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→Contrôle des hélices à pas variable
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== Contrôle des hélices à pas variable == | == Contrôle des hélices à pas variable == | ||
Typiquement, les appareils de la Seconde Guerre mondiale sont équipés d'hélices à pas variable. Pour quelques-uns d'entre eux, par exemple le P-51D, le Spitfire IIa ou le Seafire IIIc, le pilote contrôle le pas de l'hélice ; d'autres comme le Fw-190 A8 ou le Bf-109 G14 disposent d'un contrôle automatique du pas qui prend le relais à une certain point, mais sous certaines conditions le pilote doit toujours contrôler le pas. En pratique, | Typiquement, les appareils de la Seconde Guerre mondiale sont équipés d'hélices à pas variable. Pour quelques-uns d'entre eux, par exemple le P-51D, le Spitfire IIa ou le Seafire IIIc, le pilote contrôle le pas de l'hélice ; d'autres comme le Fw-190 A8 ou le Bf-109 G14 disposent d'un contrôle automatique du pas qui prend le relais à une certain point, mais sous certaines conditions le pilote doit toujours contrôler le pas. En pratique, cela signifie que le simple fait d'augmenter les gaz ('''PgUp''') ou de les réduire ('''PgDn''') n'augmentera ou ne réduira généralement pas la poussée comme c'est le cas sur d'autres aéronefs. La poussée qui agit sur l'appareil est en fait déterminée par une interaction entre le réglage des gaz et le réglage du pas de l'hélice (qui peut être ajusté en utilisant '''n''' et '''shift-n''' - et en général, également par le levier de pas qui se présente sous forme d'un actionneur juste à côté de la manette des gaz du côté gauche du cockpit). | ||
La raison sous-jacente est double : premièrement, la poussée générée par l'hélice dépend de sa vitesse de déplacement d'air. | La raison sous-jacente est double : premièrement, la poussée générée par l'hélice dépend de sa vitesse de déplacement d'air. Cela signifie que la même poussée peut être générée par une hélice qui déplace beaucoup d'air à chaque tour, mais tourne doucement, et par une autre hélice qui déplace la moitié moins d'air par tour, mais tourne deux fois plus vite. Le réglage du pas définit l'angle des pales de l'hélice, et par conséquent contrôle le déplacement d'air par tour. Un angle faible correspond à un faible déplacement par tour, tandis qu'un grand angle affecte un plus grand volume d'air. Toutefois, par essence, une pale d'hélice n'est rien d'autre qu'une aile, et comme une aile d'avion elle a un angle d'attaque optimal. Si le flux d'air rencontre les pales sous cet angle, l'hélice génère la poussée avec une efficacité maximale ; sous n'importe quel autre angle, l'hélice ne fonctionne pas de manière optimale. En conséquence, le réglage optimal du pas d'hélice pour un avion qui accélère sur la piste à des vitesses inférieures à 100 nœuds est différent du réglage optimal pour une vitesse de croisière de 350 noeuds, puisque le flux d'air au niveau des pales résulte d'une combinaison de la vitesse de rotation de l'hélice et de la vitesse de l'avion par rapport à l'air. | ||
Il est possible de construire des hélices qui ajustent le pas en fonction de la vitesse de l'air - mais ceci ne prend pas en compte le second problème, plus important : le moteur. Ce que la manette des gaz commande, c'est la consommation d'énergie interne du moteur. La jauge pertinente est celle de la '''pression d'admission''' : manifold pressure (dans les appareils allemands, mesurée en ata, dans les anglais en PSI, dans les américains en inHG). La pression d'admission mesure la force agissant à l'intérieur du moteur, et cette force augmente lorsque l'on augmente les gaz. Cependant, il ne s'agit pas de la puissance en sortie du moteur. Cette quantité dépend de l'efficacité du moteur, et l'efficacité des moteurs à pistons dépend de manière cruciale de la vitesse de rotation (rpm). Ils ont une efficacité maximale dans une bande étroite (pour le P-51D, par exemple, entre 2500 et 3000 rpm) ; en-dehors de cette fenêtre, l'efficacité