Effets moteur

Admin Messages : 21 Date d'inscription : 11/09/2011

**************** les EFFETS MOTEUR ou "couple de Renversement" ****************

Pour tous les avions à hélice, vous entendrez parler de "couple de renversement".
Il est essentiel de savoir ce qui suit:
- 1° : le couple de renversement tend à déplacer le nez de l'avion,
dans le sens opposé du sens de rotation de l'hélice, au décollage et en montée.
Cette tendance sera d'autant plus forte que la puissance est élevée et la vitesse basse.
D'où la nécessité de mettre du palonnier du côté où tourne l'hélice.
- 2° : en croisière, cet effet ne se fait pas ressentir. L'avion ayant été réglé pour l'annuler.
- 3° : cet effet dû au moteur et à l'hélice disparaît moteur "tout réduit".
Mais les réglages de l'avion vont provoquer alors des effets contraires.
Par exemple en piqué ou lors des descentes moteur au réduit.

L'important est de connaître les effets sur la ligne de vol que vous voulez maintenir
et de savoir comment y parvenir.

EFFETS MOTEURS

Pour les plus curieux voilà ce que l'on pourrait dire:
Le terme "couple de renversement" comprend un ensemble de forces qui tendent à faire dévier l'avion vers un côté au moment du décollage ou lors des montées.
C''est un ensemble de réactions:
- le couple de renversement lui même
- l'effet gyroscopique de l'hélice
- la traction dissymétrique de l'hélice
- le souffle hélicoïdal ( ou souffle tourbillonnaire) de l'hélice

******************Exemple avec un appareil dont l'hélice tournerait en sens horaire vu de la place pilote:******************

COUPLE MOTEUR - COUPLE DE RENVERSEMENT

1° la mise en route d'un moteur provoque un effet de couple de renversement
ce couple de renversement est proportionnel au couple moteur et ce dernier augmente avec la puissance.
2° Si on freine l'arbre moteur, on crée un couple résistant s'opposant au couple moteur, le couple de renversement va encore augmenter.
Les accessoires, pompe à vide, compresseur, pompes à huile, carburant, hélice, sont des éléments qui opposent une résistance à la rotation du moteur.
A pleine puissance et bas régime, les pales de l'hélice ont une grande incidence, donc une résistance aérodynamique élevée,
le couple de renversement devient maximal.

Avion au point fixe:
Démarrage du moteur de l'avion, l'avion a tendance à s'incliner à gauche, comprimant légèrement l'amortisseur gauche.
On augmente la puissance, l'avion s'incline davantage (lors des essais moteur par exemple)
On augmente le calage des pales, l'avion s'incline davantage (lors de l'essai régime d'hélice)
Au sol cet effet est peu ressenti du fait de l'appui du train d'atterrissage sur le sol et limite donc l'amplitude du mouvement.

Avion en vol:
l'avion aurait tendance à "rouler" dans le sens opposé de celui de l'hélice si on n'apporte pas de correction.
Ce taux de roulis dépend
1° de la puissance
2° du régime d'hélice(à cause du couple résistant de l'hélice)

Le pilote devrait en permanence gauchir à droite. Pas pratique et fatigant à souhait.
Le constructeur va donc prévoir une compensation de ce couple de renversement par un tab d'aileron, ou un volet de compensation.
Le tab est fixe est déterminé pour une vitesse et un régime donné.
En dessous ou au dessus de cette vitesse ou un régime différent,
l'avion n'est pas assez ou trop compensé.
Le volet de compensation réglable, ou un tab réglable d'aileron, permettra au pilote d'équilibrer le couple
de renversement en fonction de la vitesse de l'avion ou du régime d'hélice.

Remise de gaz:
à faible vitesse, la montée rapide en puissance génère un couple de renversement très élevé
que les commandes, devenues inefficaces ne pourront annihiler.
C'est le cas des remises de gaz lors de l'atterrissage ou l'appontage où cet effet peut surprendre et être dangereux.

Les variations de puissance ou de régime provoque un roulis d'autant plus important que la vitesse est faible et la variation rapide.

