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Régler le pas d'hélice

Détermination des paramètres Design Spd et Design RPM de l'hélice

  • Nous désirons qu'aux conditions de notre vol de croisière, l'hélice tourne à 2160 tr/min, ou encore 2160 RPM.
  • Les paramètres de Plane-Maker sur lesquels nous allons intervenir sont la « Design Speed » et le « Design RPM ».

« Design Spd », design speed 

C'est la vitesse de l'air à travers le disque de l'hélice. Elle est égale à la vitesse de déplacement de l'avion, à laquelle on ajoute la moitié du « propwash ». L'aide de Plane-Maker ne nous éclaire pas beaucoup sur ce « propwash » car on parle d'une vitesse avec un terme qui laisserait plutôt imaginer une masse d'air en mouvement, une sorte de « douche de propulseur ».

Une recherche internet avec « hélice », « rendement », et « propulsif » en critères de recherche, devrait vous permettre de trouver une formule, parmi d'autres, faisant intervenir la vitesse de l'avion V0, la vitesse du flux d'air au travers de l'hélice V1, et le rendement propulsif Rp :

Nous ne connaissons pas V1, mais il nous est beaucoup plus simple pour nous, profanes, d'estimer un rendement propulsif à 70 à 75 % pour une hélice simple, et 90 à 95 % pour deux hélice contra-rotatives, plutôt que de chercher à savoir à quelle vitesse l'air passe au travers de l'hélice. Nous pouvons réécrire l'équation du rendement propulsif de sorte à calculer V1 en fonction de V0 et de Rp :

Avec V1 nous pouvons calculer le demi-propwash, et définir la Design Speed selon les critères de Plane-Maker :

Si nous choisissons un rendement propulsif de 75%, notre application numérique nous donne :

La Design Spd est de 153 kt

Design RPM

Nous allons maintenant jouer sur le design RPM jusqu'à trouver un RPM affiché de 2160 aux conditions de notre vol de croisière, et nous allons utiliser la même méthode que pour le calage de nos ailes : nous cherchons les deux valeurs encadrant au plus proche 2160 RPM, et nous extrapolons le design RPM.

Design RPM RPM constatés
2000 1540
3000 2038
3200 2129
3400 2218

Paramètres définitifs pour notre hélice

La modélisation d'une hélice est réputée difficile, et devant tenir compte de phénomènes difficilement chiffrables. Plane-Maker doit probablement simplifier les connaissances techniques actuelles sur le sujet pour les adapter à sa modélisation. Les paramètres Design Spd et Design RPM ne définiraient que le pas de l'hélice.

Voici notre hélice définie :