Hélice à bouts ronds ou carrés

[andre44]

Bonjour

Cessna 172 150 160hp a une hélice Mac Cauley DTM 75 57 a bout rond qui  a un bon rendement, Beech Baron a deux hélice tripale a bout rond  Sensenich fait des hélices a bout carré et a bout rond même diametre  qui vont sur le même avion .
Aux essaies comparatives , hélice de même diametre , même pas, même vrillage, sur le même avion, la difference est mince   a peine mesurable  je dirais un léger avantage sur celle a bout ronds
Pour Toton Lyco essaie une hélice de Cessna 172 sur un Piper Cheroké  160hp et tu verras une differrence avec la Sensenich a bout carré tu auras un peu de dificulté avec les boulons 3/8 versus les 7/16 du Cessna  (pour un test, si cela pose pas un probléme , cahe toi au fond du hangar , fait un vol et repose l'hélice approuvé  prend des notes . )
Bien que la comparaison de deux hélices demande bien des mesures sur les hélices, pitch, diametre ,largeur de la pale vrillage surtout si on veut comparer bout rond et bout carré
la comparaison et plus visible avec une P_TIP hélice avec les bouts replier par en arriere .
Les hélice a bout carré ne sont rarement coupé brute (A part quelques hélices en carbone d'ULM .)  le bout de l'hélice carré ,les coins sont arrondies, l'intrados amincie, Style aile de Zenith
l'extrados arrondie lègerment . Sur certain ULM coupé carré , juste arrondire le bord d'attaque et adoucir l'extrados et intrados , on constate une amélioration .  
Les hélices  a bout rond de grand diametre sont plus silencieuce (Air tractor , ont opté pour des Hartzel a bout rond,  sur un Asteck  c'est un mixte bout carré, avec bord d'attaque et de fuite un rayon assez largue .

Quant aux bouts "carrés" ou "ronds", la théorie de l'aile aérienne (et donc de la pale d'hélice) montre que l'efficacité aérodynamique de l'objet considéré est d'autant meilleure que la répartition de la portance d'aile (de pale) est ellipsoïdale... ou s'en approche grâce à une légère torsion différentielle par rapport à la corde théorique du plan (d'aile ou de pale) à cet endroit... ce que les cow-boys nomment le "wash-out", ou "drop-out"... et que nous appelons le vrillage (d'une aile)... et que nous ignorons superbement lorsque ça concerne une hélice (seuls les héliciers en sont évidemment informés, et en tiennent non moins évidement compte !).

Cordialement,

Exact
La majorité des hélices ont un (Washout) un pas plus petit en bout que le pas théorique , sur certaines hélices c'est plus prononcé  (hélice de Cessna 150 Mac cauley  69 48 ,  les grandes hélices d'avion sur flotteur 82 43 de 2,15 m de diametre .)

Dans les bonnes hélices metaliques  a bout rond , qualité, rendement
La Sensenich CKS 72 46
La Mac Cauley  DTM 75 53

On note que ces deux grands fabriquand d'hélice en fabrique plus a bout carré, que bout rond  
Hartzel la majorité de ses hélices sont a bout rond

les bouts carrés, sont plus facile pour la réparation et usinage , cela  ne nécessite pas de gabarie aussi precis , en cas réctification des bouts .
Les bouts rond ne sont pas des ronds parfaits  (hélice de Cessna 152 Maccauley  et bien d'autres)

André

[Tontonlyco]

Voici les photos

Avant le vol :




Après 5 minutes de vol à 2700t/mn soit 981 Km/h de vitesse périphérique:




On voit nettement que des replis nervurés se sont formés courbés vers l' extérieur, je ne pense pas que ces replis puissent canaliser l' air à près de 1000Km/h c'est donc bien le flux d'air divergeant qui les a formés, et ils ne sont absolument pas perpendiculaires au bord d' attaque.

Par contre sur l' extrados les rubans sont intactes et peu déformés:  




L' écoulement arrière est donc plus complexe et pas du tout perpendiculaire en bout de pale, alors était-ce ma question qui était stupide ou la réponse de Jetrho


Donc question subsidiaire, pourquoi un constructeur pour des hélices aux paramètres strictement identiques s' emmerde à les usiner arrondies alors que l' autre les coupes droites.

