Description générale.

Pour un pilote de planeur le Graal paraîtra assez familier. Les dimensions, les commandes et la position de pilotage sont celles d'un planeur moderne. En ce qui concerne le comportement en vol, il est un subtil mélange entre celui d'un plastique récent et celui d'un bon "bois et toile". En effet, l'allongement, les caractéristiques et l'épaisseur du profil d'aile sont conformes aux critères modernes alors que la charge alaire, limitée par la réglementation ULM, est de l'ordre de la moitié de celle des planeurs récents les plus chargés. Assez proche de celle d'un K6 ou d'un Libelle.

 

Si les caractéristiques aérodynamiques ne permettent pas de se mesurer, à haute vitesse, aux planeurs chargés, elles montrent en revanche un excellent taux de chute à la vitesse minimum, caractéristique des planeurs accrocheurs.
Dans leur majorité, les pilotes utilisent peu la partie droite de la polaire, faute d'entraînement ou de conditions météo. En fait ce compromis est assez adapté à la pratique courante du vol à voile de plaisance. La vitesse en transition fait la différence, à condition d'accrocher vite et bien dans les ascendances. Ce qui est beaucoup plus facile, à taux de chute donné, avec un planeur plus lent qui spirale plus serré. On retrouve ici la question "ballaster ou pas?". Mais, n'en déplaise aux inconditionnels du ballast, il est plus facile dans beaucoup de cas, de tirer le meilleur bilan d'un planeur plus accrocheur. A ce sujet, lire le volet historique.

Courbe des finesses en fonction de la vitesse air.
Attention : les vitesses de vol sont en noeuds sur cette courbe.

Mais il faut quand même avancer et pour obtenir une vitesse de vol compatible avec la réalisation de circuits honorables, le Graal utilise un profil d'aile moderne (Eppler E668), au coefficient de portance relativement peu élevé (un profil qui porte moins vole plus vite) et de grande finesse aérodynamique. Son épaisseur relative (14 %) et la faible corde à l'emplanture induisent une aile très fine, rendue possible grâce aux excellentes qualités mécaniques du longeron en carbone.
Ce profil est muni de turbulateurs à l'intrados comme à l'extrados. Il a été choisi pour ses bonnes performances générales et particulièrement dans la configuration "volets négatifs", facteur de bonne finesse à haute vitesse.

mélangeur Les ailes sont munies de volerons, combinant les fonctions de volets de courbure et d'ailerons, qui courent sur toute l'envergure. Pour que ces volerons ne sortent pas de la plage de débattement nominale du profil (+10°, -7°), un mélangeur particulier a été conçu. Son principe est de conserver la valeur différentielle totale d'angulation des deux ailerons provoquée par une action sur le manche, tout en modifiant le rapport de ces deux angles en fonction de la position de la commande de volets.
Exemple : les gouvernes sont déjà braquées à fond en positif par la commande de volet (position spirale). Une action sur le manche en roulis provoque un braquage négatif du voleron interne au virage (c'est normal), mais ce mouvement est deux fois plus important qu'en position lisse, car le voleron externe, déjà en butée basse, reste immobile. Si les volets sont réglés sur une position intermédiaire (+5°), le voleron externe descend jusqu'à sa position basse pendant que le voleron interne monte. En fait quelle que soit la position "volets" une action manche à fond en roulis amène les volerons en position +10°/-7°.

Les aérofreins, indispensables dans cette catégorie d'allongement, sont à doubles palettes et sortent à l'extrados seulement.

Le train d'atterrissage monotrace est rétractable.

Le moteur, interne au fuselage, est fixe. Le König 3 cylindres en étoile initialement choisi, aété remplacé par un RDM200 bicylindre. Ce dernier a l'avantage de disposer d'une turbine de refroidissement forcé très utile à l'intérieur du fuselage.
Il est positionné derrière le pilote, très près du centre de gravité de l'appareil. Une écope d'entrée et une trappe de sortie assurent le flux d'air nécessaire au refroidissement. On les referme avec une tirette après l'arrêt et le refroidissement du moteur.
Un arbre transmet la puissance à l'hélice propulsive de queue. Celle-ci se replie en bec de canard sous l'effet de la traînée, la force centrifuge assure l'ouverture en cas de redémarrage du moteur.

