Hélice devant ou derrière l'aile ?
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Hélice devant ou derrière l'aile ?



  1. #1
    invite0ce977e8

    Question Hélice devant ou derrière l'aile ?


    ------

    Salut à tous !

    Comme la portance d'une aile est due à la vitesse relative de l'air par rapport à l'aile, est-ce que mettre une hélice devant l'aile permettrait une portance plus importante que pour le même appareil à la même vitesse avec une hélice autre part ?

    Merci d'avance.

    -----

  2. #2
    jiherve

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Bonjour,
    Comme toutes les solutions ont été utilisées je dirais que l'influence sur la portance ne doit pas être critique en vol de croisière , au roulage une hélice situé devant l'aile la souffle donc gain de portance, par contre cela génère des turbulences qui doivent perturber le flux d'air tant sur l'aile que sur la cellule, il ne doit pas y avoir de panacée.
    Le B36 hexamoteurs était en propulsif alors que son homologue soviétique TU 95 BEAR était un quadrimoteur tractif avec hélices contrarotatives et leurs cahier des charges devait être le même.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  3. #3
    invite0ce977e8

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Merci beaucoup de ta réponse.
    En faisant circuler l'air uniquement sur la face supérieur de l'aile, peut-on imaginer des vols d'avion statiques ?

  4. #4
    jiherve

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    re
    statique non mais trés lent oui chercher avec STOL.
    Autrement un helico c'est ça il ne reste qu'une voilure tournante.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite0ce977e8

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Merci beaucoup !

  7. #6
    invite00638047

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Dans certains cas mettre l'hélice devant permet de mieux souffler les gouvernes pour avoir une meilleure manoeuvrabilité aux basses vitesses, l'influence sur la portance est moins significative.

  8. #7
    invite0324077b

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    l'aile voit surtout la vitesse d'avance de l'engin ... si l'helice augmente la vitesse ce n'est que sur une petite surface , avec plus de tourbillon nuisible que de reelle augmentation de la portance

    quand le flux d'air aceleré par une helice devant apuie sur des surface de l'avion c'est une perte de poussé et de rendement ... l'helice propulsive n'a pas ce probleme et a un rendement legerement meilleur

    mais le meilleur moyen d'augmenter le rendement d'une helice est d'augmenter son diametre , on peut mettre une helice plus grande devant que derriere

  9. #8
    verdifre

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Bonjour,
    un des problemes des helices est le fait qu'elles generent un tourbillon, donc quand elles sont a l'avant une portion de l'aile travaille avec un flux d'air perturbé, cela augmente la portance d'un coté et la diminue de l'autre.
    En vol, pour une helice qui fonctionne correctement, l'acceleration à l'avant de l'helice est sensiblement du même ordre que à l'arriere de l'helice. Une hélice arriere fait mieux travailler l'aile. Cependant aerodynamiquement, loger le moteur à cet endroit la n'est pas avantageux, alors que à l'avant il n'est pas trés gênant.
    beaucoup d'essais ont été faits pour de longs arbres de transmission d'hélice, ce n'est pas simple et cela ne marche pas bien, bien qu'aerodynamiquement ce soit plutot mieux.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  10. #9
    michel dhieux

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    Bonjour,
    un des problemes des helices est le fait qu'elles generent un tourbillon,
    bonsoir.
    exactement ; et c'est entre autres une des réflexions de Northrop .
    je cite :
    Après tout, le vol, c'est l'aile, et si on peut se dispenser d'accessoires générateurs de traînées aérodynamiques inutiles, autant s'en passer ! .
    (fichier 1>> le yb 35 )
    d'où les moteurs derrières et juste qu'une aile cela devrait suffire ??

    résultat elle a même été invisible par les radars !.

    maintenant on commence a comprendre la vision inventive de Northrop .
    Le bombardier stratégique B-2 ou le triomphe tardif des idées de John K.«Jack » Northrop.( le deuxième fichier) entre 2 F16 et 1 F18
    Images attachées Images attachées
    croit-on découvrir des choses qu' on ne fait que redécouvrir.

