Canard Hydrofoil? (initial planning)

I'm keen to make a canard hydrofoil, which would be stable for a beginner (me).
I've seen (but never ridden) a Zeeko spitfire.
I prefer the idea of canard for the weight-back riding style, (as well as the idea that both wings lift, which seems cooler to me).
So advice is requested regarding this project

Plan so far:
Using Twill weave 12k 380g 33msi CF throughout.
Cores will be alternate layers of flat and 45deg CF sheet, with 3 layers wrapped around the outside (one at 45deg to others).
I'm trying to decide whether there would be any benefit in stitching the layers together with CF Tow (or possibly Kevlar tow to decrease risk of total loss in case the whole thing broke off, but I'm a bit less keen on this due to the water issues)
I'm not sure how many layers of CF are required for the various parts, so advice on this would be appreciated. Most builds only seem to use a few layers to add strength over what often seems to be a 'filler' core, so is there any reason you couldn't have essentially a hollow or honeycomb core (eg for wing) which would decrease weight but maintain strength. My cf sheet is 0.4mm thick which would mean 30 layers in some portions which seems overkill.


Main components
I want to make 3 masts to stage the learning, and as my kid will prob want to try: 25cm, 50cm, and ~1m, with Epler 837 profile. This will take either m6 ss threaded rod embedded in the mast or m6 SS bolts from the fuselage and mounting plate (with a standard 165x90 plate), I'm still considering casting a waxed or nylon bolt (which will provide a moulded thread and can be removed after casting), vs helicoil, vs internal SS nuts (or longer threaded couplers) vs drilling and tapping the CF (not sure of the various strength vs electrolysis issues). I'm not keen on monobloc as prefer to be able to exchange components.
Fuselage just 2x cf sheets (90+45deg) rolled to make a solid cf tube/cone

WINGS
I've basically copied the Mark Todd design for wings. This has sl swept tips which should decrease tip turbulance/drag.
My logic is that a flat wing will be very easy to make, also I understand very maneuverable, but I'm open to being convinced as anhedral would presumably be more stable and may be better as a learner foil.
Obviously the front/stabilizer wing will be above the fuselage, and the rear/lifting wing below to try and minimise effect of turbulance on the main wing (but remembering both will be lifting I figure I can live with that), maximum L/D angle for Aquilla airfoil is 5deg, so that would be my initial setup for both wings. Main wing has 606cm^2 and stab has 201cm^2 (my weight is 55kg w/o gear)
The AQUILA 9.3% smoothed airfoil has an essentially flat underside (mine will be dead flat as I plan to cast it on a sheet of glass to improve finish), so also much easier to make than Eppler or alternatives.

I have created an excel spreadsheet to plan it, and this will automatically provide the outlines to cut from the carbon fibre sheet.
This is shared on Dropbox if you would like to view and comment.
NB it's very messy, as it currently uses spreadsheet formulae to generate the outer profiles, but a vba macro to generate the internal contour lines as per image, and is not well commented its also trimming/scaling the airfoil to maintain minimum of 2mm thickness (but I might drop this to min of 1mm)...


(Download here)
I'm also thinking I'll probably make the wings out of foam initially then cast a wax mold for leading edge and topside (since much lower effort to achieve a good de-mold surface which would decrease ultimate finishing)
Then paint the wax mold with epoxy/microbubble mix to provide the outer surface.
lay my precut CF sheets in the mold, then attach the bag-mixed epoxy attached to one end (I find it's much cleaner to mix my resins in a plastic bag then I can apply like a piping bag. I can also attach this to the mold and allow the vacuum to push/draw it into the mold.
I'm not sure whether much benefit in de-gassing the epoxy, as I'd usually be doing this to achieve a crystal clear finish whereas strength is the issue here and the CF will be the major strength component,
Finally oven cure at 90deg...
Anyway, any thoughts on my plan (esp issues around designing the canard) gratefully appreciated.

good luck !!and welcome!!
we folow your construction project!!!

