Le forum des ULM, et des ELA, LSA, VLA, et de tous les autres aéronefs biplaces et monoplaces légers
Forum des ULM, ELA, LSA, VLA, et autres biplaces et monoplaces. Concerne les Pendulaires Paramoteurs Hydravions Autogires Hélicoptères 3 AXES. Aussi : Petites annonces Photos Vidéos Construction Technique Mécanique Moteurs Radios Hélices etc.
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Contrairement à l'aviation générale, les petits aéronefs sont beaucoup plus souvent équipés de réducteurs.
Réducteurs à pignons le plus souvent, mais aussi réducteurs à courroies, ce sont des éléments sensibles.
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j'ai un débat passionnant mais tout à fait stérile avec un collègue du club.
Je prétend que mon réducteur E 1/4.00 m'oblige à mettre un pas d'hélice important pour assurer une vitesse donnée, et que par conséquent cela dégrade fortement les performances à l'accelaration et la montée initiale.
Lui prétend que le fait d'avoir un pas une réduction plus élevée me donne plus de couple et que cela "compense" les effets de l'augmentation du pas.
Tout ça pour dire que je pense qu'avec mon 582, mon pulsar en propulsif et mon hélice windspoon, une réduction en 3,47 me permettrait d'avoir de meilleure perfo qu'avec mon réducteur 4.
D'ailleurs si je dis vrai, mon réducteur E 4.00 est à vendre
Oh P……., c'est parti pour plusieurs pages de débat technique enflammé…..
Il parait que sur un moteur d'avion, le couple ne sert strictement à rien….Petite polémique en perspective…
Peu importe, il en sortira toujours quelque chose.
Gentlemen, start your engines….
Avant, pour connaitre le taux d'analphabètes et d'illettrés, il y avait le service militaire. Aujourd'hui, il y a Facebook.
Intuitivement, le sujet ne semble pas intuitif ! (mais tant que Paul et son vieux pote sont structifs, tout va bien)
Le choix du meilleur taux de réduction pour CETTE hélice sur CETTE machine avec CE moteur et TES besoins (privilégier l'accélération, la montée, la vitesse de pointe, ...?) nécessite probablement l'analyse des courbes de fonctionnement hélice et moteur par des bons connaisseurs.
Ou dit autrement :
réduire le taux de réduction et le pas ne peut pas améliorer indéfiniment les performances recherchées : au delà d'une limite, cela va forcément les dégrader. Il s'agit donc de trouver un optimum, et quand on s'en écarte d'un côté ou de l'autre, les performances recherchées vont se dégrader.
En conclusion, à mon humble avis : pas de réponse prédéfinie à ta question.
À voir s'il existe des essais simples (et sans changer le matériel), permettant de prédire les effets d'un changement du taux de réduction ?
Sinon, par essais d'associations hélice/réducteur par tâtonnements, mais cela coûte cher.
+1
Absolument.
C'est toujours un rendement de l'ensemble : cellule / moteur / hélice qu'il faut considérer. L'optimum de réglages change à chaque fois, lorsque l'on change un de ces éléments.
En plus, une analyse théorique n'est qu'une approximation qu'il faut vérifier et confirmer de manière expérimentale.
Et si je voulais prendre le risque d'une formule générale, je dirais que le rendement d'une hélice est inversement proportionnel à son régime rotatoire. La même relation existe entre le diamètre d'une hélice et son régime rotatoire. On devrait donc rechercher de faire tourner le moins vite possible des hélices les plus grandes possible. Regardez les régimes des hélices de HPA (Human Propulsed Aircraft), ou APH (Aéronef à Propulsion Humaine), ou des éoliennes : elles sont grandes et tournent lentement. La force disponible pour un APH étant (très) limitée, les constructeurs essaient d'obtenir le meilleur rendement. La taille d'une hélice est aussi limitée, bien plus que la taille d'une éolienne...
Quelque soit le GMP, c'est toujours une histoire de compromis...
Je pense que Yankeeromeo a raison : Une hélice a un rendement meilleur quand elle tourne le moins vite.
Si ça peut intéresser (toujours avec hésitation à cause du sentipernel problème de compatibilité humaine) et en sachant que certains membres ont déjà lu cette réponse ... mais peut être peut-elle amener quelques éléments de réponse à alexis :
Donc, encore une fois, les modérateurs jugeront et feront ce que bon leur semble.
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Les hélices Composite n'ont que deux seuls intérêts ; leur masse plus faible que certaines hélices bois équivalentes et la possibilité technique de réaliser des pales à corde étroite, difficiles ou impossibles à obtenir avec d'autres techniques.