  11. #10
    verdifre

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    bonsoir ,
    une autre solution trés efficace, car on perd pas mal d"energie à faire un tourbillon est l'hélice contrarotative qui laisse derriere elle un flux d'air beaucoup plus propre et qui augmente significativement le rendement propulsif
    malheureusement la mécanique est plutot complexe
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  12. #11
    robur712

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    un des problemes des helices est le fait qu'elles generent un tourbillon, donc quand elles sont a l'avant une portion de l'aile travaille avec un flux d'air perturbé, cela augmente la portance d'un coté et la diminue de l'autre.
    On peut aussi considérer que l’aile agit comme un redresseur de flux et améliore le rendement propulsif.

    Placée à l’ arrière , l’hélice travaille dans le sillage de l’aile ou du fuselage et l’écoulement aval n’est pas redressé.
    La solution hélice propulsive est peu utilisée , les performances des Varieze et Piaggio Avanti sont à rechercher ailleurs ( faible surface mouillée et maintien d’un écoulement laminaire ).

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    En vol, pour une helice qui fonctionne correctement, l'acceleration à l'avant de l'helice est sensiblement du même ordre que à l'arriere de l'helice.
    D’après HOERNER, : sur un Me 109 G à vitesse maximale, le fuselage, tous ses accessoires et les emplantures d’aile sont soumis à une pression dynamique supérieure de 10 % à celle correspondant à la vitesse de vol .

    Autre avantage de l’hélice "avant" : sur les multimoteurs, la masse des moteurs située en avant du centre de torsion de l'aile, réduit les risques de flottement ( couplage des modes de flexion et torsion ).


  13. #12
    invite0324077b

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    tout depand du nombre d'helice

    pour faire simple avec un seul moteur , c'est devant qu'on peut mettre l'helice la plus grande

    pour une multitude de petit moteur les helice ne risque pas de taper par terre et on peut les mettre propulsive derriere l'aile

    ca ne se voit pas actuellement car les gros avion sont tous a reacteur , mais avec l'augmentation du prix des carburant on reviendra aux avions a helice

  14. #13
    robur712

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par chatelot16 Voir le message
    ...pour une multitude de petit moteur les helice ne risque pas de taper par terre et on peut les mettre propulsive derriere l'aile...

    Le Solar impulse (machine certainement étudiée avec beaucoup de moyens ) a ses petits moteurs placés en avant de l’aile....


  15. #14
    verdifre

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    bonsoir
    Le Solar impulse (machine certainement étudiée avec beaucoup de moyens ) a ses petits moteurs placés en avant de l’aile....
    mais trés vraisemblablement des helices avec un rendement hors du commun, donc trés peu de perturbutions dues à leur sillage
    rendement important cela implique un faible delta V et une faible rotation de la masse d'air

    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  16. #15
    invite0324077b

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    c'est vrai que ca donne a reflechir ...

    helice devant , ca envoie quelque toubillon dans l'aile , mais l'helice a au moins de l'air propre

    helice deriere c'est l'aile qui a de l'air propre , et l'helice qui a de l'air perturbé par l'aile

    c'est vrai que depuis qu'il y a des avion les helice sont devant ... je croyais que l'helice deriere etait bonne pour le meilleur rendement a basse vitesse ... si pour cet avion solaire archi economique en puissance il mettent l'helice devant , je ne me permet pas de les contredire

    j'aprecie aussi l'argument de robur712 : le moteur a l'avant de l'aile tire est donne de la stabilité ... le moteur a l'arriere risque d'amplifier les deformations et oscillations

    le centre de poussé d'une aile est pres de l'avant , la structure doit donc etre plus rigide et solide a l'avant , donc le centre de gravité du moteur a interet d'etre a l'avant aussi

    helice contra rotative ? tout depand de la vitesse : a basse vitesse on a des helice a faible pas qui marchent bien sans donner une grande rotation a l'air ... ca se gate a grande vitesse ou l'on ne peut pas augmenter la vitesse de rotation sous peine d'helice supersonique : il faut donc augmenter le pas , et la ca fait tourner l'air , et la double helice contre rotative devient utile

  17. #16
    polo974

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par robur712 Voir le message
    ...
    La solution hélice propulsive est peu utilisée , les performances des Varieze ...

