Pour ULM : Hélice bipale ou tripale ?

[MYR]

Le site de DUC permet le choix automatique d'une hélice en indiquant au fur et à mesure des paramètres.
J'en retiens que en dessous de 200 km/h ils préconisent des bipales. Le tripales sont préconisées au dessus de 200 km/h.
Comment est ce que ça s'explique ?
J'ai entendu dire que "les pales qui sont derrière seront dans le sillage de celles qui sont devant".
Cela dit, je vois des ULM a vitesse lente qui ont des quadripales (superposition de 2 bipales). Leurs propriétaires n'ont pas l'air de s'en plaindre ...
Qu'en pensez vous ?

[gtvmanu]

J'ai entendu dire que "les pales qui sont derrière seront dans le sillage de celles qui sont devant".

Ca c'est fort, un grand spécialiste sûrement  , dans les escaliers il 'monte en haut' non ? .

C'est très compliqué les hélices, la question ne se résume pas au nombre de pales.

La seule chose qui compte : se procurer les courbes de perfo/rendement en fonction du régime, le reste c'est du blabla au bar de l'escadrille.

@+

[pfiquet]

Je n'y connais rien en hélice, mais quand je vois celle-là, je me dis que le bon choix ne doit pas être facile.

Et ça vient de chez DUC

[andre44]

Bonjour
J'en retiens que en dessous de 200 km/h ils préconisent des bipales. Le tripales sont préconisées au dessus de 200 km/h.
Comment est ce que ça s'explique ?

200kmh  ???  les Cessna 180 ont de hélices bipales les RV6 aussi
Des héliciers ils en a plusieurs , pourtant leurs produits sont loin d'etre identiques, malgrés que les bases théoriques sont les mêmes .

  

Longue histoire
Pour repondre au sujet  ULM  souvent on pose des hélices multipales pour avoir plus de traction , Si on parle d'Ulm lent avec beaucoup de trainée , parapente ou oiseau semblable (pas d'Ulm fin est  performent)
l'hélice s'apparrent plus a un ventilateur et le plus souvent, la configuration en vol de montée ou de croisiere, l'hélice a un glissement de 50% et parfois moins.
En d'autre terme, plein gaz les RPM statiques sont identiques quelque soit la configuration du vol.
d'ou l'interet d'avoir un multipale aussi parce que  le diametre est petit et la largueur des pales inferieur a 50mm
On voie encore beaucoup de pilotes ULM attacher leur avion avec une (balance a cochon) mettre plein gaz et mesurer la traction en KG,  a  partir de ces valeurs ils tirent des conclusions ???
Aprés avoir comparer un C172 150hp et un ULM Rotax 80 hp  3 pales, sur la même balance il s'est averé que le Rotax donnait plus de traction que le C172 ...
le test de traction en statique veut pas dire grand chose ,
Pour revenir aux hélices adaptées sur un avion  
A l'origine, plus on augmente la puissance plus en grandie le diametre , mais rapidement on devient limité. Alors on se tourne vers les multipales (exemple du Corsaire)
si on parle rendement éfficacité c'est une Hélice  monopale équilbré qui est le meilleur rendement (pratiquement impossible a équilibrer a tous les regimes est les differrents pas )
Ensuite vient l'hélice a deux pales qui a un bon rendement simple de conception et d'entretien ,si son vrillage, sa largeur de pale est bien proportiné avec son diametre, cela reste  l'hélice la plus interessante Elle est plus sensible a la vibration sur un moteur 4 cylindres .
Ensuite vient la trois pales, elle a un rendement legerment inferieur au  2 pales mais bien adapté a la vibration , elle coute plus chere et demande plus d'entretien plus complexe a travailler et a balancer en atelier..

