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17 septembre 2016 6 17 /09 /septembre /2016 14:50

Effet de l'augmentation du nombre de pales

 

Cet article fait suite à une des nombreuses discussions qui se tiennent lors des rencontres internationales de boomerang.

Ici la discussion était entre Andrea SGATTONI et Manuel SCHÜTZ.

Andréa a proposé de reprendre cet article (diffusé en Anglais, sur Facebook dans la page World of Boomerang) en Français et je l’en remercie.

Le sujet est : l’impact du nombre de pales sur le vol du boomerang.

Sur le schéma ci dessous, le boomerang se déplace de droite à gauche, on y trouve un tripale en rotation , un quadripale puis un pentapale.

Ilustration des zones de turbulences sur un tripale, quadripale et pentapale.

Ilustration des zones de turbulences sur un tripale, quadripale et pentapale.

Les 3 pales ont reçues une couleur différente, Andréa a utilisé un logiciel pour simuler une série de photos faites avec un stroboscope.

Sur le schéma on voit donc à chaque intervalle de temps (1/10 ème de seconde ??) la position de la pale dans déplacement (en translation + rotation).

La pale bleue est matérialisée avec un trait bleu, la pale rouge avec un trait rouge.

Si vous considérez la portance générée par la pale rouge, quand cette pale entre dans la zone hachurée rouge et bleue, elle rencontre les turbulences que la pale précédente a généré lors de son passage dans l’air et la portance en est donc réduite.

Pour les boomerangs avec un plus grand nombre de pales, la zone de portance réelle maximale (ou zone dans laquelle la pale ne va pas rencontrer les turbulences de pale précedente) est la zone ou seul le rouge est hachuré se réduit de plus en plus.

C’est logique, plus un boomerang a de pales, plus les pales sont proches, et plus les turbulences d’une pale vont affecter la suivante.

Le point important n’est pas uniquement que la zone de faible turbulence (hachurée en une seule couleur) se réduit avec l’augmentation du nombre de pales, le point important est que du fait des turbulences la zone de portance maximale se retrouve décalée vers « l’avant » ce qui change la position de l’axe de précession.

Ce décalage va dans le sens de « plus de couché latéral », ce qui se traduit par une mise à plat plus rapide du boomerang. Le fait d’ajouter des pales entraine donc le même effet que la courbure des pales vers l’arrière utilisée dans les boomerangs de rattrapage acrobatique.

Ceci explique pourquoi les boomerangs multipales (plus de 3 pales) tendent à se coucher plus rapidement que les tripales. Ceci explique aussi pourquoi un tripale dont les pales sont droites aura quand même tendance à se coucher.

Quelle que soit la forme de la pale, la zone de portance maximale est décalée vers l’avant quand on augmente le nombre de pales et la tendance induite est une mise à plat plus rapide du boomerang.

Quand on augmente le nombre de pales, Il faut des pales très tournées vers l’avant pour avoir un boomerang qui reste vertical et des pales peu tournées vers l’arrière pour avoir une mise à plat rapide.

 

Bien sur tous les paramètres ayant une influence sur le vol n'ont pas été analysés ici, mais nous vous invitons à construire un tripale, un quadripale et un pentapale et à comparer leur vol pour nous donner votre avis.

 

D'autres articles sont en cours de rédaction..

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