Les arbres de transmission suscitent toujours beaucoup de questions et de commentaires. Résumons donc le sujet :
Le problème qu'ils posent est le risque d'oscillation résonnante provoquée par les inévitables défauts d'équilibrage (le centre de gravité n'est pas sur l'axe de rotation). Un arbre de transmission,comme tout solide, a une fréquence de vibration propre qui est fonction de ses dimensions (longueur, moment quadratique), de sa masse et de ses caractéristiques mécaniques (module d'élasticité). Une fois calculée cette fréquence, une alternative se présente :

  1. Choisir un régime de rotation très inférieur à la fréquence critique, cas des arbres lourds et lents, où le décalage du CG induit une flexion dans l'arbre qui augmente avec la valeur du déséquilibre et avec la vitesse de rotation. Il faut limiter les risques en équilibrant l'arbre au mieux et éventuellement diminuer la longueur libre en intercalant des paliers intermédiaires.
  2. Si, au contraire, on fait tourner l'arbre à une vitesse supérieure au régime de résonance le CG vient automatiquement s'aligner avec l'axe de rotation, comme le fait une toupie. La déformation de l'arbre est constante et l'arbre agit alors comme un stabilisateur gyroscopique. Les arbres de turbines qui tournent très vite utilisent cette propriété. La difficulté, ici, est de calculer un arbre qui soit assez solide pour encaisser la puissance du moteur, mais assez souple pour que sa fréquence critique soit nettement inférieure au régime d'utilisation minimum. Sur les avions de forte puissance cette équation est difficile à résoudre. Sur le Graal, même au ralenti on est en régime stable. Il y a régime d'oscillation de second ordre mais sans conséquence gênante.

En fait ce sont les oscillations de torsion qui sont les plus difficiles à prévoir et à calculer, car elles dépendent du moment d'inertie du moteur qui n'est pas connu et difficile à modéliser.
Pour éviter de solliciter l'arbre en fatigue, un accouplement souple le relie à l'hélice.

Le parachute à extraction pyrotechnique est une des excellentes innovations du monde ULM. Son principe est de ramener au sol, à une vitesse "raisonnable", l'ensemble planeur et pilote. La procédure d'éjection pilote est supprimée, la mise en oeuvre plus rapide et la sécurité accrue. La structure ultra-légère du Graal ne peut pas offrir la même protection contre un impact que celle des planeurs plastiques lourds. Mais la présence du parachute à extraction automatique permet de supprimer la plupart des cas d'impacts graves (auto-rotation, impact frontaux lors d'une "vache" scabreuse...). C'est pourquoi on trouve sous le siège une structure épaisse qui protège le pilote du choc contre le sol en absorbant l'énergie par écrasement destructif ("crash box").

Les dimensions de l'appareil imposent l'utilisation d'une remorque pour le transport routier. La faible masse du Graal permet à celle-ci de rester légère (PTR < 500 kg) et autorise le montage et le démontage par une personne seule.

Les pilotes de delta, de parapente ou d'ULM, qui attendaient un appareil autonome et abordable pour changer de domaine de vol, auront compris après la lecture de ce descriptif qu'il leur faut prévoir un stage de pilotage planeur. Contrairement à d'autres planeurs ultra-légers le Graal vise une performance de niveau vol-à-voile. L'utilisation, correcte et en sécurité, des volets de courbures, du train rétractable et du moteur, ainsi que la sensibilité des commandes typique des planeurs, demandent un minimum d'heures de vol. Une fois acquis le niveau nécessaire, ils retrouveront avec le Graal l'autonomie et la liberté du vol libre, dans une nouvelle gamme de performances.

Les vélivoles devront accepter de mettre un casque radio pour décoller et de sacrifier les hautes vitesses. En échange ils trouveront l'autonomie à un coût abordable, ils seront débarrassés des tracasseries administratives. Le spectre de la vache s'éloignant, ils découvriront un vol à voile de plaisance beaucoup moins stressant .