Profil NACA

[invite0e3fb8b6]

Bonjour,
J'aurai voulu savoir si chaque profil NACA possède un longueur de corde définie ou si la corde dépends de la longueur de la pale (si c'est le cas existe-t-il une équation liant corde et longueur de pale/aile) ?

Merci d'avance.
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[f6bes]

Bjr à toi,
Un profil est un chose , une LONGUEUR de corde en est une autre.
Rien n'interdit de faire une aile de 1m ou de 10 m ayant le MEME profil...mais la LONGUEUR de corde sera certainement ....différente.
A+

[invite0e3fb8b6]

D'accord, merci de votre réponse, elle répond à ma question sur le fait que la corde varie bien en fonction de la longueur de la pale. Et existe-t-il une relation qui lierai longueur de pale et longueur de corde ou dois-je faire mon calcul de portance en considérant c et R comme des variables ?

[invitef29758b5]

Salut
Par définition la corde d' un profil est égale à 1

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0e3fb8b6]

Oui pour faire les calculs mais dans la réalité c n'est jamais égale à 1m ou 1cm. Mon problème est que pour diminuer mon nombre de variables je voudrai trouver un lien entre la longueur de la pale, sa corde (et donc son épaisseur car dans mon cas E(épaisseur)/C=0.15 (NACA 0015)).
Mais je sais vraiment pas si une tel équation existe ...

[invitef29758b5]

dois-je faire mon calcul de portance en considérant c et R comme des variables ?

Obligatoirement , vu que la portance est fonction de la surface , et que la surface est fonction de la corde

Oui pour faire les calculs mais dans la réalité c n'est jamais égale à 1m ou 1cm.

Ne pas confondre la corde du profil égale à 1 sans unité ni dimension et la corde de l' aile .

Mon problème est que pour diminuer mon nombre de variables je voudrai trouver un lien entre la longueur de la pale, sa corde

Il n' y a pas de lois .
Regarde les formes de pales d' hélice sur un site modéliste , c' est très variable .
PS
Ton choix de profil symétrique épais pour une hélice est assez étonnant (pour le moins) .
Le même sur toute la pale ?

[invite0e3fb8b6]

D'accord , merci pour ta première réponse c'est ce que je voulais savoir.

Oui j'ai fais la confusion entre le profil qui n'est qu'un objet ( outil) mathématique et l'aile en elle même qui est concrète, c'est bien ça ?

Alors pour expliquer un peu le contexte, je doit déterminer la vitesse de rotation d'un rotor contrarotatif sachant que je pars de rien. Mon choix de pale de profil NACA 0015 (donc symétrique) est du au faite que pour le moment c'est le seul profil dont j'ai trouvé des études sur les coefficients de portance et de traînée en fonction de l'angle de la pale. Sachant que les pales doivent pouvoir se faire "relativement" simplement (Petite entreprise). Après si quelqu'un a un fournisseur de pales mesurant entre 1.5m et 3m et qui fournis les caractéristiques qui leurs sont propres je suis preneur car je n'en n'ais pas trouvé.

[invitef29758b5]

Oui le profil , le Cx , Cz , Cm etc ... sont abstraits .
En cherchant un peu sur le net , il n' est pas difficile de trouver des polaires de profiles .
On peu même trouver des souffleries numériques du genre XFLR5 qui calculent les polaires pour différentes conditions .
Pour une hélice on utilise généralement des profils plats (le célébrissime Clark Y , par exemple) qui ont l' avantage d' être plus facile à usiner .
Mais partir du profil pour calculer les caractéristiques de l' hélice , c' est assez compliqué et les résultats très incertains .
S' adresser à un fabriquant d' hélice (genre ULM) me semble être la meilleure démarche .

[invite0e3fb8b6]

D'accord, mais en regardant le profil utilisé par les fabricants d'hélico (Kamov) tous sont symétriques pourquoi je sais pas c'est pour ça que je suis parti sur un profil symétrique. Après niveau justification je n'en n'ai aucune ...

Mais je suis d'accord avec toi qu'il vaut mieux voir avec un fabriquant.

[invitef29758b5]

En modélisme il sont plats sauf pour les pas fixes .
En vrai je ne sais pas , mais il est possible que l' on recherche un faible coefficient de moment .

[invite0e3fb8b6]

Et bien que j'ai cherché un moment je n'ai pas trouvé de fabriquant faisant des pales en alu de longueur supérieur à 1m50

[invitef29758b5]

Un diamètre d' un mètre cinquante , c' est une belle bête !
Et en plus en alliage léger !
Du coté de l' aviation de tourisme ...

[invite0e3fb8b6]

1m50 de rayon ... c'est un bi-place (400kg) ... 3 metres diam c'est peu par rapport au Kamov

[invitef29758b5]

OK , c' est un rotor d' hélico !
Le coaxial n' est pas une très bonne solution : mauvais rendement .