    C'est vraiment le mauvais exemple:
    http://inter.action.free.fr/publicat...ds/canards.htm

    Les avions de ce concepteur en général sont mauvais, sinon, très mauvais...
    Jusqu'ici tout va bien...

  18. #17
    PIXEL

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    ce fut un débat qui fit couler de l'encre et provoqué polémiques et disputes dans les années 30's....

    quand le (probablement) meilleur avion à hélices jamais construit: le DC 3 est arrivé : la messe était dite

  19. #18
    robur712

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par chatelot16 Voir le message
    ... l'argument de robur712 : le moteur a l'avant de l'aile tire est donne de la stabilité ... le moteur a l'arriere risque d'amplifier les deformations et oscillations...l
    Ce n’est pas tout à fait comme cela que ça marche :

    Lorsque l’aile, sous l’effet d’une rafale, fléchit vers le haut , l’inertie due à la masse des moteurs fabrique un moment de torsion qui tend à modifier l’incidence de l'aile.

    Si les moteurs sont situés en avant de l’aile , cette torsion tend à réduire l’incidence.

    Cette diminution d’incidence (due à la torsion de l’aile) réduit les charges aérodynamiques et par conséquent tend à réduire la flexion de l’aile.

    C’est évidemment l’inverse avec des masses situées en arrière de l’aile.
    Dans ce cas il y a augmentation des forces aérodynamiques lorsque l’aile se déforme vers le haut.
    Ce couplage flexion torsion peut prélever de l’énergie à l’écoulement et conduire à la destruction de la structure.

    C’est probablement l’une des raisons qui ont conduit les concepteurs du Solar impulse à placer les moteurs très en avant d’une aile peu rigide en flexion et sans doute en torsion.


  20. #19
    robur712

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par polo974 Voir le message
    C'est vraiment le mauvais exemple:
    http://inter.action.free.fr/publicat...ds/canards.htm

    Les avions de ce concepteur en général sont mauvais, sinon, très mauvais...
    Je suis d’accord pour le Varieze , une architecture classique donnerait sans difficultés des performances équivalentes.

    Par contre pour le Piaggio , inter. action dit que la formule permet une laminarité exceptionnellement étendue.


  21. #20
    harmoniciste

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par alexan-dre Voir le message
    est-ce que mettre une hélice devant l'aile permettrait une portance plus importante que pour le même appareil à la même vitesse avec une hélice autre part ?
    Bonjour,
    La portance en vol étant égale au poids de l'engin, placer une hélice devant l'aile permet plutôt une portance égale à vitesse plus basse. C'est ce qu'avait déjà réalisé le BREGUET 940 et 941: 4 hélices soufflaient la totalité de l'envergure: Résultats exceptionnels. Hélas complexe à réaliser, car par sécurité il faut que la panne d'un moteur ne modifie pas la répartition du souffle sur l'aile. D'où une interconnexion des quatres arbres d'hélice.

  22. #21
    harmoniciste

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par alexan-dre Voir le message
    En faisant circuler l'air uniquement sur la face supérieur de l'aile, peut-on imaginer des vols d'avion statiques ?
    Oui, on peut envisager un décollage vertical de cette façon. Mais, là encore, l'arrêt du soufflage (panne) provoquant la chute, il faudrait prévoir une redondance importante de la motorisation.

  23. #22
    harmoniciste

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par chatelot16 Voir le message
    c'est vrai que depuis qu'il y a des avion les helice sont devant ... je croyais que l'helice deriere etait bonne pour le meilleur rendement a basse vitesse ...
    Le rendement de l'hélice dépend surtout de son diamêtre. La placer derrière laisse souvent moins de garde au sol et limite son diamêtre. Mieux vaut donc la mettre devant. Mais si la garde au sol n'est pas un problême, mieux vaut la mettre derrière, puisque là elle n'accroît pas la vitesse air du fuselage.