Plus précisément, l'avantage n'est pas tant (ou pas seulement) la masse plus faible mais plus particulièrement le moment inertiel également plus faible, qu'elle engendre.
Leur raison d'être est uniquement leur utilisation sur les moteurs de faible cylindrée et/ou réductés (souvent les mêmes) et/ou qui présentent un faible couple et/ou un couple maximal très ou trop éloigné du régime d'utilisation (également souvent les mêmes).
Ces GMP, notamment lors de la coupure, entraînent un couple de torsion sur l'arbre (réducteur et/ou villebrequin) très élevé. Il est d'autant plus important que la réduction est importante (>1.5, 2...) et, forcément d'autant plus importante que l'inertie de l'hélice est importante (donc sa masse).
En règle générale, ces GMP sont équipés d'un limiteur de couple pour éviter des contraintes destructrices sur l'arbre, les paliers ou les équipages mobiles (ça a d'ailleurs été systématique à une époque mais revu ultérieurement à la suite de toutes une séries de défaillances sur les limiteurs, eux mêmes).
L'hélice en composite, pour sa plus faible masse et les plus faibles contraintes qu'elle engendre, entre dans cette même et unique optique de prévention au même titre que certains autres dispositifs : rampes de crabots, écrêteurs à friction, accouplements flexibles...
Pour le deuxième point, une faible corde permet une utilisation mieux adaptée et moins "fatigante" pour un moteur avec un faible couple ou un couple décalé du régime d'utilisation et permettent quelquefois des régimes un peu plus élevés ou plus rapidement atteints.
Pour cette raison en particulier, elles ont donc, dans le domaine de l'aviation de loisirs, une destination surtout orientée vers des moteurs "avionnés" (pas développés pour l'aéronautique à la base) qui, en règle générale, présentent un couple faible et/ou un couple maximal qui se situe (trop) loin du régime d'utilisation.
Dans la pratique, ce type d'hélice (masse faible et/ou corde étroite) tente, avec d'autres dispositifs ou adaptations, de compenser au mieux les caractéristiques "non idéales" d'un GMP qui n'est pas initialement développé pour cette application (entrainer une hélice).
Le GMP "idéal" pour entrainer une hélice aéronautique est un moteur avec le couple le plus élevé possible au régime correspondant au couple maximum, le moins élevé possible (en pratique entre 1700 et 2800 tours) afin d'entrainer des pales les plus courtes possibles qui ont la corde la plus large possible (et en particulier, la plus large possible en extrémité là où la vitesse linéaire est la plus élevée) et donc, à masse d'air éjectée identique, le pas le plus long possible.
C'est la raison pour laquelle les moteurs de fortes cylindrées et à course longue ont toujours été choisis pour des applications aéronautiques, et ce malgré leur masse souvent élevée.
Ultérieurement, les turboprop ont suppléé les moteurs à pistons car ils permettent des couples encore bien plus élevés et donc des régimes de rotation d'hélice bien moindre (un moteur à pistons en ligne ou en étoile autorise des régimes entre 2300 et 2700/2800 trs...alors qu'un turboporp genre la série des PW100 permet de descendre à des régimes de sortie de l’épicycloïde de 1700/1800 tours, avec des hélices plus courtes et des pales plus larges, notamment en extrémité)
Montée en prise directe, les hélices composites n'ont aucun intérêt, au contraire. D'ailleurs, certains constructeurs ou certains organismes ne les homologuent pas dans ce montage.
- Leur plus faible inertie devient un désavantage lors du démarrage, notamment à froid ou sur un GMP un peu "capricieux" et également en vol, le cas échéant.
- En ce qui concerne les propriétés mécaniques :
La résistance aux chocs uniques et/ou instantanés est sensiblement la même que celle d'une hélice bois.
Cependant, une hélice bois, à choc modéré équivalent, reste la plupart du temps utilisable dans l'immédiat et souvent réparable ultérieurement.
L'hélice composite est immédiatement devenue "douteuse" et donc, pour le moins, à vérifier en usine et souvent à remplacer, soit parce devenue dangereuse, soit irréparable, soit trop chère à réparer.
La résistance aux chocs modérés multiples est, par contre, beaucoup plus faible.
Pour faire simple (voire simpliste) :
n chocs modérés sur une hélice bois = 1 choc : Si ces chocs sont suffisamment faibles pour être négligés individuellement, la "résultante destructrice" de ces chocs n'est pas supérieure à celle du choc le plus importante ou à celle du choc le plus mal placé.
Par contre
La résultante destructrice de n chocs modérés sur une pale composite n'est pas possible à estimer. On ne peut jamais considérer que le choc le plus important ou le plus mal placé soit celui qui a le potentiel destructeur le plus important.
