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Vol libre sous tension

S'il est question d'instrument à vent dans le projet Sacso, il ne s'agit pas de musique mais de mécanique du vol et d'aérodynamique. Sacso désigne un dispositif d’essai de maquettes en soufflerie très particulier dédié à la prévision du comportement en vol des aéronefs.

14 février 2006

Photo Patrick Galabert - © ONERA 2006
Maquette d'avion d'armes en suspension dans la soufflerie verticale de Lille (DCSD)

Contrairement au montage traditionnel où la maquette serait fixée à la paroi par un dispositif rigide (dard, mat...), elle est ici suspendue et entraînée en mouvement dans l'écoulement par l'intermédiaire de neuf câbles commandés en tension. Pour la commande du système, il a été fait appel aux techniques récentes de la robotique, à savoir la "commande hybride en force-position de cinématiques redondantes parallèles".

Ce dispositif est dimensionné actuellement pour le domaine des basses vitesses (0-35m/s) et est installé dans la soufflerie verticale de l’Onera à Lille.

Photo Patrick Galabert - © ONERA 2006
La soufflerie verticale de Lille avec le montage Sacso au centre de la veine d'expérimentation

Les fonctionnalités principales sont :

de générer des mouvements de la maquette suivant les six degrés de liberté (3 directions de translation + 3 axes de rotation), ce qui permet de reproduire certaines phases de trajectoire. Il est aussi possible de solliciter la maquette à des mouvements simples élémentaires, ce qui est particulièrement intéressant pour l’élaboration de modèle mathématiques de comportement.
de simuler le vol libre, ce qui autorise l'étude des couplages entre les mouvements de l'avion ou des gouvernes, et l'aérodynamique (c'est-à-dire les efforts de l'air en mouvement sur la surface de l'appareil).

Photo Patrick Galabert - © ONERA 2006
La veine ouverte de la soufflerie verticale et son centre de commande

Les paramètres de mécanique du vol de la maquette (positions, vitesses, accélérations) sont restitués à partir de données internes à la maquette (mesures d'accélération et de vitesse de rotation), de suivi optique de la trajectoire et des attitudes de la maquette, des longueurs de câbles. Les efforts appliqués à la maquette sont restitués à partir de la connaissance du torseur de liaison entre la suspension et la maquette elle-même, mesuré par une balance 6 composantes.

En bref, Sacso permet d'étudier la mécanique du vol dans des conditions d'expérience de soufflerie : la maquette peut avoir un comportement dynamique libre et tous les paramètres de vol peuvent être connus ou imposés à volonté. En cela Sacso est unique.

Texte : D. Farcy, S. Gaultier
Sacso : P. Carton, C. Lambert, D. Farcy , M. Llibre

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