Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Jean-Luc PHILIPPE : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’arts et métiers et de l’École supérieure des techniques aérospatiales - Chef de projet Hélices (Ratier-Figeac)
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Lire l’articleINTRODUCTION
L‘hélice aérienne est le mode propulsion qui a accompagné le développement de l’aéronautique dès sa naissance. Aujourd’hui encore, bien que concurrencée par d’autres concepts, elle est largement utilisée sur les avions évoluant à des vitesses subsoniques. L’hélice est aujourd’hui un équipement toujours moderne, qui profite des dernières avancées technologiques réalisées dans de nombreuses disciplines.
Dans cet article seront exposés les problèmes essentiels que doit maîtriser l’hélicier, afin de concevoir le meilleur produit (en termes de sécurité, de performances et de coût d’exploitation). Bien que non exhaustif, il permettra également à tout non-spécialiste de disposer d’une vue synthétique de la démarche qui conduit à la réalisation d’un tel équipement.
Les sujets abordés concernent aussi bien les performances aérodynamiques que la régulation du système, le dimensionnement structural ou l’intégration de l’hélice dans son environnement (acoustique, protections diverses et installation sur avion).
Bien que détaillée pour les hélices aériennes de forte puissance, l’approche ici présentée peut aussi bien s’appliquer à des produits voisins tels que les éoliennes, les hélices marines ou les ventilateurs par exemple.
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Conclusion9. Technologie de mise en œuvre
9.1 Avantages de l’usage des matériaux composites dans la fabrication des pales
Ces avantages sont les suivants :
-
gain de masse (figure 42) ;
-
possibilité d’optimiser le matériau en fonction des contraintes mécaniques à supporter (les matériaux et leurs caractéristiques sont élaborés en même temps que la pièce) ;
-
pas de corrosion (attention toutefois aux couples galvaniques lorsqu’il y a contact direct avec d’autres matériaux) ;
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raideur spécifique plus importante (module d’Young/densité du matériau), d’où la possibilité de concevoir des formes en flèche impossibles à obtenir avec les matériaux métalliques ;
-
dispersions de fabrication plus faibles, ce qui facilite l’équilibrage final de l’hélice ;
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possibilité de moduler la constitution du matériau pour piloter le placement en fréquences propres (cf. figure 33) ;
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possibilité facilitée de réparation ;
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inertie polaire de l’hélice plus faible pour améliorer la finesse du synchrophasage ;
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efforts inertiels plus faibles, ce qui contribue à diminuer la puissance (donc la masse) du dispositif de changement de pas.
9.2 Différentes technologies de construction de pale
Les concepteurs de pales ont élaboré différentes familles d’architecture interne (figure 43). Le choix est un compromis réalisé entre des considérations de résistance mécanique, de coût de fabrication (et des moyens disponibles), de faculté de réparation, de démontage ou d’accessibilité pour contrôler la qualité...
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Technologie de mise en œuvre
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOUSQUET (J.M.) - Introduction à l’aérodynamique des hélices - . École supérieure des techniques aérospatiales (ESTA) (1998).
-
(2) - Source - : société Ratier-Figeac (1998).
-
(3) - HIRSCH (R.) - Détermination et calcul des hélices d’avion. Optima simples et coaxiales. - Publication scientifique et technique du ministère de l’Air ; n 220.
-
(4) - * - Source Onera.
-
(5) - GOUNET (H.), LEWY (S.) - Contribution à l’étude théorique et expérimentale du bruit d’hélice. - Onera Chatillon ; 19 e colloque d’aérodynamique appliquée de l’AAAF, Marseille (8 au 10/11/1982).
-
(6) - GUFFOND (D.) - Givrage en aéronautique. - Cours SAE 23.
- ...
La réglementation encadrant la certification d’une hélice est fixée principalement par les autorités américaines (FAR PART 35) et européennes (JAR-P).
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Office national d’études et de recherche aéronautique (ONERA)
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Ratier-Figeac, France
Hamilton Standard, États-Unis
Dowty Rotol, Grande-Bretagne
Hartzell Propeller Inc., États-Unis
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