Une hélice adapté c'est un compromis entre la montée et la croisiere
elle doit avoir un faible glissement en croisiere (sont pas théorique en bout de pale doit s'approcher de la vitesse de l'avion
Idéalement cela prendrait une grande hélice a petit pas pour le décollage et la montée, ensuite en vol de croisiere ou rapide une petite hélice a (grand pas)

Pour la petite aviation hélice a pas fixe
Dans la pratique plusieurs héliciers preferent faire des petites hélices qui ont beaucoup de glissement en montée de facon a avoir suffisament de regime , soit ils dessinent  des hélices  a pales etroites ou a extremitées (pointue) pour ne pas trop baisser les RPM  au décollage est en montée .
Ce genre d'hélice est facilement reconaisable, les RPM de statique sont presque identique aux rpm de montée , plein gaz en palier lorsque l'avion prend de la vitesse les rpm augmente pas (beaucoup) , elle ont un fort glissement même en palier..  

D'autre font des grandes hélices, Mac Cauley 2,10m,  des pales large  80mm en bout de pale , ces hélices doivent avoir un pas precis  bien approprié a l'avion et au moteur ..
Au décollage les rpm augmentent aussitot que l'avion avance, en montée si tu tire un peu dessus les rpm diminuent,   en palier les rpm suivent la vitesse de l'avion trés peu de glissement d'ou la precision sur le pas , une differrence de 25mm sur le pas, se fait sentir sur les performances de l'avion..

Une hélice adapté sur un avion cela se calcul aproximativement, c'est assi dans l'avion, avec differrente hélices que tu peux faire la comparaison ..
Avec les années et l'experience, tu sais quel diametre et quel pas, cela prend sur un avion  suivant l'usage .. Les cas particuliers prototypes ou avion remotorisé, demandent quelques tests en vol..

André

[Peter]

[quote="pfiquet"]Je n'y connais rien en hélice, mais quand je vois celle-là, je me dis que le bon choix ne doit pas être facile.

Et ça vient de chez DUC

Abus de geuse?

[Jacques HM Cohen]

En effet, ce n'est pas un bricolage d'après beuverie mais une étude sérieuse de l'un des meilleurs fabricants.
Une hélice ne vole pas toute seule!!! Mais sur une machine donnée avec différentes contraintes etc. Très bon exemple que l'albatros. La contrainte majeure est de pouvoir plier les ailes sans démonter l'hélice. Une bipale tournant plus vite, sur cet avion propulsé produit beaucoup plus de vibrations et de bruit que cette quadripale. Je suis incapable de vous dire combien de 1/4 de pouième de rendement théorique max sont perdus par l'arrivée précoce de la pale suivante ou gagnés par le retard de celle d'après!
Mais cela marche très bien, même sur un 65cv alors que la chose avait été étudiée pour 80cv.

J.

[MYR]

Mes questions sont très "pragmatiques" : je cherche à faire les meilleurs choix d'achats grâce aux informations techniques que vous me donnez. Ce n'est pas seulement pour le plaisir de comprendre des théories qui parfois me dépassent.
Donc, pour en revenir à mes moutons :

Le Rotax 100 cv a une vitesse hélice max théorique de 2386 tours pour 5800 tours moteur -avec réducteur 2,43-  pour 127 Nm.

Le moteur UL POWER AERO ENGINE UL 260i, qui a priori devrait équiper mon ULM, tournera à une vitesse max théorique de 3300 tours pour 207 Nm (il gardera ce même couple jusqu'à 2500 tours pour 72 cv car la courbe est quasiment plate sur cette plage).
En "exagérant à peine", ce moteur passera en dessous du niveau de couple max du Rotax, à son niveau de ralenti.
En effet pour être précis : le UL 260i est en dessous du couple max du Rotax 100 cv (127 Nm) lorsqu'il passe en dessous de 1750 tours.
Par conséquent, j'imagine que mon moteur aura la capacité de faire tourner une plus large gamme d'hélices que le Rotax 100 cv ?

Toujours grâce à vos commentaires, j'ai lu qu'il fallait une hélice du plus grand diamètre possible pour une vitesse relativement lente afin d'atteindre le meilleur rendement. Je ne pousserai pas le vice à mettre "beaucoup de pas au décollage pour atteindre une vitesse de rotation des pales lente ...
Comme il me semble que parler de diamètre ou de nombre de pales revient à peu près au même, il me semble que la tripale répond le mieux à cette exigence de grand diamètre.

