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Un HPA mis en vol aux Etats-Unis

Publié le 10 décembre 2015 par François Besse

Alec1
Energie musculaire pour cet aeronef…

Un HPA, c’est un Human Powered Airplane ou un aéronef à énergie musculaire… Le concept est prisé outre-Manche, avec un concours annuel pour lequel l’université de Bordeaux a conçu son propre modèle… Le 4 décembre, Alec Proudfoot a effectué un premier vol avec son Dash PA, un monoplace de 33,30 m d’envergure (pouvant être augmentée à l’avenir jusqu’à 40 mètres) et 35,97 m2 de surface alaire. A Half Moon Bay Airport, Californie, il a ainsi parcouru 233 m en 37 secondes de vol, avant qu’une attache de l’empennage vertical ne lâche. Le rythme cardiaque du pilote est monté à 179 pulsations par minute.  

La vidéo tournée à cette occasion révèle quelques soucis de pilotage, avec des oscillations induites par le pilote entraînant des ondulations dans le plan vertical. Le pilote doit en effet pédaler pour entraîner l’hélice tout en pilotant la trajectoire. Des premiers essais avaient montré une trop grande efficacité de la profondeur, entraînant le réglage de servo-commandes type modèle réduit mais il faudra à nouveau les régler.

Alec2
Ce projet est né en 2010 avec pour objectif de construire un HPA pour moins que « le prix d’une voiture neuve ». Pour simplifier la construction, la corde de l’aile est constante sur une grande partie de l’envergure pour faciliter la construction des nervures, seuls les panneaux marginaux ayant un effilement pour améliorer l’allongement (30,8) et donc la traînée induite. La technologie retenue est le métal et non la fibre de carbone. La structure a été calculée en CAO avec l’analyse par éléments finis. L’aile est quand même calculée à +2,5 g.

Le pilotage est du type 2 axes, soit manche (tangage) et palonnier (direction et inclinaison par roulis induit) pour alléger la structure de l’aile et éviter la torsion de cette dernière, avec une réponse pas forcément adaptée de la gouverne… Mais de mini-ailerons à trois positions, actionnés électriquement, pourraient être une option à l’avenir. En vol, sous l’action de la portance, la voilure affiche un dièdre de 11° participant à la stabilité latérale. Le carénage du cockpit utilise un profil symétrique, avec des surfaces développables.

L’instrumentation à bord est réduite avec la hauteur et la vitesse affichées sur l’écran d’un téléphone portable, en complément du GPS pour enregistrer la trajectoire effectuée. Avec une masse de base de 36,3 kg et une vitesse de 23 km/h avec un pilote de 72,5 (Alec affiche plutôt 90 kg), la puissance à développer pour tenir le vol est de 246 watts. Les prochains vols sont prévus en janvier.

Ce type d’appareil semble simple à première vue, en observant la structure minimale le constituant mais c’est une recherche perpétuelle sur les matériaux pour faire à la fois léger et solide, tout en permettant un pilotage de l’engin à des vitesses relativement faibles. Un bel exercice de style et un projet collectif, concernant plusieurs domaines techniques, qui pourrait intéresser des IUT ou des universités…    ♦♦♦

http://dashpa.blogspot.fr

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