Coup de cœur pour un réducteur d'hélice

  • Auteur de la discussion ramses76
  • Date de début
ramses76
ramses76
Ouvrier
5 Sept 2012
364
Seine-Maritime
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous,

Vu la semaine dernière au Solent–Sky museum de Southampton qui conserve tant bien que mal une belle collection d’avions, dont un Spitfire, et des beaux moteurs à pistons devenus très rares comme ce 9 cylindres en étoile de 550 CV dont le réducteur d’hélice ma laissé perplexe sur son fonctionnement..
De retour à la maison , j'ai fini par comprendre que la petite couronne est fixe, que la grande est reliée au vilebrequin et que les bras des trois satellites sont reliés à l’hélice. J’ai pu retrouver la formule du rapport de réduction qui ne dépend que du nombre de dents de la grande (N) et la petite couronne (n) : N/N+n
Le plus étonnant est que si les deux couronnes ont le même nombre de dents avec les satellites perpendiculaires à l'axe de l'hélice , le rapport de réduction est 1/2 , ce que je n'aurais jamais deviné..
Bon juste un coup de cœur qui n’apprendra rien aux mécanos avertis mais je trouve cette mécanique tellement astucieuse que je voulais partager mon admiration.
Bonne journée
20180614_113657.jpg
 
sergepol
sergepol
Compagnon
20 Mai 2012
2 248
Flers 61100
Belle mécanique!!
Je pense avoir même identifié une distribution variable entre le vilo et l'entrée du réducteur peut-être que je me trompe!
Salutations
 
SULREN
SULREN
Compagnon
27 Jan 2009
3 228
FR-31 Communauté des Hauts Tolosans
Bonjour,
C'est bien une distribution variable, au moins sur une des deux soupapes.
Comment est-elle commandée?
Il devait y avoir une autre belle mécanique dans le cône d'hélice, pour faire varier son pas.
 
ramses76
ramses76
Ouvrier
5 Sept 2012
364
Seine-Maritime
  • Auteur de la discussion
  • #4
Comme je vois qu'une discussion de spécialistes semble s'amorcer, voici la seconde et dernière photo que j'ai prise qui permet d'identifier le moteur..
20180614_113640.jpg
 
SULREN
SULREN
Compagnon
27 Jan 2009
3 228
FR-31 Communauté des Hauts Tolosans
ramses76
ramses76
Ouvrier
5 Sept 2012
364
Seine-Maritime
  • Auteur de la discussion
  • #6
Il y a également un Napier Sabre dans ce musée mais pas en écorché. La légende du moteur (double sens ici, hé hé..) dit qu'il a été poussé à 5000 CV et qu'il avait tellement de couple que certains avions pouvaient se crasher en remettant les gaz après un atterrissage raté.
On voit le Spitfire en arrière plan.

20180614_113250.jpg
 
sergepol
sergepol
Compagnon
20 Mai 2012
2 248
Flers 61100
Sulren par son lien nous présente un superbe rassemblement de monstres mécanique, quel régal !!!
 
philippe2
philippe2
Compagnon
20 Fev 2016
995
A côté d'Orléans
Belle mécanique!!
Je pense avoir même identifié une distribution variable entre le vilo et l'entrée du réducteur peut-être que je me trompe!
Salutations
Bonsoir,

Pas sûr que c'en est un.

Bien cordialement
 
ramses76
ramses76
Ouvrier
5 Sept 2012
364
Seine-Maritime
  • Auteur de la discussion
  • #9
C'est surtout une collection de documents sur le Napier Sabre qui est une curiosité mécanique extraordinaire avec 24 chemises louvoyantes sans une seule soupape. Je pense que les anglais étaient vraiment les plus forts en mécanique aéronautique à cette époque et la RAF n'a pas gagné la bataille d'Angleterre par chance.
 
SULREN
SULREN
Compagnon
27 Jan 2009
3 228
FR-31 Communauté des Hauts Tolosans
Pas sûr que c'en est un.
Philippe2 a raison. Sergepol et moi avions faux!
Ce n'est pas du tout une distribution variable.