A priori, je prendrai une Woodcomp.
Que se soit en bipale ou en tripales il n'y a que deux tailles : 1600 et 1700 mm.
J'ignore à quel diamètre d'hélice bipale correspondrait une tripale de 1600 mm de même forme (j'aimerais bien le savoir car il me paraitrait trop simple que ce soit 2,40 m ...).
Si d'aventure il s'avérait que le moteur n'arrive pas à "encaisser" une tripale de trop grand diamètre au décollage, il me suffirait de diminuer le pas ! Non ? C'est pour cela que j'envisage un pas électrique variable.
Si d'aventure il fallait trop diminuer le pas, je pourrais peut-être couper l'hélice ?

La transition est donc facile pour parler matériaux : D'après ce que j'ai pu lire de vos commentaires : le plus léger est le mieux (et le plus cher ...). En revanche : je n'ai pas beaucoup le choix : C'est wood ou wood composite. Il n'y a pas de composite tout court chez ce fournisseur.
Peut-être que le wood serait mieux ? car j'imagine que je pourrai la couper sans grand problème, alors que si elle était en wood composite, cela poserai un problème au niveau deu champ de découpe.
(D'ailleurs : serait-ce une hérésie de couper une hélice ? car dans cette hypothèse, n'ayant pas d'outillages permettant de faire des arondis symétriques, je serais quasiment obligé de faire des découpes à 90° et angles vifs ...).

Alors, de votre coté :
Quel serait votre choix de diamètre et de nombre de pales pour le meilleur compromis entre les paramètres suivants : Décollage court, Taux de montée important, Croisière rapide, sans que l'un des facteurs soit trop exagérément dégradé ?
Je précise que mon ULM sera de la série des FOX (Kitfox, Apollofox, Eurofox, Lambert Aircraft M106, etc ...) et que donc il n'ira jamais au delà de 210 km/h (sa VNE). A priori sa vitesse max serait de 185 km/h en palier avec un 100 cv Rotax (j'ignore avec quelle hélice).
J'ignore également quelle hélice est utilisée sur le Lambert Aircraft M106 (lequel utilise ce moteur UL260i).

Merci pour vos avis.

[gtvmanu]

MYR, à travers la multitude de posts que tu a créés on t'a répondu, à toi de faire tes choix.

Ensuite comme expliqué dans un autre post, les 128 Nm de couple du rotax sont à 5100 trs/min donc en sortie réducteur (et au rendement prêt) tu as 311 Nm à 2100 trs/min de couple max, là où le UL260i donne 207 Nm à 2500 trs/min.

Ensuite, tu n'es pas fabriquant d'hélice, donc n'envisage pas d'y toucher (aïe aïe aïe le monde de l'ulm et ses bricolos...), sinon envisages aussi de limer les pistons .

Et puis c'est un compromis, tu n'auras pas tout (vitesse, vario, Vmax), donc choisis ce qui compte pour toi du plus important au moins important !

Donc finir, pour choisir l'hélice, le mieux est de faire des essais comparatifs comme je te l'ai déjà indiqué, y'a pas mieux.

@+

[jiji66]

...............
Le Rotax 100 cv a une vitesse hélice max théorique de 2386 tours pour 5800 tours moteur -avec réducteur 2,43-  pour 127 Nm.

Le moteur UL POWER AERO ENGINE UL 260i, qui a priori devrait équiper mon ULM, tournera à une vitesse max théorique de 3300 tours pour 207 Nm (il gardera ce même couple jusqu'à 2500 tours pour 72 cv car la courbe est quasiment plate sur cette plage).
En "exagérant à peine", ce moteur passera en dessous du niveau de couple max du Rotax, à son niveau de ralenti.
En effet pour être précis : le UL 260i est en dessous du couple max du Rotax 100 cv (127 Nm) lorsqu'il passe en dessous de 1750 tours.
Par conséquent, j'imagine que mon moteur aura la capacité de faire tourner une plus large gamme d'hélices que le Rotax 100 cv ?

Tu fais une erreur de raisonnement. Noublie pas qu'un reducteur divise les vitesses et multiplie les couples.
Sur un Rotax, l'helice est fixee en sortie du reducteur, elle verra donc : 2386 tr/mn et 308 N.m.

