Moteur skyraider/bearcat...

[anto-big-boss]

Bonjour !
Je cherche les caractéristiques moteur d'un avion de la fin de la 2eme guerre mondiale ou de l'immédiat après guerre. En effet, je cherche a démontrer (pour les TPE...) que certains avions à hélice ont parfois le bout des pales qui passe le mur du son... Je voudrais donc :
-L'envergure de l'hélice
-la vitesse de rotation max. du moteur en Tr/min

Merci d'avance !

[Tomcat]

Pour le Sky, compte 4m11 de diamètre, et quand tu veux mettre la sauce ça tourne dans les 2600/2800 RPM, tu peux le pousser au-delà mais après 3150 t'es bon pour une inspection moteur.

[anto-big-boss]

Merci beaucoup !
Au fait, bonne année a tout le forum.

[anto-big-boss]

Euh, je me demande si je me suis pas trompé en calculant, je trouve une vitesse en bout de pale de 677m/s, soit environ mach 2... c'est pas un peu beaucoup ? je savais que les pales passaient en supersonique, mais là... remarque, c'est que le bout de l'hélice, si je prend au milieu d'une pale (j'ai pris 1m du moyeu) : 329,7 m/s, c'est un peu moins de Mach 1, déjà... bon, en plus, j'ai carrément pris la valeur limite que tu m'as indiqué : 3150 tr/min.

[firstdate]

Euh oui, indique nous ton calcul pour voir si il y a une faute

[Furie]

achtung !!!

quand on parle de 2600 ou 2800 tr/mn, on parle de la vitesse de rotation du moteur, mais, a moins que je ne trompe, le moteur est équipé d'un réducteur qui fait que l'hélice tourne moins vite que le moteur.
et donc l'hélice ne tourne pas a 2800tr/mn mais a une valeur inférieure.

[anto-big-boss]

Donc : 4M 11cm d'envergure => rayon 2M 055 cm (bon, jusque là...)
3150x2pi = 19782 rad/min =>329,7 rad/s
vitesse en bout de pale, avion immobile, moteur à 3150tr/min : 329,7x2,055=677m/s

Bizarre, non ? pourtant ça me semble juste...

[anto-big-boss]

Ah, merci Furie, c'est sans doute ça... Alors, a combien de tour/ min tourne l'hélice ?

[Furie]

bin recherche sur google la valeur du rapport de réduction

[Tomcat]

quand on parle de 2600 ou 2800 tr/mn, on parle de la vitesse de rotation du moteur, mais, a moins que je ne trompe, le moteur est équipé d'un réducteur qui fait que l'hélice tourne moins vite que le moteur.

C'est pas systématique loin de là... concernant le Skyraider, j'en sais rien.
Pour ton calcul, pars plutôt sur une base de 2400/2600 rpm, ça sera plus réaliste si tu veux calculer des vitesses de bout de pale "habituelles".

[anto-big-boss]

D'accord, merci beaucoup de votre aide.
@Furie : cherché, mais pas trouvé... si tu connais un site ou on trouve ce genre de renseignements... j'ai aussi cherché le manuel de vol du skyraider, pas trouvé non plus...

[Furie]

et bin, zetes pas fortiches avec google :


http://aviatechno.free.fr/constellation/moteurs.php

http://en.wikipedia.org/wiki/Wright_R-3350



Wright R-3350 « Cyclone » série 18
18 cylindres en double étoile suralimenté
Alésage 155,6 mm - Course 160,2 mm
Cylindrée totale 54,56 litres. Refroidissement par air.
Réducteur hélice 0,4375:1

Hélices

* Hamilton Standard : à vitesse constante et commande de pas hydraulique
* Moyeu : acier
* Pales : alliage d'aluminium
* Nombre de pales : 3 (6901A-O)
* Diamètre : 15' 2" (4,63 m)
* Max RPM : 2900

j'avais donc bien raison, il y a un réducteur




diverses hélices du Connie :

Curtiss Electric diamètre 4.57 m (15 pieds)
Hamilton Standard diamètre 4.63 m (15 pieds 2 pouces)
Idem mais diamètre 5.13 m (15 pieds 10 pouces) pour le L.1649

[Tomcat]

Voilà une belle source : http://books.google.com/books?id=uy5HEs ... ry_r&cad=0

Mais avec ou sans réducteur, les tours affichés sont a priori des tours hélice, pas moteur...

[Furie]

superbe le manuel du Spad
mici Tomcat

[Furie]

Mais avec ou sans réducteur, les tours affichés sont a priori des tours hélice, pas moteur...

j'ai comme un doute, car si l'hélice tourne a 2900 tr/mn, et qu'il y a un rapport de réduction de 0,4375, ça veut dire que le moteur tourne bien sur plus vite que l'hélice :

2900 tr/mn / 0,4375 = 6628 tr/mn pour le moteur ?!!?