du moteur diminue de façon drastique. Cela signifie qu'avec un tel moteur, il ne suffit pas d'utiliser simplement un faible angle d'hélice, avec un faible déplacement d'air par tour, au lieu d'une vitesse de rotation plus rapide. Il faut plutôt choisir, pour un réglage donné des gaz, le pas d'hélice approprié de sorte que le moteur tourne à un régime optimal. Les hélices qui effectuent cette opération automatiquement sont appelées '''hélices à vitesse constante'''. | Il est possible de construire des hélices qui ajustent le pas en fonction de la vitesse de l'air - mais ceci ne prend pas en compte le second problème, plus important : le moteur. Ce que la manette des gaz commande, c'est la consommation d'énergie interne du moteur. La jauge pertinente est celle de la '''pression d'admission''' : manifold pressure (dans les appareils allemands, mesurée en ata, dans les anglais en PSI, dans les américains en inHG). La pression d'admission mesure la force agissant à l'intérieur du moteur, et cette force augmente lorsque l'on augmente les gaz. Cependant, il ne s'agit pas de la puissance en sortie du moteur. Cette quantité dépend de l'efficacité du moteur, et l'efficacité des moteurs à pistons dépend de manière cruciale de la vitesse de rotation (rpm). Ils ont une efficacité maximale dans une bande étroite (pour le P-51D, par exemple, entre 2500 et 3000 rpm) ; en-dehors de cette fenêtre, l'efficacité du moteur diminue de façon drastique. Cela signifie qu'avec un tel moteur, il ne suffit pas d'utiliser simplement un faible angle d'hélice, avec un faible déplacement d'air par tour, au lieu d'une vitesse de rotation plus rapide. Il faut plutôt choisir, pour un réglage donné des gaz, le pas d'hélice approprié de sorte que le moteur tourne à un régime optimal. Les hélices qui effectuent cette opération automatiquement sont appelées '''hélices à vitesse constante'''. | ||
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Pour piloter l'avion, cela signifie que dans une situation de vol donnée, vous devez d'abord régler les gaz à la puissance souhaitée et contrôler la pression d'admission (par exemple, sur le P-51D, vous ne devriez pas dépasser 61 inHg inutilement) et ensuite régler le pas de l'hélice de telle sorte que le régime moteur soit dans la zone optimale. Pour chaque avion, vous devez connaître à la fois la pression d'admission d'exploitation et le régime moteur optimal. | Pour piloter l'avion, cela signifie que dans une situation de vol donnée, vous devez d'abord régler les gaz à la puissance souhaitée et contrôler la pression d'admission (par exemple, sur le P-51D, vous ne devriez pas dépasser 61 inHg inutilement) et ensuite régler le pas de l'hélice de telle sorte que le régime moteur soit dans la zone optimale. Pour chaque avion, vous devez connaître à la fois la pression d'admission d'exploitation et le régime moteur optimal. | ||
Pour le décollage, comme l'avion est initialement au repos, l'angle optimal est plutôt faible (voir le réglage approprié dans l'aide de l'avion, ou régler l'angle au minimum en utilisant '''n''' jusqu'à ce que le levier du pas d'hélice ait atteint sa position la plus en avant). Pour l'atterrissage, on veut souvent rendre l'hélice effectivement inefficace, on peut donc augmenter l'angle jusqu'à sa valeur maximale (en utilisant '''shift-n'''). Cette action est suivie par un ralentissement audible du moteur vers son bas régime. | Pour le décollage, comme l'avion est initialement au repos, l'angle optimal est plutôt faible (voir le réglage approprié dans l'aide de l'avion, ou régler l'angle au minimum en utilisant '''n''' jusqu'à ce que le levier du pas d'hélice ait atteint sa position la plus en avant). Pour l'atterrissage, on veut souvent rendre l'hélice effectivement inefficace, on peut donc augmenter l'angle jusqu'à sa valeur maximale (en utilisant '''shift-n'''). Cette action est suivie par un ralentissement audible du moteur vers son bas régime. | ||
== Mode de vol rapide ou lent == | == Mode de vol rapide ou lent == | ||