Last release of this page , Dernière mise a jour de cette page le
Cette page est dédiée
Aux ornithoptères à élastiques
Réalisés par J-L Solignac *
J.-L Solignac a eu la gentillesse de nous adresser quelques résultats concernant ses constructions relatives au vol en intérieur de petits ornithoptères pesant aux environ du gramme.Le mécanisme très simple qu'il a adopté pour ses ornithoptères lui permet de réduire leur poids à environ 1 g , caoutchouc compris pour une envergure de 22cm. L'oiseau est mû par un moteur caoutchouc constitué d'un écheveau de 4 brins de 0,7mm de diamètre chacun. Il utilise des caoutchoucs achetés au rayon "pêche" des grands magasins.C'est un caoutchouc bien calibré et résistant qui n'a certes pas les qualités du caoutchouc Pirelli , puisque le coefficient k qu'il appelle coefficient de charge dans la formule qui donne le nombre de tours de remontage au voisinage de la rupture est de 2 au lieu de 5, voir 7 pour le Pirelli.
N=kl/racine²s où N=nombre de tour de torsion; l=longueur de l'écheveau;s=section de l'écheveau et k=coefficient caractéristique de la charge en torsion de l'élastique.C'est avec intérêt qu'il a constaté 2 résultats significatifs du rôle propulsif des ailes de l'ornithoptère.
Tout d'abord , la même formule vaut
pour les maquettes d'avions et d'ornithoptères, pour relier la section
s de l'écheveau de caoutchouc moteur à la masse m de l'engin
volant.La sustentation étant assurée
par une force propulsive P évaluée en générale
au tiers du poids de l'engin (pour ne pas être trop exigeant sur la
finesse de cet engin),on a mg/3.b/2=1,6.10^6.s^1,4 avec m en g=981cm/s²,b
en cm et s en cm², pour un allongement de 6,tant pour l'hélice
(diamètre de l'hélice /corde de la pale) que pour l'aile de
l'oiseau (envergure des ailes/corde de l'aile).Pour les avions,b représente
le diamètre de l'hélice, pour les oiseaux b représente
l'envergure des ailes. ----->nota: ^signifie puissance
D'autre part, une même formule s'applique pour l'oiseau et pour l'avion,dans l'expression de la force propulsive P en fonction des caractéristiques géométriques de l'élément propulseur (hélice ou aile) et de la vitesse de rotation exprimée en nombre de tours par seconde n ,soit de l'hélice pour les avions , soit de la manivelle qui entraine le battement d'ailes pour les oiseaux:
P=3.10^-3n²(b/2)^4theta² avec Theta =1/3.
Pour les avions Théta =1. Pour les oiseaux, Théta =1/3, vu que le débattement angulaire de l'aile n'est aue de 2pi/3 par tour de manivelle.
Ces 2 résultats confirment le rôle propulsif des ailes de l'Ornithoptère qui fonctionnent comme des pales d'hélice en mouvement alternatif. C'est cette propulsion qui,sous l'effet de la vitesse acquise donne sa sustentation à l'aile dont la surface projetée horizontale varie peu au cours du battement d'aile qui intéresse essentiellement son extrémité.
* J-L Solignac est un ancien chef de division adjoint "Aérodynamique Fondamentale", de la Direction Aérodynamique de L' ONERA.
Comment les oiseaux volent-ils selon Jean-Louis
Solignac .
|
|
Le Mécanisme du vol ramé selon Jean-Louis
Solignac.
|
|
Analogie de Propulsion
|
|
Schéma vue Supérieure
|
|
Shéma vue Supérieure 3D
|
|
Schéma vue de profil
|
|
Schéma vue antérieure
|
|
Schéma du mécanisme
|
|
Taille de l'ornithoptère
|
|
L'ornithoptère vu du dessous
|
|
Détail d'unearticulation( Vue latérale)
|
|
Détail d'une articulation (vue postérieure)
|
|
Mécanisme ( vue de dessus) et crochet antérieur |
|
Mécanisme (Ailes en position haute)
|
|
Equilbrage
|
|
Mécanisme (vue antéro-supérieure)
|
|
Mécanisme (vue supérieure)
|
|
Détail de la manivelle et des fourchettes
|
|
Autre vue de la manivelle ( noter la mine de crayon
alésée)
|
|
L'attache postérieure de l'élastique
|
|
Comment remonter la mécanique (Notice)
|
|
Vidéo (1,4Mo) Remontage et fonctionnement
du mécanisme
|
Cliquer sur la photo pour l'agrandir
Nous remerçions encore ici ,Mr Solignac pour les schémas qu'il a eu la gentillesse de nous communiquer ainsi que les légendes et explications relatives à la réalisation de ses petits ornithoptères à élastiques. Nous lui souhaitons d'augmenter sa volière et de le voir participer aux prochaines rencontres indoors avec de nouveaux oiseaux.