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8-10 Cellule moteur hélice (motoplaneurs) (voir la source)
Version du 7 septembre 2023 à 21:34
, 7 septembre 2023→Hélices
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=== Hélices === | === Hélices === | ||
[https://fr.wikipedia.org/wiki/H%C3%A9lice_(a%C3%A9ronautique) L'hélice] tourne grâce au mouvement rotatif imprimé directement ou indirectement par le moteur. Grâce a ses pâles et leur profil aérodynamique, elle "aspire" l'air situé devant pour le propulser vers l'arrière. Ceci génère une force qui assure la propulsion de l'aéronef. | |||
== Rendement de propulsion == | |||
La puissance propulsive fournie par l'hélice est de l'ordre de 75 à 85 % de la puissance fournie par le moteur ; cette valeur peut monter à 90 % pour des [[Hélice contrarotative|hélices contrarotatives]]{{Référence nécessaire|date=3 mars 2019}}. | |||
== Pas == | |||
Le pas d'une hélice est la distance relative parcourue en [[translation]] par rapport à l'air. On distingue le pas géométrique et le pas effectif : | |||
* le pas géométrique, qui est fixe, est la distance théorique que l'hélice parcourt en faisant un tour complet, sans « glisser » (sans déraper dans le fluide, comme une vis dans du métal dur) ; | |||
* le pas effectif est la distance que parcourt réellement l’hélice — et l'avion — lorsqu’elle fait un tour complet. Il est égal à la vitesse air de l'avion divisée par la vitesse de rotation de l'hélice (qui est, en l'absence de [[Réducteur mécanique|réduction]], le [[régime moteur]]), En fonctionnement normal, du fait de la traction de l'hélice, le pas effectif est plus faible que le pas géométrique (c'est l'inverse quand l'hélice freine l'avion). | |||
Selon son application, le pas d'une hélice fixe est choisi pour un fonctionnement optimal à une vitesse donnée : | |||
* petit pas : meilleure traction au décollage et en montée (faibles vitesses) ; | |||
* grand pas : meilleures performances en croisière (vitesses plus fortes). | |||
=== Calage === | |||
Le pas de l'hélice est déterminé par le calage angulaire du [[Profil (aérodynamique)|profil]]. Le calage local va décroissant en s'éloignant du centre ([[vrillage]] de la pale), car la vitesse locale de la pale augmente. La [[Corde (aérodynamique)|corde]] et le profil varient généralement le long de la pale : les efforts de [[Flexion (matériau)|flexion]] conduisent à des pales plus épaisses à l'[[emplanture]] qu'à l'extrémité. La vitesse élevée en bout de pale conduit à des profils plus minces, mieux adaptés aux [[nombre de Mach|Mach]] élevés. | |||
=== Pas réglable === | |||
[[Image:Helice ULM02.jpg|thumb|Hélice carbone à pas réglable au sol pour ULM]]Sur certaines hélices, le calage des pales est variable et peut être réglé au sol pour obtenir un pas plus petit ou plus grand selon l'utilisation souhaitée. C'est le cas sur la plupart des [[Aérodyne ultra-léger motorisé|ULM]]. | |||
=== Pas variable === | |||
L'hélice « à pas variable » est dotée d'un mécanisme pour ajuster le pas en vol en modifiant l'angle de calage des pales<ref>dont le principe avait été proposé en 1871 par J. Croce-Spinelli pour des ballons dirigeables) a été réalisée par le canadien W.R. Turnbull ; premier essai concluant en 1927</ref>. Elle permet d'optimiser à la fois la traction à vitesse faible (petit pas), et les performances à vitesse de croisière (grand pas). Généralement, le pilote commande un régime moteur donné et un mécanisme de régulation adapte le pas de l'hélice, en fonction de la puissance moteur et de la vitesse air, pour maintenir le régime constant, d'où l'appellation anglaise « ''constant speed'' » pour les hélices à pas variable. | |||
Certaines hélices peuvent être mises : | |||
* en « drapeau », avec un calage de 90° environ, de manière à offrir la moindre [[traînée]] en cas de panne du moteur (sur un avion multimoteur) ou pendant le vol moteur coupé (sur un [[motoplaneur]]) ; [[Image:hercules.propeller.arp.jpg|thumb|Hélices en drapeau ([[Lockheed C-130 Hercules|Hercules C-130]])]] | |||
* en « ''reverse'' » avec un calage négatif, ce qui permet d'utiliser la puissance moteur pour réduire la distance de roulage à l’[[atterrissage]]. | |||
Les premiers systèmes à apparaitre étaient à ''mode manuel''<ref>[http://aviatechno.free.fr/passion/gonfleur.php Les premières hélices à pas variable] sur aviatechno.free.fr</ref>, le pilote pouvait donc modifier directement le calage des pales en actionnant les commandes PP et GP. En ''mode automatique'', c’est le [[régulateur de vitesse]] (couplé à la commande des gaz ou avec une remontée du régime moteur) qui modifie le calage des pales, le pilote demandant une vitesse de rotation donnée (hélice à régime constant), ou la mise en drapeau. | |||
[[Image:Helice HS 54H60-77.JPG|thumb|Hélice à pales à pas variable d'un [[Lockheed P-3 Orion]].]] | |||
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