EFFET GYROSCOPIQUE de L'HELICE

La particularité d'un gyroscope est que, lorsque on déplace son axe de rotation dans un plan,
il a tendance alors à se déplacer dans un plan perpendiculaire
Cet effet se fait surtout ressentir lors des variations d'assiette(changement de direction dans le plan vertical).
Il se fait d'autant plus sentir que la variation est rapide et le régime élevé.
Il provoque un mouvement en lacet(changement de direction dans le plan horizontal).
Par exemple lors de la mise en palier, l'exécution d'une boucle.
Par contre au moment de l'arrondi, à basse vitesse, petite puissance et bas régime,
le couple gyroscopique est faible.

Les variations d'assiette provoquent un mouvement de lacet d'autant plus important que la variation est rapide et le régime élevé.

TRACTION DISSYMETRIQUE de L'HELICE

Un avion, lorsqu'il évolue dans le domaine de vol lent, a un grand angle d'attaque.(décollage, montée pente max, Vz max, vol lent, endurance max)
La pale d'hélice qui se déplace vers le bas a une incidence plus élevée que celle qui se dirige vers le haut.
La traction est plus forte du côté où la pale "descend". L'avion "est tiré" vers la gauche.

Cet effet en lacet est d'autant plus important que l'angle d'attaque élevé et la vitesse basse.

SOUFFLE HELICOÏDAL de L'HELICE

Le souffle de l'hélice n'est pas linéaire, il décrit une spirale qui tourne dans le même sens que l'hélice.
Les surfaces verticales, et en particulier la dérive et le gouvernail de direction subissent ce souffle sur une de leur face.
La conséquence sera de créer une force latérale sur l'empennage faisant ainsi pivoter l'avion autour de son axe de lacet.
Cette force croît avec l'augmentation de la puissance appliquée ou de l'incidence des pales d'hélice.

Avion au point fixe:
L'avion aura tendance à pivoter en sens opposé de l'hélice, la résistance de frottement de la roulette arrière, va limiter l'action de la force latérale du souffle.
D'où l'intérêt du verrouillage de la roulette, et de garder le manche secteur arrière pour augmenter son adhérence.

Avion en phase d'accélération au décollage:
l'avion a tendance à quitter l'axe de la piste par la gauche, correction palonnier à droite

Avion en montée:
forte puissance et faible vitesse, l'avion subit en plus d'un mouvement de lacet, du dérapage du fait de la traction dissymétrique des pales(axe de rotation de l'hélice étant non aligné avec la trajectoire)
Correction palonnier à droite

Avion en vol:
l'avion a tendance à avoir du lacet à gauche. Les variations de puissance ou de régime vont induire des mouvement en lacet.
Pour compenser partiellement l'effet de souffle, les constructeurs ont trouvé plusieurs solutions:
- donner de l'incidence à l'axe du moteur
- donner de l'incidence à la dérive
- utiliser un profil dissymétrique pour la dérive et gouvernail de direction
- mettre un tab de compensation sur le gouvernail de direction.
- un tab réglable de compensation permettra au pilote d'ajuster le réglage pour une vitesse quelconque de l'avion.

Les variations de puissance ou de régime provoque du lacet d'autant plus important que la vitesse est faible.

RECAPITULATIF:

A forte puissance et bas régime, les effets moteur, couple de renversement et souffle hélicoïdal,
sont importants, surtout à basse vitesse alors que les commandes et les dispositifs compensateurs sont peu efficaces.

Vitesse faible, forte puissance et bas régime, les effets moteurs sont puissants. Ils génèrent:
- du roulis (couple de renversement),
- du lacet (souffle hélicoïdal et traction dissymétrique de l'hélice)

Vitesse élevée, les effets moteurs sont masqués par la vitesse et l'efficacité des compensateurs

A forte puissance et régime élevé le couple gyroscopique est sensible lors des variations d'assiette.

A faible puissance, l'action des dispositifs correcteurs prédominent et les effets sont inverses