[invite0e3fb8b6]

Peux être mais la boite ou je fais mon stage (niveau bac+4) veux un coaxial ... L'exotisme espagnol surement ...

[VirGuke]

Alors pour expliquer un peu le contexte, je doit déterminer la vitesse de rotation d'un rotor contrarotatif sachant que je pars de rien. Mon choix de pale de profil NACA 0015 (donc symétrique) est du au faite que pour le moment c'est le seul profil dont j'ai trouvé des études sur les coefficients de portance et de traînée en fonction de l'angle de la pale. Sachant que les pales doivent pouvoir se faire "relativement" simplement (Petite entreprise). Après si quelqu'un a un fournisseur de pales mesurant entre 1.5m et 3m et qui fournis les caractéristiques qui leurs sont propres je suis preneur car je n'en n'ais pas trouvé.

D'accord, mais en regardant le profil utilisé par les fabricants d'hélico (Kamov) tous sont symétriques pourquoi je sais pas c'est pour ça que je suis parti sur un profil symétrique. Après niveau justification je n'en n'ai aucune ...

Salut,

Tu peux en dire un peu plus sur le projet ?

En fait les constructeurs d'hélico (les vrais) utilisent des profils fins et symétriques car le moteur tourne à régime constant et on fait varier le pas de l'hélice pour changer la poussée.
L'avantage c'est que le moteur tourne toujours à son régime optimal, l'inconvénient c'est que c'est compliqué mécaniquement.

Les fabriquants de jouets utilisent d'office des profils courbés et font varier la vitesse de rotation du moteur électrique.


En terme de longueurs, l'épaisseur est fixée par le profil et la corde.
La longueur des pales est fixé par différents critères : pour les grands objets la limite c'est la vitesse en bout de pale, pour les petits objets, c'est la résistance mécanique et le poids ou l'encombrement. La corde s'ajuste pour donner la surface totale nécessaire.

Bref, peux tu en dire un peu plus? ^^

Enfin, Dynamix j'imagine que tu parles des hélices coaxiales co-rotatives, parce que justement en contra-rotatif le rendement est meilleur.

[invitef29758b5]

Donc en résumé tu développe un rotor d' hélico coax capable de soulever 400 kg .
Pour répondre à ta première question : la plupart des rotors d' hélico ont une corde constante .
Il faudra fabriquer plusieurs rotors et faire des essais . Les calculs , c' est juste bon pour dégrossir .
Pourquoi en alliage léger ?
Bois + carbone c' est assez facile à mettre en oeuvre , rigide et léger .
bac+4 dans quelle spécialité ?

[invitef29758b5]

Enfin, Dynamix j'imagine que tu parles des hélices coaxiales co-rotatives, parce que justement en contra-rotatif le rendement est meilleur.

Ce n' est pas prouvé .
Les hélices ce gênent mutuellement , ça diminue le rendement .
On gagne le rotor anticouple , mais ça ne représente pas grand chose en puissance .

[VirGuke]

Où as-tu entendu dire que les hélices se gênent? Justement, la seconde bénéficie de l'écoulement hélicoïdal derrière la première en redressant l'écoulement.

[invitef29758b5]

Elle bénéficie aussi des tourbillons engendrés par la première .
Le fameux (fumeux) écoulement hélicoïdal n' apporte pas de bénéfice .

[calculair]

Bonjour,

J'ai vu une etude d'une ecole Ingé qui montre

Que le rendement est moins bon avec 2 hélices contrarotatives

La poussée est sensiblement la somme des poussées

La distance entre les 2 hélices a une influence faible.

Quant au calcul de la poussée et de la puissance nécessaire pour faire tourner le rotor, j'ai validé sur 1 cas la traction, par contre je n'ai pas pu encore valider le calcul de la puissance à mettre sur le rotor.

Ce dont je suis sur, est quand tu considères le Cx et le Cp constants et égaux le long de la pale conforme aux données du profil, tu trouves des résultats hyper optimistes

[calculair]

Les estimations que j'ai entendue donne 20 % environ, mais ce sont des données non mesurées précisément , disons une estime pifométrique......

Compte tenu de la perte de rendement des hélices contrarotatives, celle-ci est récupérée dans la suppression du rotor d'anticouple

Ce n' est pas prouvé .
Les hélices ce gênent mutuellement , ça diminue le rendement .
On gagne le rotor anticouple , mais ça ne représente pas grand chose en puissance .