Vivement les premières photos et surtout les premiers essais !!

canard pour débutant, une très bonne idée que je vais creuser en école cette année...

pour l'instant le canard n'est pas suivi et n'a jamais fait ses preuves en aviation!!!!
L instabilité en tangage étant beaucoup plus difficile a contrôler!!!

franckite24 a écrit:

pour l'instant le canard n'est pas suivi et n'a jamais fait ses preuves en aviation!!!!

euh ... je passais toujours devant l'aérodrome de Montpellier où il y avait 5 Rutang Long EZ

Il y en a un certain nombre de modèles en canard, visiblement le canard présente certains avantages pour être encore utilisé en 2019... morale de l'histoire: ne pas abandonner une voie avant de l'avoir explorée jusqu'au bout...

https://en.wikipedia.org/wiki/Canard_%28aeronautics%29

tiens un mix des 2 types :https://en.wikipedia.org/wiki/Piaggio_P.180_Avanti

il semble que la ou on cherche la sécurité et le transport de passagers cela ne soit pas l'option choisie!!
J ai beaucoup lu la dessus quand j'ai développé mon canard mais la conclusion finissait toujours par l'abandon des projets au final ou alors la niche commerciale!!
Un avantage semblait être le rattrapage de décrochage plus aisé mais un pilotage plus sensible
BON!! ceci dit !!je ne suis pas un spécialiste mais j ai bricolé 2 ans les canards et j'ai fini comme NICO par faire un stab avant de plus en plus gros au risque de n'être plus réellement un canard!!!

franckite24 a écrit:

pour l'instant le canard n'est pas suivi et n'a jamais fait ses preuves en aviation!!!!
L instabilité en tangage étant beaucoup plus difficile a contrôler!!!

Vrai , pas suivi ...
Faux , le canard a fait ses preuves et c'est une excellente configuration .
Je connaissais un pilote de ligne qui volait sur  Long EZ pour ses loisirs !!!!
Cette configuration permet les meilleurs vitesses max avec la puissance mini , grande autonomie
Pilotage fin (ceux qui ont essayé adorent , ça réagit comme un chasseur !)
les VariEze et LongEz par exemple sont des appareils à haute performance (moteur à pistons) !!!
En turboprop, il y a le Piaggo P180 qui marche fort avec des perf inégalées dignes d'un jet.. pas de succès à cause du bruit caractéristique .

Le canard en foil a les avantages de ces deux plans porteurs mais les inconvénients de sa grande sensibilité ( vous remarquerez que je parle pas de foil porteur/porteur de peur de me faire sortir de ce forum ) Par contre en travaillant avec des profils très tolérants on peut adoucir grandement l'engin. Le concept de "canard" pure n'est effectivement pas adéquate pour nos foil et tous ceux qui ont travaillé sur de tel configuration se sont tous orientés vers des "tandems" (moi y compris).

J'avais lu un très bon rapport en ligne sur les canards (désolé j'ai oublié l'adresse) et notamment les avions Rutan. Je ne suis pas spécialiste de l'aviation mais avec un peu de bon sens on arrive vite au mêmes conclusions. Donc si quelqu'un veut se lancer à la chasse au canard, je lui conseillerai de plutôt aller voir vers le concept de "aile vivante" et du "pou du ciel".

je voulais juste dire qu'ils semblent tout de même être loin d'être majoritaires ces 'canards""
Je suis pas spécialiste mais on peut pas dire que cela court les airs????en tous cas commercialement!!
a part sur le net j'en ai jamais vu!!

C'est clair qu'à part mon pote Julien, j'ai croisé 1 seule fois en 2 ans un autre Spitfire.

freins principaux selon moi :
-pour ceux qui débutent, et ont franchi le pas du foil pour le concept "feeling surf", généralement surf Strapless: les ailes standards commercialisés la premiere année sont très techniques. Et même aujourd'hui, je dirais : pas adaptées pour une pratique Strapless.