Toujours grâce à vos commentaires, j'ai lu qu'il fallait une hélice du plus grand diamètre possible pour une vitesse relativement lente afin d'atteindre le meilleur rendement. Je ne pousserai pas le vice à mettre "beaucoup de pas au décollage pour atteindre une vitesse de rotation des pales lente ...
Comme il me semble que parler de diamètre ou de nombre de pales revient à peu près au même, il me semble que la tripale répond le mieux à cette exigence de grand diamètre.

La aussi, tes conclusions sont un peu rapides. Je te conseilles vivement cette lecture.
http://inter.action.free.fr/publications/helices/helice.html

A priori, je prendrai une Woodcomp.
Que se soit en bipale ou en tripales il n'y a que deux tailles : 1600 et 1700 mm.
J'ignore à quel diamètre d'hélice bipale correspondrait une tripale de 1600 mm de même forme (j'aimerais bien le savoir car il me paraitrait trop simple que ce soit 2,40 m ...).
Si d'aventure il s'avérait que le moteur n'arrive pas à "encaisser" une tripale de trop grand diamètre au décollage, il me suffirait de diminuer le pas ! Non ? C'est pour cela que j'envisage un pas électrique variable.
Si d'aventure il fallait trop diminuer le pas, je pourrais peut-être couper l'hélice ?

La majorite des helices utilisees en ULM sont a pas ajustable au sol, c'est le cas des Woodcomp et des Duc. Les helices se coupaient peut-etre au debut du siecle mais plus maintenant.

La transition est donc facile pour parler matériaux : D'après ce que j'ai pu lire de vos commentaires : le plus léger est le mieux (et le plus cher ...). En revanche : je n'ai pas beaucoup le choix : C'est wood ou wood composite. Il n'y a pas de composite tout court chez ce fournisseur.
Peut-être que le wood serait mieux ? car j'imagine que je pourrai la couper sans grand problème, alors que si elle était en wood composite, cela poserai un problème au niveau deu champ de découpe.
(D'ailleurs : serait-ce une hérésie de couper une hélice ? car dans cette hypothèse, n'ayant pas d'outillages permettant de faire des arondis symétriques, je serais quasiment obligé de faire des découpes à 90° et angles vifs ...).

L'equilibrage d'une helice est quelque chose de tres difficile. Oublie l'idee que tu puisses couper des bouts de pales. De plus, Woodcomp ou Duc te l'interdirons. En ULM le poids est un ennemis et plus encore sur un moteur avec un reducteur. Ces deux fabriquants proposent des solutions adaptees a tes possibles choix, a toi de voir. Personellement j'aime bien le composite, les helices Duc sont renforcees avec de l'inconel sur le bord d'attaque et elles sont reellement 'made in France'.

Alors, de votre coté :
Quel serait votre choix de diamètre et de nombre de pales pour le meilleur compromis entre les paramètres suivants : Décollage court, Taux de montée important, Croisière rapide, sans que l'un des facteurs soit trop exagérément dégradé ?
Je précise que mon ULM sera de la série des FOX (Kitfox, Apollofox, Eurofox, Lambert Aircraft M106, etc ...) et que donc il n'ira jamais au delà de 210 km/h (sa VNE). A priori sa vitesse max serait de 185 km/h en palier avec un 100 cv Rotax (j'ignore avec quelle hélice).
J'ignore également quelle hélice est utilisée sur le Lambert Aircraft M106 (lequel utilise ce moteur UL260i).

Merci pour vos avis.

Mon choix serait d'aller voir et Duc, et Woodcomp et de leur dire que j'ai un Fox-truc, avec un moteur UL260i et de leurs demander ce que je dois placer dessus. Tu pourras toujours adapter le pas en fonction de tes souhaits. Demande aussi aux fabriquants du 260i, ils doivent bien avoir une idee sur la question.

