Pour ULM : Hélice bipale ou tripale ?

[andre44]

Bonjour  Léon
Interessant le PDF de Mingnet sur la construction d'une hélice , l'entaille en V pour balancer et retournement par comparaison  ,cela se passe encore comme cela mais avec un outil dans le moyeux
le vrillage se mesure avec un instrument directement en pas .

Je me demande d'ou sort cette formule  du ratio 80 a 85 ? est elle en usage pour les hélices metalliques?

<< L'experience nous a montré que le redement maximum d'une hélice etait obtenue par une certaine proportion entre le diametre et le pas, de telle sorte que : Pas /diametre = 80 a 85 >>  

Trés peu d'avion rentre dans ce ratio

Cessna 140........................72  46     0,56
Cessna 150.........................69 48     0,69

Cessna 172........................75 53      0,707

Piper J3..............................74 43      0,62

Piper Cherokée................. 74 58      0,78

Piper cherokee 180hp....... 76 60      0,80
Piper Pawnee....................84 52       0,62

Piper PA 18 hydravion......  82 43     0,524  
Piper PA 12 hydravion......  75 38     0,507

On constate que seul les avions rapides rentrent dans cette categorie
aussitot que l'on a besoin de tire avec avion lent ce ratio tombe proche 0,5  

André

[jiji66]

Bonjour Andre,
n'oublie pas que Mignet a ecrit son livre il y a plus de 70 ans. A cette epoque voler etait deja un exploit et la science de l'aeronautique etait en pleine maturation.
jiji.

[robur]

Quand tu arras compris le pourquoi , il y a une  differrence entre 90cv et un 100cv (autre que le petit 10cv qui separe ces deux moteurs)  l'histoire du couple est de la puissance disponible deviendra claire

Je me suis livré à un petit calcul ( dont je vous fais grâce ) , voici ce que ça donne :

Un C90 muni d'une hélice de diamètre 1,80 m est installé sur une machine qui atteint 150 km/h, lorsque le moteur délivre 90ch à 2500 tr/mn

Pour utiliser ,sur le même avion,un 0 200 ( 100 ch à 2800 tr/mn ) je conserve l' hélice en réduisant son diamètre à 1,72 m

Cette modification devrait procurer un gain de prés 5 km /h en palier plein gaz..

Il me paraît inutile de modifier le pas puisque la réduction de diamètre et l'augmentation de vitesse permettent de
conserver pratiquement la valeur du paramètre de similitude ( J = V/nD ) et par conséquent le rendement et le coefficient de puissance.

J'espère André44 que ce résultat sera confirmé par ton immense expérience, sinon je risque de jeter immédiatement toute la littérature que je possède sur le sujet...


PS : le couple n'intervient jamais dans cette histoire

[andre44]

Bonjour

Quand tu arras compris le pourquoi , il y a une  differrence entre 90cv et un 100cv (autre que le petit 10cv qui separe ces deux moteurs)  l'histoire du couple est de la puissance disponible deviendra claire

Je me suis livré à un petit calcul ( dont je vous fais grâce ) , voici ce que ça donne :

Un C90 muni d'une hélice de diamètre 1,80 m est installé sur une machine qui atteint 150 km/h, lorsque le moteur délivre 90ch à 2500 tr/mn

Pour utiliser ,sur le même avion,un 0 200 ( 100 ch à 2800 tr/mn ) je conserve l' hélice en réduisant son diamètre à 1,72 m

Cette modification devrait procurer un gain de prés 5 km /h en palier plein gaz..

Il me paraît inutile de modifier le pas puisque la réduction de diamètre et l'augmentation de vitesse permettent de
conserver pratiquement la valeur du paramètre de similitude ( J = V/nD ) et par conséquent le rendement et le coefficient de puissance.

J'espère André44 que ce résultat sera confirmé par ton immense expérience, sinon je risque de jeter immédiatement toute la littérature que je possède sur le sujet...


PS : le couple n'intervient jamais dans cette histoire

Bonjour

La litterature c'est une chose , mais la pratique c'est autre chose , il y a tellemnt d'autres parametres dans une hélice qui influence, rien que deux hélice semblable Sensenich ou MaCcauley il y a des differrences , soit le profil, la largeur, le vrillage , l'arcure ..

