REFLEXION SUR LE PAS DES HELICES

Et j'ai bien choisi le mot réflexion car il s'agit de réfléchir au sujet du pas d'une hélice, sachant que certaines zones d'ombre subsistent pour moi ...

Quand j'ai recherché sur la toile à quoi correspond précisément le pas d'une hélice, j'ai trouvé un grand nombre de pages sur le sujet, mais j'ai dû beaucoup chercher pour trouver une définition précise du pas. Finalement, la définition qui m'a paru la plus complète est celle du Webster :

"Definition of geometrical pitch
: the distance an element of an airplane propeller would advance in one revolution if it were moving along a helix having an angle equal to that between the chord of the element and a plane perpendicular to the propeller axis"

Oups j'en vois un près du radiateur qui fait des signes désespérés en me disant qu'il ne comprend pas toutes les finesses de la langue Anglaise ... donc traduction :

"Définition du pas géométrique

: la distance de laquelle un élément d'une hélice d'avion avancerait lors d'une révolution de 1 tour, s'il se déplaçait le long d'une hélice (au sens géométrique) ayant un angle égal à celui entre la corde de l'élément et un plan perpendiculaire à l'axe de l'hélice". Sachant que l'hélice, au sens géométrique, est une courbe s'enroulant autour d'un cylindre en coupant les génératrices sous un angle constant.

Avec cette définition, on dispose des éléments nécessaires pour calculer le pas de l'hélice, qui est égale à :

pas  = 2 x Pi x R x tangente (alpha).

Une petite image pour expliquer cela et préciser ce que sont R et alpha.

L'angle de calage variant tout au long de la pale (cf article précédent), ainsi que le profil de la pale, le pas n'est pas constant tout au long de la pale. La mesure se fait donc à une distance fixée conventionnellement par rapport à l'axe. Le chiffre varie légèrement selon les sources, allant de 70% à 75% de la longueur de la pale (c'est à dire que pour une hélice de diamètre 20 pouces la mesure se fait à 7,5 pouces de l'axe).

D'un point de vue pratique, comment mesurer le pas d'une hélice ? pas évident ... On peut assez facilement mesurer l'angle entre l'intrados et le plan de rotation, mais pour mesurer l'angle entre la corde de l'hélice et le plan de rotation il faut couper la pale pour pouvoir tracer la corde du profil. Comme j'avais sous la main mes pales coupées, j'ai repris ma pale coupée et fait une photo en essayant d'éviter toute déformation liée à la prise de vue. Appareil reflex avec possibilité de mise au point manuelle obligatoire, et il m'a fallu une dizaine de photos pour avoir quelque chose de net. Après ça j'ai utilisé un logiciel de retouche d'image (photofiltre) pour remettre la photo parfaitement à l'horizontale, tracer le plan de rotation et les diverses droites qui vont me permettre de calculer le pas. Après, on peut soit mesurer l'angle alpha mais la précision avec un rapporteur est de l'ordre du demi-degré, soit directement mesurer les longueurs du côté opposé et du coté adjacent du triangle (tangente(alpha) = longueur côté opposé / longueur côté adjacent). C'est ce que j'ai fait.

L'hélice est une APC E 14 x 8.5. Mon calcul du pas me donne 2 x Pi x 14/2 x .75 x 4.3/16.8 = 8.44 inch. Pas mal sachant que le pas réel est de 8.5 inch (selon l'article de Franck Aguerre le pas indiqué par APC pour ses hélices est le pas géométrique) et que la prise des mesures n'est pas d'une précision absolue.

Cette mesure n'est toutefois pas réalisable sans couper l'hélice, dommage.

On peut regarder ce que cela donnerait en mesurant l'angle entre le plan de rotation et l'intrados. J'ai fait la mesure en mettant une petite cale sous la pale et en la coupant au bon angle. Je l'ai fait sur la pale coupée parce que je n'en avais pas d'autre, mais on peut parfaitement le faire sans couper la pale.

J'ai mesuré l'angle à partir de ma cale, et trouvé 13° (au rapporteur). La mesure des longueur des cotés du triangle (pied à coulisse), toujours sur la cale, donne 13,2°. Le pas calculé est 2 x Pi x 14/2 x .75 x tangente (13.2°) = 7.8 inch (10% d'erreur). Si on connaissait l'angle entre la corde du profil et l'intrados on pourrait faire une correction .. mais pour cela il faudrait savoir quel profil est utilisé ..