Je pense qu'ils ont fait chacun des études aérodynamiques poussées,  pourquoi cette différence.

[Haflinger]

la couche limite est centrifugee aussi bien a l'intrados qu'a l'extrados, de plus l'air est devie de l'intrados vers l'extrados, a l'extrados le flux va vers le centre,
le scotch se decole plutot a l'extrados qu'a l'intrados ou il est plaque, il est centrifuge et flappe dans le flux et se dechire

les helices eliptiques ont un meilleur rendement comme les ailes, mais trapezoidal avec le bout droit ca s'approche beaucoup comme les ailes, c'est plus facile a fabriquer comme les ailes, et l'epaisseur relative compense en partie

[Tontonlyco]

Non, la partie restante est toujours collée, il n'y a que deux possibilités, ou les nervures se forment par la force centrifuge et alors elles dévieraient le flux d'air à 1000Km/h, ou c'est le flux d'air qui forme les nervures.

Le ruban restant n'est pas décollé, mais il est plissé

A 1000Km/h l'air c'est du béton, la première proposition est impossible.

Et c'est ce qui explique la spirale sur la photo de l' A400M, sinon ce serait une surface (hélicoïdale) comme à l' arrière du bord de fuite des ailes or c'est seulement à l' extrémité de l' hélice que le choc des volumes d'air provoque la condensation, c'est bien l' éjection centrifuge qui le produit.

Il n'y a pas de condensation derrière le bord de fuite de l' hélice.

[Gilles131]

A 1000Km/h l'air c'est du béton...

C'est du béton, Tonton, ou c'est de l'élastique?... Je tique!

[Tontonlyco]

A 1000Km/h l'air c'est du béton...

C'est du béton, Tonton, ou c'est de l'élastique?... Je tique!

Sortez votre main à la fenêtre à cette vitesse, vous le saurez et ne poserez plus de questions stupides.

[Gilles131]

Tonton, t'as pas d'humour:

Attention ce n'est pas de l'eau que l' on brasse c'est de l'air, il n'est pas centrifugée linéairement depuis le centre vu son élasticité...

Si ma question malicieuse te paraît stupide, c'est peut-être que le Colonel n'avait pas tout-à-fait tort?

[Tontonlyco]

Tonton, t'as pas d'humour:

Attention ce n'est pas de l'eau que l' on brasse c'est de l'air, il n'est pas centrifugée linéairement depuis le centre vu son élasticité...

Si ma question malicieuse te paraît stupide, c'est peut-être que le Colonel n'avait pas tout-à-fait tort?

Il affirmait que l' écoulement était perpendiculaire au bord d' attaque, or visiblement à l' intrados il ne l'est pas sinon le ruban ne serait pas nervuré oblique.

[andre44]

Bonjour

Non, la partie restante est toujours collée, il n'y a que deux possibilités, ou les nervures se forment par la force centrifuge et alors elles dévieraient le flux d'air à 1000Km/h, ou c'est le flux d'air qui forme les nervures.

Le ruban restant n'est pas décollé, mais il est plissé

A 1000Km/h l'air c'est du béton, la première proposition est impossible.

Et c'est ce qui explique la spirale sur la photo de l' A400M, sinon ce serait une surface comme à l' arrière du bord de fuite des ailes or c'est seulement à l' extrémité de l' hélice que le choc des volumes d'air provoque la condensation, c'est bien l' éjection centrifuge qui le produit.

Il n'y a pas de condensation derrière le bord de fuite de l' hélice.

Bien que trés partiel comme photo  cela ressemble au une hélice Sensenich  , si sur un 180hp M76 EMM 62 ou sur un 160hp un  DM 74 60  comment tu as faite pour la faire tourner a 2700rpm  (en legere piqué ?)

Sur un Cessna 180 une hélice de diametre 2,15m  a 2800rpm la tu vas jouer audessu de 1000kmh .

André

[Tontonlyco]

C'est un 180 CV mais à 4000 Ft il monte à 2700 T sans problème en palier

C'est une expérience que je vous invite à refaire, il ne faut pas couper l' adhésif trop long, sinon il ne se décolle pas, et vous verrez que des nervures obliques se forment sur l' intrados, à 1000 Km/h elles ne pourraient pas dévier un flux d'air perpendiculaire au bord d' attaque.