[invitef29758b5]

Les estimations que j'ai entendue donne 20 % environ, mais ce sont des données non mesurées précisément , disons une estime pifométrique......
Compte tenu de la perte de rendement des hélices contrarotatives, celle-ci est récupérée dans la suppression du rotor d'anticouple

Ce qui voudrait dire que le rotor anticouple représente 20% de la puissance .
Vu sa taille par rapport au rotor principal ça semble exagéré .

[calculair]

Je pense que tu as raison.

Il faut sans doute prendre en considération les pertes dans le transfert de puissance du moteur du rotor , vers le rotor de queue

Si on admet 500 W sur le rotor ( helico modèle reduit ) avec une vitesse de 1500 T/m = 25 T/S

Le couple C => 500 = C*6,28 * 25 C = 500/ ( 6,28*25 ) = 3,2 N/m

à 70 cm du rotor , la poussée du rptor devrait être C = P *0,7 ===> P =3,2 /0,7 = 5,3 N ou 0,5 kg


Maintenant reste à estimer la puissance à mettre sur une petite hélice type rotor de queue pour avoir cette poussée

( cela pose aussi comme question quelle doit être le diamètre optimal de cette hélice ...? )

[invite0e3fb8b6]

Hélico (les vrais) utilisent des profils fins et symétriques car le moteur tourne à régime constant et on fait varier le pas de l'hélice pour changer la poussée.
L'avantage c'est que le moteur tourne toujours à son régime optimal, l'inconvénient c'est que c'est compliqué mécaniquement.

Oui oui je sais bien et la puissance elle changes en fonction de l'angle.

Bac +4 Automobile et transport..

Ensuite j'ai vus que les deux pales n'avaient pas d'impact l'une sur l'autre si la distance entre les deux est supérieur a 10% du diametre des pales ...

Je pensais que sur les hélicos les pales étaient symétriques mais non elles peuvent être asymétriques. J'ai trouvé une boite en Allemagne qui fais des pales d'hélico donc ca serai plus simple qu'en réalisé une de plus eux ont les coefficients de portance et trainée.

Désole je n'ai pas le temps ce soir. J'argumenterai un peu plus demain matin.
Bonne soirée

[invitef29758b5]

Je pensais que sur les hélicos les pales étaient symétriques mais non elles peuvent être asymétriques.

A part le coefficient de moment nul , les profils symétrique n' ont aucun avantage .
Sur avion on ne les utilise que pour la "symétrie de vol" en voltige .

[VirGuke]

Salut Radical,

Aujourd'hui les pales d'hélico n'ont effectivement plus rien de symétrique, je veux surtout insister sur les deux options différentes, rpm continu, pas variable ou rmp variable, pas constant qui vont t'amener à des choix différents.

Mais si c'est une application complexe, il vaut mieux que tu prennes des pales de "pro", au détail près que si tu fais du contra-rotatif, les deux "hélices" ne doivent pas avoir le même pas. Bref si tu veux des détails il y a pas mal de documentation sur la question sur internet ( vitesses de rotations, distances, pas optimaux ...)



Pour ce qui est des hélices contra-rotatives, je ne sais pas trop ce qui se fait en aéro-modélisme mais pour ce qui est de l'aéronautique, c'est pas pour rien si on rajoute des redresseurs derrière les soufflantes dans les moteurs.

Bref, si vous êtes curieux, jetez un oeil aux CROR (Contra Rotating Open Rotors) : Doc de Rolls-Royce, De la Nasa

[calculair]

Bonjour,


Dans le cas de rotor contre rotatif unique , il faut que les couples exercés sur les 2 hélices soient égaux en valeur et opposés en sens

Comme les 2 hélices ne travaillent pas dans les mêmes conditions, faut donc jouer sur le PAS ou sur la vitesse de rotation, ou sur les 2 a la fois.

D'apres ce que j'ai vu, il ne semble pas que cela soit une preoccupation majeure.

Je ne sais pas comment les asservissements annulent le couple.

Lorsque j'ai calculé le comportement de ce genre de dispositif, j'ai considéré que la 2° helice subissait le vent de la 1°.

Les mesures que j'ai lu provenant d'une école d'ingénieur semblaient dire que les 2 hélices se perturbaient peu et elles étaient identiques mais de pas inversé. C'est peut être pour cela qu'il y a une perte de rendement

[VirGuke]

Les mesures que j'ai lu provenant d'une école d'ingénieur semblaient dire que les 2 hélices se perturbaient peu et elles étaient identiques mais de pas inversé. C'est peut être pour cela qu'il y a une perte de rendement

Tu peux lire ça ou ça, ou n'importe quelle autre étude chiffrée (le deuxième lien est plus court).

Le rendement des hélices contrarotatives est meilleur.

[invitef29758b5]

Il ne s' agit pas d' hélices , mais de turbines . On est très loin du rotor d' hélicoptère .
Et je ne vois pas apparaître l' élément le plus important : la poussée (ou sustentation) .