DE LA PUISSANCE ARBRE MOTEUR GENEREE PAR LES HELICES


Dans la littérature aéronautique, les revues spécialisées, les manuels de vol et dans les cours que nous avons suivis on évoque souvent la puissance moteur de nos avions à hélice en termes de pourcentages de la puissance maximum.

Les consommations de carburant, par exemple,  font souvent référence à ces fameux « 75% de la puissance max. ».

Qu’est ce que cela veut dire ? En tout cas pas que si la vitesse max du moteur est de 2700 tr/mn par exemple, il faille la régler à 2025 tr/mn ! On risquerait fort de se traîner !

Il faut savoir que la puissance d’une machine tournante est proportionnelle au couple moteur et à la vitesse de rotation.
P (en Watts) = C (en Newton.mètres) . w (en radians/sec) donc 
P = C . w.

Une hélice, quelle qu’elle soit (moteurs de bateau, ou d’avion, pompes ou ventilateurs par exemple) voit son couple (produit d’une force en Newton, par le rayon sur lequel s‘exerce cette force en mètres) varier au carré en fonction de la vitesse.

C2/C1 = (w2/ w1) ²

Par exemple, si w1 =1.000 tr/mn) et w2 = 2.000 tr/mn,  w2 / w1 = 2

donc C2 / C1= 4.

On voit que la puissance variant directement en fonction de la vitesse (P=C. w) et que le couple variant avec le carré de cette vitesse, la puissance varie en fonction du
cube de la vitesse.

Par exemple si le rapport de vitesses est de 2, la puissance sur l’arbre moteur variera dans le rapport de 8 (attention à la commande des gaz !).
Nos moteurs de Robin par exemple ont, comme beaucoup, une vitesse max. de 2.700 tr/mn, donc, pour un rapport de puissances de 75% (0,75)   le rapport de vitesses sera de :

 3√ 0,75  = 0,908

Soit 2.700 tr/mn x 0,908 = 2.450 tr/mn.

Voilà pourquoi on recommande une vitesse de rotation moteur en croisière de 2.450 ou 2.500 tr/mn qui correspondent aux fameux 75% de la puissance max.
On peut aussi, pour de longues croisières ou l’économie prime, utiliser un rapport de puissances de 55%. Ce qui signifiera :

3 √ 0,55  = 0,820

Donc   w = 2.700 tr/mn x 0,820 = 2.200 tr/mn.

Bons vols à 75% de puissance ! Pas plus !

Michel Deriaz (avec son aimable autorisation)