurs caractéristiques de vol. La simulation incluait la modélisation des thermiques, des dégueulantes inter-thermiques, et une analyse relativement complète de tout le design du swift. Swift a été dessinée pour conjuguer légèreté et faible traîné (structure autoporteuse, profil soigné pour un écoulement laminaire , cockpit caréné. Cela a permis de valider et de soigner le design avant de construire les moules pour la production en série. La charge utile possible pour cette aile est très large. Du fait de la faible charge ailaire et de la capacité en vitesse de la machine, les effets dune rafale sont amplifiés. La cabine de pilotage est un autre élément important du design. Au décollage, le pilote supporte laile grâce à des sangles dépaules, et en vol un hamac emporte le pilote qui referme ainsi le carénage sous lui. Robbin et équipé dinstruments capables de mesurer la portance totale. Le planeur était libre en tangage et les élevons au neutre de manière à ce que les variations de portance en fonction des « trims » puissent être mesurées. Le planeur fut également « assuré » de manière à pouvoir observer à quel moment le décrochage interviendrait et ainsi ajuster le vortillon si nécessaire. Hormis quelques soucis associés à la trop large fente due aux gonds des larges volets (éliminés sur le second prototype! Brian effectuèrent les premiers vols depuis une petite colline de 15 mètres à « marin county ». Les élevons rendaient le contrôle au sol très facile et laile pouvait être aisément pilotée au sol malgré la faible brise de ce jour. Malgré la grosse charge ailaire du prototype, le décollage nétait pas difficile et les quelques petits vols dessais démontrèrent que laile était stable, contrôlable, avec un plané plutôt correct. Funston au nord de la côte californienne suivirent rapidement. Les pilotes apprenèrent davantage sur les performances et la manoeuvrabilité de lappareil. Le 1er prototype avait un excellent plané à haute vitesse, mais même avec les volets ne faisait encore guère mieux en taux de chute mini que les autres ailes souples de performances. Un second prototype fut donc commencé: une aile avec des surfaces de contrôle agrandis, un profil légèrement revisité, des winglets améliorés et un peu moins de surface. Funston démontrèrent que toutes ces améliorations furent bénéfiques. Ainsi, après une dizaine dheures de vol léquipe était plutôt satisfaite du résultat. Lappareil avait volé dans des conditions relativement turbulentes, surclassant toutes les ailes souples avec une marge confortable, et surtout apportant beaucoup de plaisir de vol aux pilotes. Mais le vol sur site est une chose, le vol de distance en est une autre. Avec tous les gadgets habituels du pilote: radio et instruments, oxygène, parachute de secours, eau. Poids total volant de 150 kg. Eric attendit 11 heures pour sélancer, ce qui est plutôt tard pour les standards de ce site, en volant au nord le long de la chaîne de montagne. Bishop il avait doublé toutes les ailes souples. Continuant toujours plus au nord il traversa la vallée des « whites mountains » et finit par être plus haut que les sommets quand il commença à se sentir en hypoxie (une obstruction dans le circuit doxygène fut trouvé plus tard. Il décida donc dinterrompre son vol et daller se poser. Minas » après avoir couvert environ 230 km. Lidée dun vrai planeur décollable à pieds avait finalement abouti! Swift en série, en version composite. Fabriquer la plus belle et la plus performante machine de vol libre jamais imaginée et construite. Swift sur une périodes de 18 années. Ils vont durant cette période diversifier les utilisations possibles de la machine. Une version biplace destiné à lusage exclusif de lécolage est créer. Pour le transport, le stockage et surtout le redémarrage en lair. Swift de première génération ils décident daméliorer encore le concept. Winglets au lieu dêtre à angle droit par rapport au plan de laile sont inclinés de 22° vers lextérieur, lenvergure, lallongement, la surface projetée sen trouvent agrandis sans que la surface mouillée nait changé. Il en résulte bien évidement une augmentation des performances de lappareil, mais en se faisant le centre de poussé a migré et le centre de gravité nest plus au même endroit. Lancienne cage nétait pas repliable, la nouvelle si. La visibilité est améliorée, la position est légèrement plus redressée et les pieds sont descendus dans le champs de vision. Un troisième axe est rajouté ce qui permet un pilotage à la fois plus fin et plus efficace quand le besoin sen fait ressentir, de plus les winglets peuvent être actionnés simultanément faisant alors office daérofreins et de stabilisateur (du fait de leurs position très en arrière). Swift » à lenvergure agrandie et au performances encore plus importantes.
Voir Swift Light dAériane, le vol libre ultime, planeur décollable à pieds ou motoplaneur.