[Gilles131]

Tonton, une hélice n'est pas un compresseur centrifuge...
La pale travaille effectivement comme une aile d'envergure finie, avec un joli tourbillon marginal, qui dans certaines conditions est visualisable par la condensation qu'il provoque comme sur les magnifiques photos de Jethro. On y voit bien qu'il s'enroule autour d'un cylindre du diamètre de l'hélice et n'est en rien centrifugé.

L'alimentation du tourbillon marginal entraîne à proximité de l'extrémité, comme sur une aile, une divergence de l'écoulement à l'intrados et une convergence à l'extrados.
Ton ruban adhésif solidaire de la pale est, lui, soumis à la force centrifuge et à l'abrasion des poussières, insectes, etc, bien plus agressive à l'intrados (je suis sûr que tu as nettoyé des pales d'hélice à d'innombrables reprises)
Je suppose que c'est cet effet d'abrasion qui le décolle à l'intrados, puis il se déforme en fonction de l'écoulement et de la force centrifuge qu'il subit.
Si les plis s'alignent avec l'écoulement local ils te montrent simplement sa divergence à l'intrados, comme pour une aile.

Je n'ai pas de réponse à ta question sur la forme de l'extrémité: Evra m'a fait deux hélices similaires pour le Bücker, l'une à bouts carrés, l'autre à bouts arrondis. La seule différence que j'ai pu y voir est d'ordre esthétique.

[robur]

quote]

Pas certain qu’avec des bouts ronds ça marche aussi bien…..( voir  NACA TN-999 )

[Tontonlyco]

Je suppose que c'est cet effet d'abrasion qui le décolle à l'intrados, puis il se déforme en fonction de l'écoulement et de la force centrifuge qu'il subit.
Si les plis s'alignent avec l'écoulement local ils te montrent simplement sa divergence à l'intrados, comme pour une aile.

Ecoulement local, qui vous le confirmez, n'est pas perpendiculaire au bord d' attaque au moins sur l' intrados, c'est là dessus que portait le désaccord.

Quant au tourbillon en bout de pale matérialisé par la spirale sur l' A400M il indique que le régime d' écoulement en bout de pale est spécifique sinon nous aurions une trainée de condensation sur toute la longueur du bord de fuite de l' hélice (comme celle de l'aile) et la figure formée ne serait pas une spirale mais un plan hélicoïdal (une vis si vous préférez).

Cet écoulement n' étant pas perpendiculaire il serait logique que l' extrémité de l' hélice ne le soit pas non plus et plutôt en biseau.

L' extrémité arrondie répond sans doute mieux  au problème, puisque vous avez une hélice des deux types, il vous reste à faire l'essai sur chaque avec un ruban adhésif et comparer les écoulements.


La photo que j'ai publié est suffisamment parlante la partie restée collée se nervure et ce n'est pas la force centrifuge car les plis générés d'un ruban de 1/10 de mm d" épaisseur  ne résisteraient pas un flux d'air à 1000 Km/h qui lui serait transversal.

[andre44]

Bonjour

C'est un 180 CV mais à 4000 Ft il monte à 2700 T sans problème en palier

Les deux models que l'on retrouve sur un Piper PA 28  O-360 soit une 76 EM -0-58  ou une  60 de pitch  tu doit avoir une 58 pour monter facilement  a 2700  
Si tu voyage souvent a 10 000 pieds tu serais mieux avec une 60 voir 62  si tu fais de la petite piste  4 a bord , garde la 58 . Sur le  Archer 2 c'est 62 " de pitch  
aussi reste avec une Sensenich . Il y a aussi pour cet avion la possibilité de poser une Mac Cauley  ce qu'il faut savoir le moteur O-360 et vibreux avec certain type d'hélice métallique
particulierement  a bas régime sous les 2300 .

André


Bout rond


Une Mac Cauley de Cessna 172 raccourcie et modifié ,  Mon hélice d'été  

[Tontonlyco]

Bonjour André

Mon hélice est une Sensenich M76 EM 8S 5 0 60 je voulais monter une 62, mais en France ce n'est pas possible.

Effectivement le O-360 est vibreux mais en altitude à 2600T pas trop

Votre hélice raccourcie et modifiée, comment l' équilibrez vous ? Et la pliure est-elle faite à chaud ou à froid ?