Helices, des conseils à prendre avec prudence...

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Gabinger
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Helices, des conseils à prendre avec prudence...

Message par Gabinger »

Il y a quelques années, je cherchais à ameliorer les perfs de mon apareil, un Airsport sonet, avec un moteur hks 700 E. J'avais envisagé d'y installer une hélice à pas variable, pour tirer le meilleur de l'apareil très fin et du moteur peu puissant.
J'avais tente de me renseigné et on m'avait repondu que c'etait insensé, le pas variable c'est pour les avions puissant, au dessus de 280 voire 300 kmh etc... bon, les conseilleurs etait des marchand d'helices aéro élastiques...
J'avais donc renoncé.
J'ai vendu ma machine, le nouveau propriétaire à installé des volets électriques, une nouvelle commande de freins, et surtout, une helice à pas variables, avec un excellent résultat !
Amélioration de la distance de décollage, amélioration de la vitesse de croisière.

La prochaine fois que j'ai une idée de ce genre, je me méfierait des spécialistes ...
Asso 4 - moteur lycoming basé à Albenga - Italie
Auteur du livre Monaco Pekin en paramoteur http://amzn.eu/d/eUScJ28
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irondaile
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Re: Helices, des conseils à prendre avec prudence...

Message par irondaile »

Ceux qui produisent des hélices à pas prétendument variable automatiquement avec la charge te diront qu’ils ont LA solutions. Si on lit attentivement, il disent en fait que la vitesse de rotation est sensiblement la même au décollage et en croisière...ce qui est le cas sur un DR400 également. L’interprétation qui en faite, marketing oblige, est sujette à caution :roll:
Si cela était vrai, il y a bien longtemps que cette merveilleuse solution se serait imposée sur les avions industriels.
Ces fabricants seront d’ailleurs incapables de te montre une vidéo illustrant ce phénomène.
Sur l'appareil que je fabrique, mon idée de départ était de mettre un moteur de 40 cv @ 3600 tr/mn avec un pas variable de ma conception et des pales adaptées à cet usage....comme feu le HKW

Voici les performances que je pensais obtenir:

avec un pas fixe et une hélice favorisant le décollage:
Vitesse de croisière 177 km/h
distance de décollage 548 m (passage des 15m)

avec un pas fixe et une hélice favorisant la croisière:
Vitesse de croisière 196 km/h
distance de décollage 653 m (passage des 15m)

avec un pas variable
Vitesse de croisière 197 km/h
distance de décollage 323 m (passage des 15m)

J'ai opté pour D motor ...mais avec 20 kg de plus et un pas fixe
Vitesse de croisière 236 km/h
distance de décollage 262 m (passage des 15m)

Avec un pas variable, la distance de décollage serait 243 m pour une vitesse de croisière inchangée et ce gain ne justifie pas ce choix.

Le pas variable trouve son intérêt sur les appareils avec une plage de vitesse très étendue (incontournable à +400 km/h pour fixer un ordre de grandeur) et sous motorisés (HKW, Luciole, Irondaile avec 40 cv et autres...)
Vous ne pouvez pas consulter les pièces jointes insérées à ce message.
Pour suivre le projet avec un peu plus de détails http://irondaile.free.fr/
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Jodel F11
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Re: Helices, des conseils à prendre avec prudence...

Message par Jodel F11 »

bonjour
ceux qui produisent des hélices à pas prétendument variable automatiquement avec la charge te diront qu’ils ont LA solutions. Si on lit attentivement, il disent en fait que la vitesse de rotation est sensiblement la même au décollage et en croisière...ce qui est le cas sur un DR400 également.
http://www.princeaircraft.com/TheProp.aspx