[MYR]

Mon choix serait d'aller voir et Duc, et Woodcomp et de leur dire que j'ai un Fox-truc, avec un moteur UL260i et de leurs demander ce que je dois placer dessus. Tu pourras toujours adapter le pas en fonction de tes souhaits. Demande aussi aux fabriquants du 260i, ils doivent bien avoir une idee sur la question.

Ce sujet a été écrit avant qu'on me dise que le couple du Rotax est donné pour le vilbrequin. J'attends tout de même certaines confimations pour en être totalement sûr.
Quant aux questions à ces entreprises ... Elles ont déjà été posées ... J'attends l'intégralité des réponses.

[pfiquet]

Voici un truc pour verifier si les chiffres de couple que tu utilise sont consistants :

tu divises la vitesse de rotation par 7032 et tu multiplies le résulat par le couple . Le résultat final doit être égal à la puissance en CV

Ex pour le rotax 100 cv : 5500 (t/min) : 7032 = 0.782 x 128 (newtonxmetres) = 100

[Philippe Warter]

Sérieusement, si tu utilises les réponses glanées sur ce forum pour concevoir et construire un aéronef, tu es très mal barré.
La plupart des intervenants n'ont jamais travaillé 6 mois dans un bureau d'études aéronautiques, et ressortent ce qu'ils ont entendu au bar ou lu sur internet sans en comprendre les fondamentaux. (moi y compris)
Bref, ce sont avant tout des discussions de salon, juste pour s'amuser. Pas un seul de ceux qui t'ont répondu de façon définitive n'est prêt à faire le premier vol de ton engin, ni n'en a les capacités.
Alors si tu veux vraiment concevoir un aéronef toi-même et que tu veux valider tes choix et tes calculs, adresse-toi plutôt à de vrais concepteurs, ça ne manque pas en France (Delemontez, Colomban, Nicollier, Barry, Marie, Pennec et j'en oublie).

[MYR]

Sérieusement, si tu utilises les réponses glanées sur ce forum pour concevoir et construire un aéronef, tu es très mal barré.
La plupart des intervenants n'ont jamais travaillé 6 mois dans un bureau d'études aéronautiques, et ressortent ce qu'ils ont entendu au bar ou lu sur internet sans en comprendre les fondamentaux. (moi y compris)
Bref, ce sont avant tout des discussions de salon, juste pour s'amuser. Pas un seul de ceux qui t'ont répondu de façon définitive n'est prêt à faire le premier vol de ton engin, ni n'en a les capacités.
Alors si tu veux vraiment concevoir un aéronef toi-même et que tu veux valider tes choix et tes calculs, adresse-toi plutôt à de vrais concepteurs, ça ne manque pas en France (Delemontez, Colomban, Nicollier, Barry, Marie, Pennec et j'en oublie).

Il n'a jamais été question de concevoir un ULM !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ni même le construire ! ou l'assembler !
Il s'agit simplement d'essayer de trouver le meilleur compromis d'hélice (dans la gamme des hélices existantes), pour tel moteur qui existe déjà (mais qui est peu utilisé), et tel appareil (qui existe mais qui n'utilise pas encore ce moteur).

Même si les infos trouvées sur ce forum étaient contradictoires (elles ne le sont d'ailleurs pas ou peu, car personne n'ose se mouiller) cela me serait utile afin d'essayer d'y comprendre quelque chose. Quand j'aurai lu toute la palette des arguments, je serai plus apte à comprendre une discussion avec un spécialiste, car j'aurai déjà entendu le même langage.
D'ailleurs, pour ajouter à la complexité du truc. Je crois que même les spécialistes se contredisent entre eux, et se contredisent eux-mêmes ...
Quelque chose me dit que les hélices c'est le domaine de l'à peu près et de l'intuitif. Cela dit : il y a tout de même des fondamentaux.

