Limitation du taux de réduction des réducteurs ?

[D.Evil]

Tout le monde a l'air d'accord pour dire qu'il faut une hélice longue qui tourne lentement. Pourquoi est-ce que les fabriquant ne font pas tourner les hélices encore plus lentement ? Est-ce que il y a une contrainte technique au niveau des réducteurs ?

[serge5694]

il y a une limite, si on réduit le régime il faut pouvoir augmenter le diamètre de l'hélice sinon le rendement s'effondre.
de plus, plus le régime est bas plus le pas devra être important si l'hélice est de petit diamètre elle restera décroché bien plus longtemps à la mise de gaz donc distance de décollage plus longue.
pour un même appareil et pour une même vitesse avec une hélice de faible diamètre il faudra un peu plus de pas pour compenser la perte de rendement. l'idéal est d'avoir une hélice du plus grand diamètre possible et d'adapter le régime avec la bonne réduction, on ne doit pas dépasser la vitesse du son en bout de pales.
par contre un faible régime même si il dégrade le rendement dans certain cas réduit a coup sur le bruit sauf cas particulier comme certain hélico qui créent une onde sonore ou résonance

[Daniel C]

Tout le monde a l'air d'accord pour dire qu'il faut une hélice longue qui tourne lentement. Pourquoi est-ce que les fabriquant ne font pas tourner les hélices encore plus lentement ? Est-ce que il y a une contrainte technique au niveau des réducteurs ?

Tout le mode n'est pas de cet avis. Il est vrai que le capot moteur perturbe le fonctionnement de l'hélice et qu'un grand diamètre est favorisé, mais une hélice de petit diamètre qui tourne rapidement peut avoir des performances acceptables. Les racer de Formule 1 volent à 400 km/h avec des hélices qui tournent à 4000 tr/mn et des prolongateurs d'hélice qui permettent un meilleur profilage du capot


Voir également leCRI CRI électrique quadrimoteur avec ses micro hélices


Le capot moteur est réduit à sa plus simple expression.

[tetex255]

Une des limitations est la garde au sol.
C'est également pour cela qu'il y a beaucoup de tripales voir plus (de pales) sur des pendulaires.

Pour les petites hélices, il ne faut pas de grand capot. Le cricri électrique est donc dans ce cas

[swiftlightpas]

il y a une limite, si on réduit le régime il faut pouvoir augmenter le diamètre de l'hélice sinon le rendement s'effondre.

Pas nécessairement si l'on augmente le nombre de pales et que l'on utilise des pales à large corde, ce qui réduira aussi le bruit.
Pour limiter le bruit, il faut rester très largement en deçà de la vitesse du son...
En parlant d'hélices à large corde: http://www.uav-propellers.com/carbone.html

[D.Evil]

Avec des roulements de mêmes caractéristiques : les pignons qu'ils soient petits et grands subissent exactement les mêmes contraintes ?
Est-ce qu'un petit pignon en subit davantage et de façon significative sur le plan de la fiabilité ?

[swiftlightpas]

Un petit pignon s'use toujours plus vite qu'un gros...mais bien conçu, un réducteur mécanique est quasi increvable...

[serge5694]

Avec des roulements de mêmes caractéristiques : les pignons qu'ils soient petits et grands subissent exactement les mêmes contraintes ?
Est-ce qu'un petit pignon en subit davantage et de façon significative sur le plan de la fiabilité ?

non le diamètre primaire (environ le diamètre a mi hauteur de dent) a un rôle décisif dans le calcule de la largeur du pignon; Bien sur le petit pignon s'use plus vite car ses dents sont plus souvent en contact que pour le grand pignon, au passage il ne s'agit pas de pignons mais d'engrenages, les pignons entraîne une chaîne.
le moment de la force de transmission est différent suivant le diamètre, en plus simple, le bras de levier diminue avec le diamètre donc la force augmente, les dents tu petit engrenage sont plus sollicité en usure et en résistance, d'ailleurs souvent le petit est plus large que le grand, non pas que pour assuré le contact en cas de faux alignement mais plutôt pour augmenté sa solidité. en cas de casse c'est toujours le petit qui lâche a moins que sa largeur lui donne une résistance supérieure.
donc changer les engrenages d'un réducteur pour augmenter sa réduction peu posé des problèmes, dans l'autre sens c'est valable aussi.

Exemple:
-si on a 2 engrenages du même diamètre ils pourront avoir la même largeur et plus il seront grand et plus on pourra réduire leurs largeur.
-si un des engrenages est 2 fois plus petit que l'autre et qu'ils sont calculé au plus juste le petit devra être 2 fois plus large et ce peu importe quel est l'engrenage moteur.

[serge5694]

Pas nécessairement si l'on augmente le nombre de pales et que l'on utilise des pales à large corde, ce qui réduira aussi le bruit.
Pour limiter le bruit, il faut rester très largement en deçà de la vitesse du son...
En parlant d'hélices à large corde: http://www.uav-propellers.com/carbone.html

pas d'accord augmenté le nombres de pales permet de passer plus de puissance mais les hélices a meilleur rendement restent les bipales
mais elles sont plus bruyante, pour la corde la aussi il vaut mieux des pales a fort allongement, si c'était le cas inverse les hélicos auraient des pales à faible allongement. quand c'est possible on fait les pales au plus fort allongement permis par leurs résistance et ensuite si on a trop de puissance on multiplie les pales.

pour les hélice du regretté halter il s'agit uniquement d'hélice propulsive pour des drones (aussi pour sont rutan ) ou le bruit et la signature radar est primordial.

Sur les turbofane des avion de ligne, la encore on a monté le plus grand diamètre possible (voir le 777 ou les réacteur touche parterre) avec la plus faible corde possible et on a multiplié les pales au point ou elles se suivent de très pret.

[swiftlightpas]

pas d'accord augmenté le nombres de pales permet de passer plus de puissance mais les hélices a meilleur rendement restent les bipales
mais elles sont plus bruyante, pour la corde la aussi il vaut mieux des pales a fort allongement, si c'était le cas inverse les hélicos auraient des pales à faible allongement. quand c'est possible on fait les pales au plus fort allongement permis par leurs résistance et ensuite si on a trop de puissance on multiplie les pales.

pour les hélice du regretté halter il s'agit uniquement d'hélice propulsive pour des drones (aussi pour sont rutan ) ou le bruit et la signature radar est primordial.

Le rendement des bipales est vite limité par le diamètre possible (garde au sol et bruit) donc perso j'oublie...on peut très bien arriver à un rendement similaire avec par ex. une hélice à 5 pales malgré la traînée supplémentaire mais sans le bruit: il ne faut pas inciter les gens à choisir des solutions bruyantes, même si c'est moins cher...
L'hélice Alter à large corde en carbone je l'ai vue sur un avion tractif (était prévue au départ pour équiper les tracteurs de planeurs) et pas sur des UAV: sur les UAV il faisait des hélices bois sur mesure.