Le plateau qui porte les lobes de la came est denté à l'intérieur tout simplement pour assurer son entrainement.
N'oublions pas qu'il ne tourne pas à la vitesse du vilebrequin mais à une vitesse deux fois plus faible.
Il fait donc l'entrainer par un pignon. La denture qu'on voit sur la photo du premier post engraine sur ce pignon.
 
sergepol
sergepol
Compagnon
20 Mai 2012
2 248
Flers 61100
Evidement, que j'ai tout faux mais quelle belle mécanique!!
 
philippe2
philippe2
Compagnon
20 Fev 2016
995
A côté d'Orléans
Philippe2 a raison.....
N'oublions pas qu'il ne tourne pas à la vitesse du vilebrequin mais à une vitesse deux fois plus faible.
Bonjour,

Petit complément d'info. S'il est vrai que la commande des soupapes se fait tous les deux cycles de rotation du vilebrequin, il y a plusieurs solutions suivant la configuration du moteur.
- Ce qui est courant c'est bien sûr l'arbre à came qui tourne à demi vitesse du vilebrequin. Donc rapport 1/2.
- Les moteurs en étoile c'est un peu plus exotique. Le plateau "porte cames" comporte plusieurs lobes (cames) dont en général le nombre est égal au nombre de cylindre - 1. Soit 4 paires de cames (lobes) pour un 5 cylindre.
Dans ce contexte, le rapport d'entrainement entre vilebrequin et plateau sera de 1/8.

Voir cette animation ou le plateau porte deux cames d'admission et deux d'échappement, toujours sur un 5 cylindres. Donc rapport d'entrainement 1/4.

A+,
 
Dernière édition:
ramses76
ramses76
Ouvrier
5 Sept 2012
364
Seine-Maritime
  • Auteur de la discussion
  • #13
Merci pour cette animation qui permet de bien comprendre de cycle de fonctionnement de ce moteur.

A+
 
ramses76
ramses76
Ouvrier
5 Sept 2012
364
Seine-Maritime
  • Auteur de la discussion
  • #15
Bonjour à tous
interessant! pour revenir au sujet, on remarque que la couronne mobile est plus petite que la couronne fixe contrairement au premier moteur. Le rapport de réduction est donc plus petit . Si celui du premier moteur est probablement de 2/3 , celui-là est voisin d'1/3 en appliquant la formule N/N+n . J'ai lu quelque part que plus le moteur était puissant , moins l'hélice devait tourner vite.

Bonne journée
 
Dernière édition:
A
Alex31
Compagnon
31 Août 2014
1 964
12350 et 31200
Bjr

moteur plus puissant = hélice plus grande => c'est ce qui limite la vitesse de rotation de l'hélice: en extrémité de pale il faut rester en vitesse subsonique
 
philippe2
philippe2
Compagnon
20 Fev 2016
995
A côté d'Orléans
Bonjour,

Pour les vitesses d'hélices, il me semble que la limite est la vitesse du son atteinte sur son plus grand diamètre, au régime maxi.

Si quelqu'un peut confirmer ou infirmer...

A+,

Edit : croisement de post avec @Alex31...
 
f6exb
f6exb
Compagnon
13 Juin 2013
1 704
J'ai lu M 0,85 soit 85% de la vitesse du son.
 
Aiwass
Aiwass
Compagnon
31 Août 2016
1 385
dijon-cote d'or-21
question d'inculte, que se passe t'il si l'extrémité de pale dépasse la vitesse du son???
 
A
Alex31
Compagnon
31 Août 2014
1 964
12350 et 31200
si la vitesse du son est dépassé=>
+ bruit,
+phénomènes vibratoire,
décollement de la couche limite,
perte de rendement


pour une helice de 1800mm de diam tournant à 2400tr/min et un avion volant à 360 km/h.
La vitesse du bout pale est de 890km/h

le rendement maxi (moteur + pale) est souvent autour de 85% de la vitesse du son en bout de pale

https://www.lavionnaire.fr/HeliceHelices.php


le Spîtfire (et autres avions de guerre a helice)
Vitesse maximale 650 km/h (Mach 0,49)
atteignait le mur du son uniquement en piqué

la vitesse de hélicoptére est limité à cause de la taille des pale (300km/h en vol commercial pour les plus rapides)
pour aller plus vite avec un décollage vertical il faut une configuration type Osprey (Boeing-Bell V-22 Osprey )
ou les nacelle moteurs peuvent s'incliner
RIAT121325h.jpg



pour les avions supersonique, la vitesse de l'air a l'entré des réacteur est réduite / adapté par un conduit variable (sinon le bang détruit ou eteint le moteur)
on peut voir des "souris" mobiles (voir les explications sur le liens ci dessous)
http://spotaero.blogspot.com/2015/02/rolls-royce-snecma-olympus-histoire.html
Prototype.jpg


les statoréacteur permet d'aller plus vite Mach 5 à 6
c'est la vitesse de l'air en entrée qui est réduite et trasformé en pression (et remplace toute les parties tournantes/turbine d'un réacteur)
mais cette réduction de la vitesse réduit trop le rendement au delas de mach 5 / 6
le statoréacteur ne peut pas servir au décollage car il ne fonctionne pas à faible vitesse
https://fr.wikipedia.org/wiki/Statoréacteur
220px-Ramjet_operation-fr.svg.png


pour aller plus vite il faut des fusées
 
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