Inversement, un choc à priori "insignifiant" voire "invisible" peut être à l'origine d'un potentiel destructeur très élevé.
Dans tous les cas, le potentiel destructeur résultant est une "puissance" de deux ou plusieurs ou de tous les chocs sans possibilité de savoir ni estimer, sans un examen approfondi en usine, l'état réel ou supposé de la pale.
- Une hélice composite est toujours un compromis lorsqu’elle est destinée à une utilisation générale.
Elle est issue d'une fabrication en moule. Elle ne peut se concevoir dans le cadre de la série limitée ou spécifique que pour des usages particuliers, militaires essentiellement (bien que quelques avions civils dans certaines utilisations soient homologués pour ce montage)
Une production unitaire ou limitée ou même de petite série est difficilement concevable sans atteindre des tarifs exorbitants ou, en tout cas, sans aucune commune mesure avec ceux d'une hélice bois "taillée sur mesure"...et donc, en pratique, inaccessible à une utilisation loisirs.
- Une hélice bois est adaptable et utilisable dans pratiquement toutes les configurations de vol, du loisirs le plus basique aux sports aériens. Elle est même le seul type d'hélice homologué pour certains sports ou certaines classes de racing, par exemple.
- Les pales composite ont une fâcheuse tendance à osciller et ce d'autant plus que la corde est étroite ainsi qu'une fâcheuse tendance à des effets de dépression à partir d'une certaine incidence et ce d'autant plus que l'incidence est importante.
Ces effets peuvent entrainer rapidement des criques et/ou des fatigues structurelles, quelques fois après juste quelques dizaines d'heures, tout particulièrement si l'adaptation au GMP n'est pas parfaite.
Il existe des structures et des dispositifs particuliers (notamment sur certains appareils militaires ou sur certaines pales d'helico) pour palier en partie à ces inconvénients (active flaps, active twists, lame angles bruts...) mais qui n'existent, bien entendu pas, pour des matériels de loisirs.
- L'état d'une hélice composite est difficile voire impossible à connaître et donc à en déterminer l'état sans des examens réguliers, systématiques et approfondis à l'aide de moyens particuliers.
Si on désire rester dans des normes de sécurité maximales ou simplement prudentielles, ces hélices entraînent des surcoûts après achat qui dépassent rapidement le prix initial. C'est la principale raison qui, en pratique, limite leur utilisation à certaines applications particulières et avec des moyens importants : forces militaires...
- Les hélices composite sont à l'origine de certains autres problèmes : ionisation, couple galvanique lors d'associations avec certains métaux.... Là encore des dispositifs existent pour y suppléer ou compenser mais là non plus accessibles pour un matériel de loisirs.
Haggrrrr....pitié, tu nous ressorts les cours magistraux de ton vieux pote Hervé....
Dis, tu pourrais pas alller boire un coup avec lui pour passer le temps? Parce que là, je sent que ça va une nouvelle fois partir en sucette : on avait ici un sujet intéressant, pourquoi le pourrir ??
D'abord, cette personne n'est pas mon "pote" mais une personne que je n'ai jamais rencontrée, à qui j'ai juste acheté un matériel et qui a bien voulu, sans retour, répondre à mes questions.
Ensuite, comme MOI, ça m'intéresse et que je suis pas un extra-terrestre, je me dis que, peut être, ça peut en intéresser d'autres. En tout cas, c'est ma définition de ce que devrait être un forum.
Enfin, si mes posts sont gênants, perturbateurs ou encombrants ou je ne sais quoi... je ne vois AUCUN inconvénient, je l'ai encore précisé dans l'entête, à ce qu'un modérateur les supprime.
et donc, plutôt que d'encombrer une file, avec des réponses qui n'en sont pas, juste méprisantes autant qu'inutiles, j'aimerais autant que vous écriviez au modérateur pour qu'il agisse en ce sens et que la file reparte sur les bonnes bases qui sont les vôtres.
Je pense que les sens de la question posée était "y a t 'il un intérêt à faire tourner une hélice moins vite" et non pas "les hélices en bois sont meilleures que les hélices en composite"? (sachant que le bois est une forme de composite naturel )
Une analyse simple et classique (hélice considérée comme un disque de discontinuité de pression) montre que à puissance égale, une hélice de plus grand diamètre donnera une poussée statique supérieure, donc facilitera l'accélération et le décollage (c'est pour cela que dans son premier livre, MIGNET recommande une hélice de 2m de diamètre pour un moteur de 15cv réducté!) . Cependant, une hélice de plus grand diamètre donnera une variation de vitesse au travers de son plan plus faible, et donc, si elle est à pas fixe, perdra rapidement de la poussée quand l'avion prend de la vitesse propre.
libo a écrit :D'abord, cette personne n'est pas mon "pote" mais une personne que je n'ai jamais rencontrée, à qui j'ai juste acheté un matériel et qui a bien voulu, sans retour, répondre à mes questions.