Pour parler clairement :
Je voudrais une hélice qui me permette de décoller et passer les obstacles d'un terrain relativement court, et savoir (même dans l'à peu près) si ma vitesse en palier ne sera pas trop dégradée.
Je croyais que le pas variable aurait pu résoudre ce problème. Hé bien non, semble t-il ...
Bref on tourne en rond (c'est le cas de le dire ...).
J'espère que les différents intervenants "officiels" qui me rendront réponse ne tourneront pas en rond aux aussi.
Cela dit ; Je n'engueule personne. C'est simplement un constat : personne est capable de me dire :
Mets une tripale de 135 cm de diamètre, ou une bipale de 170 cm ...
Pourtant ce genre de décision a été prise des dizaines de fois par des constructeurs d'ULM qui eux aussi ne sont pas sortis de polytechnique. En général se sont des amateurs qui ont trouvé un job intéressants. Y'a doit pas y avoir beaucoup plus d'ingénieurs chez eux que sur ce forum !

Maintenant, si on me redit : "Fais des essais", je dis : "le moins possible" car je n'ai pas les moyens de m'acheter 15 hélices ...

[jiji66]

Il n'a jamais été question de concevoir un ULM !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ni même le construire ! ou l'assembler !
Il s'agit simplement d'essayer de trouver le meilleur compromis d'hélice (dans la gamme des hélices existantes), pour tel moteur qui existe déjà (mais qui est peu utilisé), et tel appareil (qui existe mais qui n'utilise pas encore ce moteur).

Même si les infos trouvées sur ce forum étaient contradictoires (elles ne le sont d'ailleurs pas ou peu, car personne n'ose se mouiller) cela me serait utile afin d'essayer d'y comprendre quelque chose. Quand j'aurai lu toute la palette des arguments, je serai plus apte à comprendre une discussion avec un spécialiste, car j'aurai déjà entendu le même langage.
D'ailleurs, pour ajouter à la complexité du truc. Je crois que même les spécialistes se contredisent entre eux, et se contredisent eux-mêmes ...
Quelque chose me dit que les hélices c'est le domaine de l'à peu près et de l'intuitif. Cela dit : il y a tout de même des fondamentaux.

Tu as raison, il y a des fondamentaux ! http://inter.action.free.fr/publications/helices/helice.html

Pour parler clairement :
Je voudrais une hélice qui me permette de décoller et passer les obstacles d'un terrain relativement court, et savoir (même dans l'à peu près) si ma vitesse en palier ne sera pas trop dégradée.
Je croyais que le pas variable aurait pu résoudre ce problème. Hé bien non, semble t-il ...
Bref on tourne en rond (c'est le cas de le dire ...).
J'espère que les différents intervenants "officiels" qui me rendront réponse ne tourneront pas en rond aux aussi.
Cela dit ; Je n'engueule personne. C'est simplement un constat : personne est capable de me dire :
Mets une tripale de 135 cm de diamètre, ou une bipale de 170 cm ...
Pourtant ce genre de décision a été prise des dizaines de fois par des constructeurs d'ULM qui eux aussi ne sont pas sortis de polytechnique. En général se sont des amateurs qui ont trouvé un job intéressants. Y'a doit pas y avoir beaucoup plus d'ingénieurs chez eux que sur ce forum !

Maintenant, si on me redit : "Fais des essais", je dis : "le moins possible" car je n'ai pas les moyens de m'acheter 15 hélices ...

Aller, je me mouille
Pour garder un bon rendement propulsif, il faut que la charge alaire de ton helice reste sous 50daN/m2.
Installe une DUC tripale SWRL a pas variable de 1750mm de diametre sur ton UL 260i pour faire voler ton Fox-truc.
http://www.duc-helices.com/technique/swirl_pas_variable.html
Tu pouras mettre un petit pas pour decoller court et un grand pas pour voler vite et le regime moteur sera au mieux de la puissance moteur !

[Philippe Warter]

Pourtant ce genre de décision a été prise des dizaines de fois par des constructeurs d'ULM qui eux aussi ne sont pas sortis de polytechnique. En général se sont des amateurs qui ont trouvé un job intéressants. Y'a doit pas y avoir beaucoup plus d'ingénieurs chez eux que sur ce forum !

Ben tu te gourres complètement.

Les ulm ayant le plus de succès, parce qu'ils ont les meilleures qualités de vol, ont tous été conçus par des pointures en conception aéronautique. Funk pour les Fk, Colomban pour les MCR, Pasquale pour les Tecnam, etc ...