De l'experience que j'ai des hélices métalliques MacCauley et Sensenich sur tous les avions , il y a une bonne différence moteur plein gaz au décollage et en palier et cette difference est encore plus remarquable avec des hélices de grand diamètre et je doute que sur un DR 400 il en soit autrement . si on prend les extremes le plus petit moteur O-235 soit 115 HP avec une hélice Sensenich diametre 1,80 m pas 1,42 m qui est pénalisante pour ce moteur sur un DR 400 , cela donne un petit 2200, 2250 rpm au décollage un 2350 en monté et en palier cela doit a peine dépasser les 2500rpm si l'avion est propre carenage de roue ect..
Pour le DR400 O-360 180hp Sensenich diamètre 1,93 m pas de 1,57m en statique un 2300 RPM cela prend un O-360 en santé , sans filtre a air, ou un IO-360 entre la montée et en palier il y a au moins un écart de 300 rpm si l'avion monte a 150 kmh et en palier 260 kmh .
J'ai essayer sur plusieurs avions des hélices Prince Aircraft P_TIP sur 3 avions ,moteur 180 hp sur un Bush Caddy l'autre sur super Cub et sur un Tundra amphibique et c'est vrai que les RPM de montée et en croisière la différence est mince , un 100 RPM de plus , comme j'ai piloté plus souvent le Bush Caddy (formation du constructeur sur son avion) le gros avantage c'est que en croisière lorsque on passe de puissance de 2400 RPM a 2200 RPM la vitesse ne diminue pas dans les proportions des hélices métallique Mac Cauley ou Sensenich . Ce n'est pas une hélice a pas variable mais cela s'en approche avec un bon rendement en montée et en croisière économique . C'est en essayant différentes hélices sur le même avion, même moteur que l'on sait .
Pour ce qui est de poser une hélice a pas variable c'est faux de croire que c'est valable seulement sur les moteurs 300HP
Une hélice a pas variable sur Piper J3 65hp moteur qui a du couple qui tourne 2150rpm en montant et a 2300rpm plein gaz en palier qu ela vitesse de croisière et de montée n'as pas un grand écart cela serait ridicule de poser une hélice a pas variable .
Sur un Minicab, ou Jodel Sicile avec un Continental O-200 100 hp une hélice a pas variable serait intéressant , d'une part a cause de l'écart entre la vitesse de montée et de croisière , le differentiel est grand , d'autre part le Continental O-200 développe sa puissance a 2750 RPM il est difficile sur ce moteur d'adapter une hélice a pas fixe qui sera satisfaisant en montée et en palier , soit une petit diamètre et grand pas , qui sera pénalisant sur le décollage et la montée exemple du Cessna 150 (c'est une des raisons que peu de pilote pose des moteurs O-200 100 hp dans petits hydravions , qu' il préfère le Continental C90 90hp qui a plus de couple . )
Pourtant de nombreux avions rapides Vans RV 6, 8 ,ect de zenith CH 250 moteur 160hp fonctionnent avec des hélices a pas fixe et certain avion lent Beaver sur flotteur moteur radial 600 hp , les avions d'épandages Dromadaire, le biplan Antonv 1000 hp ont des hélices a pas variable .

En resumé cela depend du moteur et de l'avion . Aussi faire un choix entre la simplicité et le coût d'une hélice a pas variable versus les performances .

André
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irondaile
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Re: Helices, des conseils à prendre avec prudence...

Message par irondaile »

Ne rentons pas dans la théorie des hélices: il y a celle de Froude, celle de la correspondance pale d'hélice/aile d'avion, d'autres qui ne tiennent compte que du pas de l'hélice, d'autres de son diamètre, d'autres de la forme de la pale (cimeterre par exemple) ou de sa largeur, d'autres du profil de la pale (Clark ou creux) ou une combinaison de toutes... il y a des choix multiples.
Chacun est libre choisir la sienne ou d’en élaborer une nouvelle à condition qu'il tolère que l'on n'y adhère pas.

Ma référence sont les études du NACA, ces personnes avaient les compétences, les moyens industriels, les budgets pour faire des essais et il est ridicule de les mettre en doute.

Si une hélice (pas fixe) a la même vitesse de rotation au décollage, plein gaz et en pallier plein gaz, la seule affirmation indiscutable que l'on peut faire est que la puissance absorbée est la même. C'est à dire que cette puissance se distribue en puissance utile, celle qui fait avancer ou monter l'avion, et en puissance perdue, c'est à dire traînée de la pale et bruit aérodynamique. Prétendre que la pas est variable demande une démonstration un peu plus sérieuse.
Pour une hélice à pas variable, par un mécanisme approprié, c'est exactement la même chose. La seule différence est que la variation commandée des pales aura pour effet de modifier le rapport puissance utile/puissance perdue.
Avec un avion sous motorisé, cela est certainement une option intéressante car perdre le peu de puissance disponible n'est pas la meilleure option. Si la puissance est suffisante pour obtenir un décollage dans une distance acceptable, c'est probablement une complication onéreuse.
Il ne faut pas en conclure que le pas variable résout tout les problèmes, c'est seulement un meilleur compromis pendant une phase de vol.
Sur un avion (très) rapide, turbo prop par exemple, la pas variable est incontournable pour ne pas pénaliser le décollage.
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Gabinger
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Re: Helices, des conseils à prendre avec prudence...

