Introduction

Le premier objectif a été de s'approcher le plus près possible du comportement dynamique réel d'un planeur RC. Pour cela, un soin particulier a été mis dans la réalisation des modules aérodynamique et de la mécanique du vol qui respectent parfaitement les équations de la physique.

Le second objectif a été de modéliser le plus finement possible une grande variété de conditions aérologiques, permettant de reproduire différentes conditions de vol thermiques ou dynamiques, en plaine ou en pente. Le simulateur intègre ainsi un module de calcul d'écoulement du vent autour du relief et un modèle d'ascendances et descendances thermiques couplé à l'écoulement.

Enfin, Il est possible de créer ses propres planeurs et de les régler, et de créer ses propres terrains.

Le moteur du simulateur

Le moteur du simulateur est très semblable aux modélisations utilisées dans l'industrie aéronautique. Il se compose d'un module aérodynamique et d'un module de mécanique du vol.

Le module aérodynamique calcule les forces et les moments aérodynamiques au niveau de chaque partie du planeur (ailes, stab, dérive, fuselage) grâce à différents coefficients aérodynamiques, issus notamment des polaires des profils utilisés.

Le module de mécanique du vol calcule les positions, vitesses et accélérations du planeur à partir du bilan des forces et moments appliqués au planeur.

Ainsi, le simulateur tient compte notamment :

• de la géométrie du planeur
• des polaires des profils utilisés
• du poids des différents éléments (aile, stab,...)
• des différents réglages possibles (centrage, débattements,...)

Ces paramètres sont modifiables et sont définis dans les fichiers de modèles de planeurs (.gli).

Le modèle de terrain

La modélisation du terrain repose sur un maillage de type ROAM. Des algorithmes ont été développés afin d'obtenir des fréquences d'affichage suffisamment élevées même avec de grands terrains ( > 10 000 facettes). Les fichiers de terrain (.map) peuvent être générés avec l'outil LEd.

La position du soleil dans le ciel est rigoureusement calculée, par les équations de l'écliptique, en fonction de la date et de l'heure spécifiée. L'éclairage du terrain tient ainsi compte de la position relative du soleil.

Des sites de vols (spots) peuvent être enregistrés dans les fichiers de terrains afin de s'y placer rapidement. Des conditions de vent peuvent être définies pour chaque site de vol. Enfin, quelques décors prédéfinis (arbre, maison, antenne) peuvent agrémenter le terrain.

Le modèle de vent

Un module d'écoulement, tiré de travaux de recherche industrielle, calcule l'écoulement moyen de l'air autour du relief en fonction de la direction et de la vitesse du vent dominant. Les effets d'ascendances dynamiques le long des reliefs sont ainsi recréés (le champ de vent près du sol peut notamment être visualisé). L'écoulement obtenu est stationnaire et non turbulent contrairement à la réalité. Les zones de portance face au vent sont cependant assez fidèles.

Le modèle d'ascendances thermiques

Un modèle d'ascendance génère de manière aléatoire des ascendances et descendances thermiques en divers points du terrain. Le nombre et les caractéristiques des ascendances (rayons min et max, vitesse max, durée, etc) sont paramètrables. La trajectoire de ces ascendances tient compte du vent local et est donc infléchie en conséquence.

Evolutions en cours

La principale évolution en cours porte sur l'amélioration du moteur et notamment de son réalisme grâce à l'introduction de nouveaux coefficients aérodynamiques et d'une intégration de type Runge-Kutta.

Le développement d'un modèle de treuil est aussi commencé et permettra de faire du treuillage et d'accéder à des paramètres de treuillage (hauteur et vitesse de fin de treuillage, etc).

D'autres sont prévues à plus long terme. Il s'agit par exemple des fonctionnalités réseau, de la modélisation des servomoteurs par des fonctions de transfert, et de l'introduction de modules de pilotage/guidage pour l'optimisation de trajectoires.