    Citation Envoyé par chatelot16 Voir le message
    le moteur a l'avant de l'aile tire est donne de la stabilité ...
    Le moteur étant rigidement lié au fuselage, pousser ou tirer c'est exactement pareil: ce qui compte c'est l'axe de la poussée. La bonne vieille "Caravelle" n'avait aucune tendance au tête à queue!

  24. #23
    invite0324077b

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    tres bonne explication robur712 !

    ca explique donc que tout les moteurs , a helice ou reacteur sont toujours en porte a faux a l'avant de l'aile ... toute masse a l'arriere de l'aile diminuerait dangereusement la stabilité de la structure

    ca me fait penser a autre chose ... le moteur diesel junker jumo etait prevu a lorigine pour etre monté a plat a l'interieur des ailes ... donc centre de gravité au millieu de l'aile , donc en ariere du centre de poussé qui est a l'avant de l'aile ... donc mauvaise stabilité ... il a été monté vertical depassant a l'avant de l'aile comme tout les autres avion ...

    j'ai lu une explication comme quoi le montage vertical a été du a une histoire de lubrification , mais je crois beaucoup plus a cette histoire de stabilité de structure

  25. #24
    michel dhieux

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    bonsoir
    le YB 35 aile volant de NORTHROP était à hélices contrarotatives et les moteurs avaient 28 cylindres en 4 rangées en étoiles (voir le fichier ) 3000ch chacun .
    mais il y avait des vibrations ,ils sont passés en hélice normale , puis la fin de la guerre , il ont été monté avec 8 réacteurs , plus de vibration et l'aventure à continuer dans la série des B .(bomber) devenu B49 .
    ET le petit dernier de la série.(fichier 3)
    a propos d'hélice devant et derrière comment analyser le push-pull
    Skymaster utiliser avec succès au vietnam(fichier 2).
    Avantages de la configuration push pull
    L'alignement des deux moteurs réduit la trainée aérodynamique par rapport à deux moteurs installés classiquement (un sur chaque aile ) . Pour une même puissance de moteurs installés, un avion en configuration push-pull fera preuve d'une vitesse maximum plus élevée et d'une consommation de carburant plus faible .
    un certain dornier était comme cela mais je me rappelle plus lequel .
    cordialement
    Images attachées Images attachées
    croit-on découvrir des choses qu' on ne fait que redécouvrir.

  26. #25
    harmoniciste

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par chatelot16 Voir le message
    tres bonne explication robur712 !
    ca explique donc que tout les moteurs , a helice ou reacteur sont toujours en porte a faux a l'avant de l'aile ... toute masse a l'arriere de l'aile diminuerait dangereusement la stabilité de la structure
    Ah ??? Alors, Ils devaient pas savoir encore çà les américains!
    http://4.bp.blogspot.com/_BAXkvF7Ydh...y+and+b-36.jpg
    http://ecampus.nmit.ac.nz/moodle/fil...p_variants.jpg
    http://www.wired.com/images_blogs/au...2009/07/x2.jpg

  27. #26
    verdifre

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    bonjour,
    un avion est toujours un compromis entre des exigences contradictoires. Les meilleures solutions avec des connaissances données et une technologie données peuvent parfois êtres regardées avec un peu de condescendance quelques années plus tard.
    les phénomenes d'aeroelasticiré ne sont pas encore forcément bien maitrisés et ne sont pas toujours critiques si l'aile est suffisement rigide (il n'y a pas forcément besoin de moteurs pour que ceux ci se declenchent, cela peut arriver sur des planeurs aussi)
    Autrement dit si l'aile est suffisamment rigide, on peut placer le moteur derrière. Reste à définir precisément ce suffisamment.
    En aéronautique, beaucoup de formules ont été essayées et les cahiers des charges des avions sont trés variés. Penser qu'il existe une bonne solution pour tous les cas me semble illusoire. Entre l'avion de travail agricole, le chasseur et le long courrier on a des différences enormes de contraintes et une solution adaptée dans un cas ne le sera pas forcément dans d'autres. Si on ajoute la dessus certains choix technologiques qui imposent leurs propres contraintes on peut admettre qu'il n'existe pas une bonne solution, mais uniquement un compromis pas trop mauvais dans un cas de figure.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  28. #27
    robur712

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Ah ??? Alors, Ils devaient pas savoir encore çà les américains!
    1- On peut supposer que l’aile épaisse du B36 était beaucoup plus à l’abri du flottement que la fragile voilure du Solar impulse !