Message par Gabinger »

Je suis d'accord avec tout ça, il se trouve que j'étais précisément la la catégorie sous motorisé (oui, j'ai changé... :D ) et en plus avec un appareil très fin, donc disposant d'un bon potentiel. Je ne veux faire le procès de personne et d'aucun dispositif "aéro-élastique" ou pas, je veux juste mette en lumière le fait que des gens (vendeur d'hélices) m'ont répondus de façon péremptoire et très affirmative, alors que je suppose qu'ils n'ont même pas pris la peine de lire de descriptif de ma machine.

Je publie ça pour que cette expérience serve, que les clients se méfient un peu des "pro" qui les prennent parfois un peu à la légère...
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irondaile
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Re: Helices, des conseils à prendre avec prudence...

Message par irondaile »

Il n'y a pas de procès à faire.
Le "pro" vendra son matériel et essaiera de te dissuader de toute autre solution ....il est parfaitement dans son rôle. C'est la loi du commerce.
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Jodel F11
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Re: Helices, des conseils à prendre avec prudence...

Message par Jodel F11 »

Bonjour
la théorie d'une hélice est un vaste sujet et cela fait plusieurs décennies que les grands constructeurs d'hélice, ceux qui ont les budgets pour faire la recherche et développement on complètement abandonné la petite aviation , pour se concentré sur les turbo prop il reste peu de constructeur d'hélice approuvé, pour ne citer quelques uns , Hartzel, Sensenich, MaCcauley ,qui ne s'occuppent pas des moteurs VW ou Rotax , c'est un petit marché pour avion non certifié .
Alors plusieurs petits héliciers, des passionnés font des hélices , des trés bonnes ,et des moins bonnes , comme la diversité des petits moteurs est grande, les usages sur avion également .
Quand au moteur faible puissance cela ne justifie pas le problème d'adapatation d'une hélice exemple un Piper J3 ou Champion 7Ac avec un Continental 65hp sera nettement plus facile adapter une hélice que si on pose un moteur Revmaster (VW) dans un J3
le même problème sur PA 11 moteur continental 90 hp on pose une hélice 74 42 soit diametre 1,88m au pas de 1,07m le même avion si on pose un Continental O-200 100hp on pose une 70 45 soit 1,78m pas de 1,14m (il sera moins performant avec le 100hp )

On ne parlera pas du Cessna 150 , hélice MacCauley 69 48 on est loin de sortir les 100hp du moteur, que cela soit en montée ou en palier . Pour avoir 2750 rpm plein gaz il faut être en legère descente .

Sur un Piper PA 18 O-320 160hp sur flotteur il peut operer avec plusieurs type d'hélices
la plus perfomante, choix des pilotes de brousse, un boreur diamètre 2,10m pas 1,10m
la standar sur roue et ski mais repitché diamètre1,88m pas de 1,20m
en statique cela donne approximativement les même RPM soit entre 2400 et 2500rpm
En vol une leger differrence sur la vitesse de croisiere avec la petite hélice
en pleine charge la grande hélice lui permet de sortir rapidement les flotteurs de l'eau alors que la petite il se peu qu'il n'arrive pas a décoller
l'usage d'un avion détermine aussi le type d'hélice ,un avion de brousse ou ceux de compétition a Valdez c'est grande hélice 2,20m Pitch adapter pour avoir plus de 2500rpm au décollage sur un les lycoming
Un avion de voyage qui opere sur de longues pistes cela sera une petite hélice avec un pas pour qui permet juste d'atteindre 2500 rpm (pour un Lycoming) plein gaz en palier .
Usage sur ski et montagne une hélice plus grande, le pitch pour pouvoir atteindre les RPM dans la rouge en palier plein gaz .
Aprés avoir repitche plus de 2000 hélices et noter les essaies avant et aprés tu as un bonne référence sur les performances de différent avions c'est pas théorique c'est du pratique assi sur le siege .

André
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