Les plans utilisés pour la construction du Jodel (avion grandeur nature) et du Colibri (aéromodèle) présentent de nombreuses similitudes mais aussi quelques différences : ce sont en effet tous les deux des avions, mais le Jodel possède un train tricycle et des ailes basses contrairement au Colibri qui a un train classique et des ailes hautes.
Pour l’aéromodèle, les plans sont plus simples, les freins et les commandes internes ont été supprimés ainsi que certaines gouvernes, comme nous le verrons dans la partie III -l’évolution des avions dans l’air Dans l’annexe 3, nous constatons qu’une petite partie du plan de l’avion grandeur nature est beaucoup plus compliquée et plus détaillée que celui de notre aéromodèle dans l’annexe 1 ou que l’aile volante dans l’annexe 2.
Le nombre de Reynolds
La relation entre les aéromodèles et les avions grandeur nature dépendent principalement du nombre de Reynolds. Celui-ci détermine les performances aérodynamiques des avions : un nombre de Reynolds faible correspond à des dimensions réduites de l'aile ou de sa corde. Pour les aéromodèles, sa valeur se situe entre 30 000 et 200 000 alors qu’elle atteint plusieurs millions pour les plus gros avions grandeur nature.
Voici maintenant le calcul du nombre de Reynolds :
Re = V x I / v
Re est le nombre de Reynolds.
I est la corde* de l’aile en mètre (m).
V est la vitesse relative* de l’avion par rapport à l’air et de la viscosité du fluide « v ».
v est la viscosité cinématique* du fluide en m²/s.
Le nombre de Reynolds est donc proportionnel à la vitesse et à la corde de l’aile.
Lorsque les conditions atmosphériques sont normales (CNTP) : 1013 hPa et 0 degré Celsius :
V = 1.45 X 10-5 m²/s
Calcul du nombre de Reynolds (Re) appliqué au Jodel DR300 en CNTP.
Re = V x I / 1.45 X 10-5
On a : vitesse relative 180km/h soit 50m/s
Longueur x largeur = surface donc longueur = surface (en m²) / envergure (en m)
Soit corde moyenne en mètre = (surface en m²) / (envergure en mètre)
= 13.6 / 8.72 = 1.56 mètre
Donc Re (Jodel) = (50x1.56)/(1.45x10-5) = 5.4x106
Calcul du nombre de Reynolds (Re’) appliqué au Colibri :
corde = 20cm soit 0.2 mètre ;
vitesse relative = 80km/h soit environ 22.2m/s :
Re’ = (0.2x22.2) / (1.45x10-5) = 3.0x105
Comparaison : (5.4x106) / (3.0x105) = 18
Donc le nombre de Reynolds du Jodel DR300 est 18 fois plus grand que celui du Colibri.
Lors de la réduction de la taille de l’avion vraie grandeur, la vitesse et la corde sont réduits d’où le faible nombre de Reynolds. De plus l’allongement* est faible d’où le risque d’importants tourbillons marginaux*.
Il faut souvent modifier le profil de l’aile afin d’augmenter le nombre de Reynolds. On épaissit généralement le profil d’une aile d’aéromodèle pour lui donner plus de portance.
Ces modifications sont à l’origine de performances aérodynamiques limitées, le rapport poids/puissance est élevé.