    2- Sur un monomoteur , le moteur dans le dos des occupants n’est peut être pas une bonne idée sur le plan de la sécurité.


    3-Sur le Piaggio Avanti on peut imaginer :

    a-Que le faible diamètre des hélices ( 2.1 m, pour 850 ch ! ) permet de réduire la distance entre moteurs et par conséquent, les déformations en torsion de la partie centrale de l’aile.

    b- Que le centre de gravité de la turbine n’est pas très éloigné de l’axe de torsion, la turbine peut en effet être liée à l’hélice par un arbre dont théoriquement rien ne limite la longueur .


  29. #28
    robur712

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    .... les phénomenes d'aeroelasticiré ne sont pas encore forcément bien maitrisés et ne sont pas toujours critiques si l'aile est suffisement rigide (il n'y a pas forcément besoin de moteurs pour que ceux ci se declenchent, cela peut arriver sur des planeurs aussi)....
    Certes, mais la masse des moteurs constitue un bon moyen de limiter le risque de flottement, un peu comme l’équilibrage statique des ailerons autour de leurs charnières.

  30. #29
    michel dhieux

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    Citation Envoyé par robur712 Voir le message
    1- On peut supposer que l’aile épaisse du B36 était beaucoup plus à l’abri du flottement que la fragile voilure du Solar impulse !

    2- Sur un monomoteur , le moteur dans le dos des occupants n’est peut être pas une bonne idée sur le plan de la sécurité.
    bonjour
    1/ lors des premiers essais d'aile sur A 380 en 2005 et sur un proto destiné a resté au sol . la flexion sans endommagement de la structure à été de 6.80m ,
    et j'assure que l'aile du galaxy ( c'était en 1970 au bourget) bouge sacrément même au sol , je me trouvais au niveau du réacteur extérieur droit , et il se déplaçait d'environ 10 cm ,de haut en bas . d'ailleurs si vous regardez une photo d'un gros cargo au sol puis une autre en vol charge maximale vous voyez une différence , l'aile est droite .......
    2/
    à voir , j'en doute .....
    cordialement
    Images attachées Images attachées  
    croit-on découvrir des choses qu' on ne fait que redécouvrir.

  31. #30
    invite0324077b

    Re : Hélice devant ou derrière l'aile ?

    pour un avion normal facile a piloter il faut que le centre de gravité soit legerement en avant de l'aile ... puisque qu'il y a une queue derriere , il est bon de mettre le poid d'un moteur devant

    bien sur il y a la caravelle et d'autre avec reacteur derriere ... mais c'est des avion ou il faut une cabine spacieuse pour beaucoup de passager ... il on donc un fuselage long en avant de l'aile

    pour un ulm faiblement motorisé c'est presque pareil , le pilote est plus lourd que le moteur , donc on met parfois le pilote devant et le moteur derriere

    pour un ancien avion de chasse ou avion de voltige actuel il n'y a rien a inventer le moteur tres lourd doit etre devant

    et pour revenir au sujet , plusieur moteur sur l'aile , mettre les moteur legerement en avant de l'aile cumule bien des avantage ... stabilité de l'aile si elle est souple ... et meme si elle est plus rigide ca ne peut qu'ameliorer la securité ... participer a l'equilibrage de la queue

    la conception de n'importe quel engin est vraiment une histoire de multiples compromis ... quand on ne connait pas tout on croit trouver des solution geniale completemnt differente de ce qui existe ... et quand on etend les explication de ceux qui connaissent on s'apercoit que les solution actuelle ne sont pas si mauvaise ... j'en aprend beaucoup dans ce genre de discussion

    finalement la place de l'helice devant ou derriere n'est pas importante , c'est le poid du moteur qui est important

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