-pour les confirmés, souvent habitués a du carbone léger, ça doit être très difficile de repasser sur un modèle aluminium

Ce qu'on retient c'est : foil technique, manœuvres plus compliquées. "Ça devait expliquer que j'arrivais pas a faire des jibe en 1 an de foil". Du coup j'ai acheté le Green & White , foil réputé facile: la je me suis acharné j'ai des le 1er jour passé un jibe mais pas easy quand même, et j'ai depuis appris le ba ba des différents manœuvres. Le Spitfire est resté tout l'été au placard, et apres l'été je l'ai ressortit : et bien j'ai passé toutes les manœuvres apprises direct, avec plus de portance (xlw) et plus de maniabilité. Bref g&w revendu et j'ai plus que le Spitfire. Tout ça pour dire que zeeko aurait sorti tout de suite les ailes xlw je pense qu'il y en aurait plus sur les spots. Et si Laurent fait débuter sur des foils de ce genre au moins aussi porteurs que le xlw (faudrait monter a 1000) ça peut tout à fait créer une nouvelle génération d'adeptes. Quoique le "problème" sera maintenant les tarifs hyper agressifs sur ailes classiques de "qui vous savez" ;-)

@ Laurent: J'ai un Spitfire XXLW que je n'ai pas encore essayé mais un ami a fait une nav avec ;
et bien pour lui c'est le foil qui lui semble idéal pour débuter et probablement les vagues: très stable, lent et tournant encore très bien malgré ses 1380cm2 de portance. Plus rien à voir avec le 'petit' spit.
je t'en dirais plus lorsque je ferais débuter une de mes filles sur ce foil en mat court et/ou l'essayerais moi-même.

@francky: le stab avant a grossi mais l'aile arrière aussi, pour moi je vois tjrs un canard?

NICO considère lui même que ce n'est plus un canard (désolé le principe du canard est un différentiel énorme entre stab et aile)
C est du porteur porteur et plus on grossi les ailes plus on limite la vitesse !!
Il est évident que pour apprendre les air tacks par exemple c'est plus compliqué vu qu'on a moins d'appui avant a basse vitesse donc le foil replonge de l'avant!!

CECI dit cet engin a clairement un attrait dans certaines conditions
Leger et en carbone ce serait sympa car effectivement mes copain wave riders n'ont pas accroché en parti a cause du poids
Confirmation sinon j en ai jamais croisé un dans mes pérégrinations!!!

C'est noté pour les tacks que je n'apprendrais donc pas sur Spit. zut.. je me disais au ralenti avec bcp de portance... : )
Mais pour un apprentissage école , les débuts, c'est peut etre interessant?
Le fait qu'il ne se cabre pas facilement et ne saute dans l'air pour retomber sur le rider débutant est un point interessant par exemple.

Tout s'apprend, et d'autant plus j'imagine sur le xxlw. Pour le moment en xlw j'arrive pas a éviter une petite touchette ; le problème est qu'on peut pas s'inspirer a 100% des tutos d'apprentissage, il faut les interpréter exemple le Duck tack il ne faut pas trop se mettre a l'avant mais plutôt rapprocher les 2 pieds du centre . Sinon porteur porteur ça me va comme appellation, foil "canard" c'est pas très vendeur en fait , et il faudrait trouver un pseudo moins long que "porteur porteur" mais P2P est deja pris ;-) ; finalement le terme consacré ca pourrait etre Spitfire !

effectivement ce produit est du pure NICO
laissons a césar ce qui appartient a césar!!

Le Rafale est une sorte de canard et ça donne bcp de mania associé à des basses vitesses par contrôle du décrochage ..
Bon évidemment tout ça couplé à de sacrés logiciels d'assistance sinon impilotable le piège mais comme tous les avions modernes performants (chasse ou ligne) et quand ça beug au secours !!
Le Vari-eze j'ai piloté une fois , fabuleux un vrai petit chasseur en effet , rapide mania et faibles consos .
Bref pas impossible que l'avenir développe ce concept pour gratter encore de la consommation , ou en foil pour gagner en vitesse avec moins de puissance ?