Regarde juste ce que un manufacturier d'avion  preconise, plusieurs models d'hélices, souvent les diametres sont differrent ainsi que le pas pour le même moteur même avion , regarde juste pour un cessna 152 deux models approuvés
une MaCcauley TCM 6958 ou une Sensenich 72CKS6-0-54
Pour  la Mac Cauley :  diametre 1,73m  pas 1,47m
Pour la Sensenich    :  diametre 1,83m pas  1,37m

Comme vous etes chanceux en France, les Cessna 152 exporté ont géneralement la Sensenich , qui est plus performante sur cette avion  

Il faut penser qu'un manufacturier quand preconise tel type d'hélice sur un avion il a comme criteres la securité et la performence en croisiere, (c'est un gros argument de vente pour un avion)
Donc pour la securité du moteur, il installe une hélice a grand pas (de cette facon il est certain que l'éléve ou le locateur même si tiend le moteur au fond il tournera jamais dans le rouge  de plus cela lui donne une bonne vitesse en croisiere
Maintenant cet attellage, le pénalise au décollage et en montée ,donc pour etre acceptable, il reduit le diametre (ou comme vous en France, vous faite des hélices étroites en bout de pale) tous ces artifices permettent un glissement plus important au décollage donc un regime plus haut pour chercher un peu plus de puissance .

Pour un constructeur amateur ou un pilote de montagne , de brousse , on recherche le maximum de performence au decollage est en montée ,donc les choix sont differrents que pour un avion d'école ou de voyage sur des grandes pistes de 4000 pieds , Avec une telle adaptation il y a risque que en croisiere plein gaz on entre dans la zone rouge du moteur donc on se fie sur le jugement du pilote pour operer ce genre d'avion..  
Certain avion acrobatique avec un O-360 moteur d' hélicoptere) il arrive de tourner (momentanement) une Sensenich de 1,93m a 3200rpm en piqué  , c'est énorme et trés bruyant
  

Pour repondre a ta question

Un C90 donne 90hp a 2475 rpm
Un C90 donne 95 hp a 2625 rpm
Un O-200 donne 100hp 2750 rpm

dans la pratique

Sur un Cessna 140 un C 90  avec une hélice CM 71 48 pale large tu peux la tourner pleine puissance en palier a proche de 2500rpm cela donne autour de 120mph
en montée tu la tourne a 2375rpm

Sur un Cessan 140 identique avec un o-200 est une hélice DCM 69 48 (celle du cessna 150) pale etroite
en palier difficilement tu réussira a la monter a 2600rpm  pour une vitesse qui plafone a 120mph
au décollage tu vas prendre un 300 pieds de piste de plus et en montée 2350 rpm si tu tire pas trop fort dessus..

Comme tu vois même avec 2 pouces de moins sur le diametre les performences sont plus degradé avec le O-200 le 100hp il est juste ecris sur le moteur,     

Ce que j'essaie de dire c'est que au décollage les deux moteurs tournent sensiblement au même RPM
soit autour de 2350rpm a ce regime le C90 developpe plus de puissance que O-200

Je suis certain que sur le forum il y des utilisateur de C90 qui connaissance  cette differrence

Les chiffres que j'ecris plus haut ne sont pas calculées mais relevées sur des avions, cela peu comporter des erreures de 25rpm et aussi sur la vitesse vue que c' est deux Cessan 140 differrent , les avions se ressemble, mais parfois il y a des petites differrences.
Ces remarques sont constatées sur un bon nombres d'avions , Piper, cessna140, Champion, Luscombe, Taylorcraft, Aircoupe, Fleet canot ect..     
De nombreux pilotes, un fois leur ancien avion decertifié, remplace leur 65hp ou 85 hp par un moteur plus puissant , leur choix vas vers un C 90  ,mais comme il devient rare sur le marché ocasion, il pose des O-200
C'est pour cela que je change autant de pas d'hélice et que je suis bien au courent des chiffres obtenu aprés modification ..  
Je te dirais pas non plus le nombre de Continental montés avec des pistons haute compression
(même des certifiés en catimi ) il suffit de brasser l'hélice sur un O-200 pour s'en apercevoir


André

[jacques laverlochere]

Compte tenu que la puissance ne dépassera pas 100 cv.si le régime hélice n'est pas trop élevé ( cas des rotax 912 ) et que la garde au sol le permet, une bipale est préférable, le rendement sera meilleur, pensez aux voisins des aérodromes qui ne sont pas tous les aviateurs ! mais pensez aussi à la trainée de pale qui est supérieure sur une tripale que sur une bipale...et pour quelques centimètres de moins sur une tripale, une bipale sera préférable . J.L.