Ensuite, comme MOI, ça m'intéresse et que je suis pas un extra-terrestre, je me dis que, peut être, ça peut en intéresser d'autres. En tout cas, c'est ma définition de ce que devrait être un forum.
Enfin, si mes posts sont gênants, perturbateurs ou encombrants ou je ne sais quoi... je ne vois AUCUN inconvénient, je l'ai encore précisé dans l'entête, à ce qu'un modérateur les supprime.
et donc, plutôt que d'encombrer une file, avec des réponses qui n'en sont pas, juste méprisantes autant qu'inutiles, j'aimerais autant que vous écriviez au modérateur pour qu'il agisse en ce sens et que la file reparte sur les bonnes bases qui sont les vôtres.
au lieu de répondre à côté de la plaque tu aurais dû ouvrir un nouveau sujet (qui ne manquerait pas d'intérêt)
et quand dès le début de ton post tu écris : "Les hélices Composite n'ont que deux seuls intérêts ; leur masse plus faible que certaines hélices bois équivalentes ............"
heureusement que tu écris "certaines" ça m'a bien fait marré ... sans doute à tord. As tu des exemples
Dominique
libo a écrit :Le GMP "idéal" pour entrainer une hélice aéronautique est un moteur avec le couple le plus élevé possible au régime correspondant au couple maximum, le moins élevé possible (en pratique entre 1700 et 2800 tours) afin d'entrainer des pales les plus courtes possibles qui ont la corde la plus large possible (et en particulier, la plus large possible en extrémité là où la vitesse linéaire est la plus élevée) et donc, à masse d'air éjectée identique, le pas le plus long possible.
C'est la raison pour laquelle les moteurs de fortes cylindrées et à course longue ont toujours été choisis pour des applications aéronautiques, et ce malgré leur masse souvent élevée.
Ultérieurement, les turboprop ont suppléé les moteurs à pistons car ils permettent des couples encore bien plus élevés et donc des régimes de rotation d'hélice bien moindre (un moteur à pistons en ligne ou en étoile autorise des régimes entre 2300 et 2700/2800 trs...alors qu'un turboporp genre la série des PW100 permet de descendre à des régimes de sortie de l’épicycloïde de 1700/1800 tours, avec des hélices plus courtes et des pales plus larges, notamment en extrémité)
As tu des exemples de moteurs à course longue à nous donner pour se faire une idée ? et quid du rendement des hélices courtes ?
Oui, le "turboporp" comme tu dis ..... ça va vraiment aider le mec qui vole en ULM
J'aime bien ce genre de posts, mais c'est quand même plus intéressant quand c'est documenté d'exemples
aubert a écrit :
J'aime bien ce genre de posts, mais c'est quand même plus intéressant quand c'est documenté d'exemples
A ton service
Cette estimation est faite avec un jojo D 117 et un moteur de 80 cv avec un logiciel....qui n'est plus disponible.
Hélice favorisant la croisière.
80 cv @ 2500 tr/mn, l'hélice la mieux adaptée a un rendement de 0,765 le décollage se fait en 453 m (passage de 15m)
80 cv @ 1500 tr/mn, l'hélice la mieux adaptée a un rendement de 0,783 le décollage se fait en 338 m (passage de 15m)
Il est possible que dans ce dernier cas l'hélice touche le sol
Tel que j'ai compris, la question de départ correspond plutôt à un problème concret d'optimisation, rencontré sur le terrain par un membre du forum, avec :
- les seuls paramètres modifiables sont le rapport de réduction et le réglage de l'incidence des pales ;
- le moteur et les pales (nombre, diamètre, poids, corde, profil, matière) restent identiques.
(Ce membre avait signalé aussi un autre problème concret rencontré sur le terrain : un débat passionnant mais stérile par rapport à la question. D'où son recours au forum).
je vois que l'ambiance est toujours aussi folklo sur le forum
amis, tâchons de ne pas s'envoyer des volées de bois vert dans ce monde déjà bien hostile
Cela étant la seule chose que j'ai retenue de tous les post est qu'il faut essayer.. certes mais je n'ai pas de pignons de 3,47 sous la main et encore moins les compétences pour les changer.
bon j'ouvre un autre post sur un autre sujet pour la peine
il faudrait que tu connaisses le vrillage de ton hélice pour définir quel est le pas ou elle donne le meilleur d'elle même. ensuite il selon la vitesse de ton appareil tu pourra définir si elle se trouve plus prêt du pas idéal a tel ou tel régime.