KiteBird a écrit:

porteur porteur ça me va comme appellation, foil "canard" c'est pas très vendeur en fait ,

Mais comme tu as raison Kitebird !

Salut,

Ce sujet, je le connais un peu
Concernant les canards, effectivement j'avais relevé une définition aéro du canard qui dit que l'aile avant représente maximum 35% de la surface totale des deux ailes.
Le spitfire standard est dans cette configuration, les XLW et XXLW ne le sont pas, c'est pour cela que je parle moins de canard que de Porteur/Porteur (attention car le porteur/porteur peut être aussi un problème si c'est l'aile avant la plus grosse, rappelez vous certaines affirmations….)

Bref, le fait d'avoir une aile arrière plus grosse a tendance à faire piquer du nez le foil ce qui pour moi est un gage de confiance (et même plus car honnêtement avec un foil classique, autant faible pied avant qu'il soit, j'ai toujours une appréhension qu'il me saute dessus, avec le spitfire, j'y pense même pas).

Aussi concernant la stabilité, les critères entre un avion qui décroche et donc peut se crasher et un foil qui fait faire une touchette, on a pas les mêmes valeurs (même si je ne pense pas que le canard soit moins stable, même je dirai que le ratio stabilité longitudinale/maniabilité est même plutôt en sa faveur)

Concernant les airjibes, et virements, les airjibes demandent un timing différent, le fait de pousser avec le pied arrière au lieu de pousser avant le pied avant sur un foil classique avant le changement de pied.
Cet effet est d'autant plus important que les ailes sont petites (le plus radical étant le standard bien sur).
Par contre j'aurai tendance à penser que le virement est plus facile en spitfire car les appuis sont plus jambe arrière au moment du passage de pied. Donc c'est un timing à apprendre comme le airjibe en foil classique pas plus dur ni plus facile, juste différent.
Je sors à l'instant d'une petite nav en xxlw et aucun pb de jibe et virement même avec un mat de 80cm (mat que j'utilise en kite et surfoil).


Pourquoi le standard, il faut remettre dans le contexte, à l'époque on ridait avec des petites ailes pour avoir de la mania, on était pas du tout dans le 'slow speed', mais le carving, donc à force de réduire la taille des ailes et des stabs en config classique, je suis arrivé au canard qui porte en standard, plus que les ailes classiques de même surface. Et la mania est vraiment plus importante. Mais par rapport aux standards actuels effectivement il est petit, comme l'aile de speed de 380cm ou les freerides en config classique sont petites.

Pour ma part on est à la croisée des chemins et je pense qu'il y en aura pour tous les gouts.
En surfoil actuellement, je suis en config classique quand je veux faire du pumping, et je repasse en spitfire quand je veux carver.
J'ai deux foils: 1 spitfire XXLW et un signature Albatros, qui est actuellement la référence en pumping (si vous voulez des infos hésitez pas, je les importe car pas le temps de tout faire, mais je veux tout le temps aller à l'eau ).

L'Albatros est cher, léger, pompe de manière exceptionnelle (encore plus quand on regarde sa surface) et le spitfire est instinctif, tourne ultracourt et donne une confiance incroyable sur l'eau malgré son poids pour certains. Le pumping c'est hyper cardio donc on en fera pas toute la journée, le surf plus, mais pour certains ce sera l'inverse.

j'ai cette vidéo qui montre les deux styles,
à partir de 22' (avant c'est en blaster)

https://www.youtube.com/watch?v=eWFRZ4Yrsvk

je sais que les plans ne sont pas identiques mais cela donne une idée.

Pour moi il y a aura les deux mondes… jusqu'à la prochaine révolution??

Nico

Nicolas Zeeko a écrit:

et un signature Albatros, qui est actuellement la référence en pumping (si vous voulez des infos hésitez pas, je les importe car pas le temps de tout faire, mais je veux tout le temps aller à l'eau )

On en parle où?? Ca fait bien longtemps que je cherche à glaner des infos sur ces Signature et leur capacité délirante en terme de pumping. Leur site est pas très loquasse en plus


Hors sujet OFF