E-PROPS HI-TECH CARBON PROPELLERS


DONNEES

 

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MOMENT d'INERTIE des HELICES

 

 

moment d'inertie hélices

 

 

 

L’inertie d’un objet est sa faculté de résister à une variation de vitesse. L’inertie est directement liée à la masse de l’objet, et se mesure en kg.


Pour des objets en rotation, la masse n’est pas une donnée suffisante. On a associé  la masse  de l’objet à sa distance par rapport  l’axe de rotation afin de pouvoir comparer la capacité de résistance à une variation de vitesse angulaire. Il s’agit du moment d’inertie, qui se mesure en kg.cm²

 

 

Le moment d'inertie est une donnée très importante pour les hélices

 

 

En effet, les moteurs aéronautiques sont le plus souvent des moteurs à pistons. Le vilebrequin subit une poussée de la bielle à chaque tour en 2 temps, et tous les deux tours en 4 temps. Le vilebrequin est accéléré pendant un demi-tour, et est freiné pendant le reste du cycle. C’est l’inertie de tout l’ensemble rotatif qui va permettre d'assurer la remontée des pistons et la régularisation de la rotation.

 

L’hélice constitue le plus gros volant d’inertie. Si elle est entraînée par un réducteur (pour les moteurs réductés), les pointes de couple moteur seront encaissées par le réducteur. Si elle est reliée directement sur le vilebrequin (pour les moteurs en prise directe), celui-ci subira tous les efforts. Les efforts se transmettent en outre à travers tout le système : les vilebrequins des moteurs réductés peuvent également souffrir si le moment d'inertie de l'hélice est trop élevé. Et les vis de fixation de l’hélice sont soumises aux mêmes efforts.

 

L'utilisation d'une hélice possédant un moment d'inertie supérieur aux valeurs indiquées par le motoriste va entraîner une diminution de la longévité, voire même une rupture des éléments du réducteur, du vilebrequin ou des vis de fixation de l'hélice.

 

C'est pourquoi les motoristes indiquent les valeurs maximales de moment d'inertie des hélices qui peuvent être montées sur leurs moteurs. Par exemple :

- Rotax 582 réducteurs A & B : 3000 kg.cm²

- Rotax 582 réducteurs C & E : 6000 kg.cm²

- Rotax 912, 912S, 912iS, 914 : 6000 kg.cm²

- Jabiru 2200 : 3000 kg.cm²

 

En cas de problèmes liés à l'utilisation d'une hélice inadaptée, les motoristes refusent toute garantie.

 

Il est à noter que les motoristes sérieux n'indiquent pas de valeurs minimales pour les moments d'inertie : cela indique qu'il n'y a aucun problème à monter une hélice très légère sur les moteurs aéronautiques, bien au contraire.

 

Même une hélice très légère va générer un volant d'inertie très suffisant. Par exemple, le moment d'inertie du modèle d'hélice E-Props pour moteur Jabiru Vorpaline est de 1.500 kg/cm². Cela représente le moment d'inertie d'un disque d'acier de 14 kg de diamètre 300 mm par 25 mm d'épaisseur.

 

Les moments d'inertie des hélices E-Props sont calculés lors de la conception à l'aide du logiciel LmPTR©. Ils sont en outre vérifiés par mesure pour chacun des modèles d'hélices.

 

 

Il convient de connaître le moment d'inertie de son hélice et de bien vérifier qu'il respecte les limitations du motoriste.

 

 

 

 

 

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Mesure du moment d'inertie de l'hélice


Le principe consiste à mesurer la période d’un pendule à axe horizontal, avec un rappel constitué par le poids de l’hélice.

 

Le motoriste ROTAX a édité une notice permettant de mesurer le moment d'inertie des hélices. Le document technique ROTAX ref SI11UL91E est téléchargeable ici :

 

http://www.flyrotax.com/portaldata/5/dokus/d02941.pdf

 

 

Il convient en premier lieu d'effectuer une pesée précise de l'hélice. Ensuite on la suspend au système mis en place, puis on la laisse se stabiliser. Puis on l'écarte de 20° de l'axe et on la lâche. On chronomètre le temps mis par l’hélice pour effectuer 30 oscillations complètes.

 

moment d'inertie hélices e-props

 

 

hélice e-props mesure du moment d'inertie

mesure du moment d'inertie hélice E-Props carbone

 

 

On reporte le poids de l'hélice en abscisse sur le graphique et on observe l’intersection de la droite horizontale issue de ce point avec l’oblique correspondant à la période la plus proche de celle mesurée. De ce point, on abaisse une verticale sur l’axe des ordonnées pour obtenir le moment d’inertie.

 

 

abaque moment d'inertie hélice

abaque ROTAX - cliquez sur l'image pour l'ouvrir

 

 

 

 

Grâce à leur grande légèreté, les hélices E-Props respectent largement les limitations de moment d'inertie préconisées par les motoristes.

 

 

Exemple 1 :

- moteur Jabiru 2200 => moment d'inertie maximum : 3000 kg.cm² max

- hélice VORPALINE pour ce moteur, diamètre 152 cm => moment d'inertie = 1500 kg.cm²

 

Exemple 2 :

- moteur Rotax 912 => moment d'inertie maximum : 6000 kg.cm² max

- hélice DURANDAL 80 pour ce moteur, diamètre 190 cm => moment d'inertie = 4400 kg.cm²

 

 

 

 

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