ça me semble énorme, mais je n'ai pas la science infuse donc si vous avez un éclaircissement...

a mon avis, le moteur tourne a 2900 X 0,4375 soit 1268 tr/mn pour l'hélice.

qu'en pensez vous ?

[Cool&quiet]

ca peut aussi etre dans l'autre sens ? le moteur tournerait à 1300 tours par minute , ce qui semble coherent .

[Furie]

ca peut aussi etre dans l'autre sens ? le moteur tournerait à 1300 tours par minute , ce qui semble coherent .

mais dans ce cas et en reprenant les calculs de anto-big-boss, on obtient avec 2900tr/mn constant, une vitesse de pale de 2245 km/h, largement supersonique !!!

si on prend mes 1268 tr/mn hélice, on obtient : 981 km/h qui me semble plus cohérent

sous réserve que les formules de anto-big-boss soient justes, naturlich !!!

[eutoposWildcat]

On avait déjà eu la question sur Ill-2 il y a pas longtemps, je crois. A priori, la réponse est simple: tout comme sur une voiture on n'indique pas le régime de rotation des roues, mais bien celui du moteur, sur un avion on n'indique pas le régime de rotation de l'hélice, mais celui du moteur également. Comme de toutes façons, de l'un dépend l'autre, c'est aussi bien.

Avec une réduction à 0,4375, ça nous ramène la vitesse en bout de pale à 677x0,4375, soit 296 m/s environ, ce qui est en dessous de la vitesse du son comme le dit Furie (jusqu'à un peu plus de 30.000 pieds, du moins), donc c'est impeccable.

[PGC]

Je ne suis pas, et de loin, un spécialiste du truc, mais mes lectures passées me font dire que le bout de pales ne doit pas atteindre les vitesses soniques (perte de portance?).--> gros problème de vibrations!
Idem pour les rotors d'hélicoptères.

De mémoire, les Ricains avaient expérimenté un dérivé de F-84 avec une hélice supersonique, sans grand succès... Mais avec un bruit insuportable à plusieurs centaines de mètres!

J'imagine même pas l'état du pilote !!lol

[SpruceGoose]

A priori, la réponse est simple: tout comme sur une voiture on n'indique pas le régime de rotation des roues, mais bien celui du moteur, sur un avion on n'indique pas le régime de rotation de l'hélice, mais celui du moteur également

Il est évident que la puissance fournie par le moteur (donnée par le constructeur) est celle correspondant à un régime du moteur lui-meme et non pas celui de l’élément accouplé qui constitue le couple-résistant (roue, hélice ou n’importe quoi d’autre) s’opposant au couple-moteur.
Les rapports des boitiers de réduction de ces moteurs sont calculés avec beaucoup de soin afin de profiter de la puissance maximale délivrée par le moteur.
Il n’y a qu’à voir sur les racers de Reno comment les équipes de mécaniciens essaient de trouver ce qu’il y a de mieux.

Pouvez-vous imaginer un moteur Sabre Napier capable de délivrer une puissance de 3000/3500 HP (voir plus) à 3900/4000 RPM sans boitier de réduction avec une hélice de 4 mètres de diamètre… allons donc, un peu de sérieux. Revoyez vos classiques, et Clostermann en particulier.
Les moteurs de Tempests avaient un rapport de réduction d’environ 0.2742.

Les différents Skyraider devaient avoir quelque chose entre 0.5 et 0.35.
Le RPM Hélice max pour certaines versions étant 1600 en mode suralimentation.

***

[Clavier]

Les tours par minutes sont effectivement ceux du vilbrequin ...
le réducteur vise justement à éviter d'avoir une vitesse en bout de pale trop grande et surtout supersonique
je crois me rappeler qu'en général on divise par trois
le dessin nouveau des pales qu'on a pu voir sur les derniers turbopropulseurs ( Hawkeye, A 400 ) répond justement au problême des bouts de pales supersoniques .

[Tomcat]

sauf que le Sky était justement réputé pour avoir des bouts de pales supersoniques...

[eutoposWildcat]

Le truc, c'est qu'à 677 m/s en bout de pale, c'est pas seulement le bout de pale qui est supersonique, c'est la moitié de la pale, non? Je suis pas spécialiste, mais ça semble curieux.

[ironclaude]

De mémoire, y avait pas aussi des bouts d'hélice supersoniques sur le Broussard ? et que c'est pour ça qu'il faisait lui aussi un bruit infernal ?

Et pour le "Thunderscreech" , vous l'avez là:
http://prototypes.free.fr/a2d1/a2d1-9.htm
ou là :
http://en.wikipedia.org/wiki/XF-84H_Thunderscreech

Claude

[anto-big-boss]

Merci beacoup pour vos réponses. Me voilà reparti pour de folles séances de calcul (pas trop compliquées quand même... )