Question technique : HP vs Poussée

[AlexisBV]

Est-ce que la poussée d'un réacteur en livre est l'équivalent de mettre une balance à poisson à l'arrière de l'avion et de vérifier à combien de livre monte la balance lorsque le moteur est à pleine puissance

C'est pas mal ça... d'ailleurs ce serait bien le fun si on pouvait nous fournir ce chiffre pour les combinaisons moteur+hélice "standard" qui sortent de l'usine.

En passant, pour les turboprops (Dash-8, ATR), on parle aussi de HP, et non poussée

[Mach Diamond]

Est-ce que la poussée d'un réacteur en livre est l'équivalent de mettre une balance à poisson à l'arrière de l'avion et de vérifier à combien de livre monte la balance lorsque le moteur est à pleine puissance

Je me rend compte que je n'avais pas répondu à cette question: la réponse est oui, c'est exactement ça.

La valeur publiée est normalement la poussée statique, quand l'avion est à l'arrêt - d'où l'unité lbst (pounds static thrust) qu'on voit souvent.

Alexis, les turboprops c'est la même chose que les pistons - la raison du HP est l'hélice. Dans les calculs de performance, la plupart des turboprops ont aussi une composante de poussée due à la sortie des gaz - plusieurs centaines de livres pour les Dash.

--Luc

[AlexisBV]

Alexis, les turboprops c'est la même chose que les pistons - la raison du HP est l'hélice. Dans les calculs de performance, la plupart des turboprops ont aussi une composante de poussée due à la sortie des gaz - plusieurs centaines de livres pour les Dash.

314 livres pour un PW127M équipé sur un ATR72-600, à T/O power à sea level, 15°C

L'hélice (HS568F), elle, génère 6940 livres dans les mêmes conditions.

Demandez-moi pas comment je le sais

La valeur publiée est normalement la poussée statique, quand l'avion est à l'arrêt - d'où l'unité lbst (pounds static thrust) qu'on voit souvent.

Et ça diminue avec la vitesse.. même avant d'ajouter la traînée (pour obtenir une poussée nette)

[chuck]

sur A400M, dans les 10000Hp, la poussée résiduelles, fait pas loin des 10%.. pas négligeable.

Aprés, faut bien se dire, que le moteur est element parmis d'autres au travers de la chaine de propulsion:
une hélice non adapatée et le rendement s'effondre.

[Mach Diamond]

Bon Alexis, je ne t'apprend rien j'ai lu trop vite ta réponse à laquelle je n'ai rien rajouté d'utile

--Luc

[martind2112]

Pour le 85 % sur un cessna 150 ou 152 j'ai des serieux doutes
En tous cas ils se sont nettement amélioré avec le Cessan 172 un Mac Cauley de diametre 75" plus grande que sur un Piper cheroké .
Parceque les autres constructeurs, Citabria, Piper pour les mêmes moteurs ont des hélices de diametre plus grand a pale plus large
Chez les constructeurs en Amerique le Cessan 150 et le Cessna 152 sont les seul a poser des des hélices de si petit diametre soit 69" tous les autres c'est 71" 72" 74" avec les mêmes moteur sur des avion differrents

Pourrait tu refaire le même exercise de calcul avec un Cessan 140
la croisiere est 100 mph pour ces deux avions (les plus propre exceptionellement vont atteindre 110mph )

Cessna 140 moteur 85hp hélice diametre 71" pas 48
Cessna 150 moteur 100hp hélice diametre 69" pas 48

André

Je viens de voir qu'il est un peu tard pour répondre.

Mais en attendant...

Pour le 85%, c'est pas mal coulé dans le béton. Seulement, il faut comprendre ce qu'il signifie vraiment. Il caractérise une quantité qui n'est pas facilement estimable par nos sens ou notre esprit. À noter que cette valeur serait différente dans un fluide comme l'eau.

Ce que j'ai calculé, c'est la force propulsive, ou la traînée qui ont la même valeur à vitesse constante, en palier.

Le calcul que j'ai fait ne tient pas compte du pas de l'hélice, sauf indirectement en supposant que l'hélice est opérée en croisière à sa vitesse de design, ce qui lui donne une efficacité démontrée d'environ 85%.
Dans cet exercise, on fait abstraction du diamètre de façon similaire.

Je ne sais pas exactement ce que vous voulez que je calcule, mais il me faudrait un point sur la table de performance en croisière du C140. Par exemple, selon le manuel du C150H: 74% BHP, 15 Celcius, 102 KTAS (vitesse vraie).

Quand vous dites 100 mph, est-ce la vitesse indiquée, ou la vitesse vraie (TAS)?

Je partagerai plus tard certains résultats que j'ai obtenus ce soir, en essayant de prédire par calcul comment réagiraient un C140 et un C150 avec un 150 HP.

[martind2112]

Mon premier doublon!

[Louis_greniier]

En fait je cherche à savoir pour mon avion avec un 175 HP, c'est quoi la poussée d'air que produit l'hélice.

672 livres à 3200 rpm en statique. Le max rpm de ton moteur (qui a une boïte de réduction.)

Louis

[C-GBVK]

Bonjour
[quote="martind2112Quand vous dites 100 mph, est-ce la vitesse indiquée, ou la vitesse vraie (TAS)?

Je partagerai plus tard certains résultats que j'ai obtenus ce soir, en essayant de prédire par calcul comment réagiraient un C140 et un C150 avec un 150 HP.[/quote]

Non parceque un C150 avec moteur o-320 150hp et une hélice approuvé 74 56 performe bien ..

C'est le Cessna 150 standard 100hp qui m'interesse /versus le Cessna 140 standard 85hp
Le Cessan 140 a un moteur continental 85hp a 2575rpm une hélice Mac cauley 71 48 .
Le Cessan 150 moteur O-200 100hp a 2750rpm une hélice mac cauley de 69 48
la vitesse de ces deux models d'avion est trés semblable ils se font pas mal quand il vole cote a cote, en general 100mph en croisiere vitesse indiqué .
Ce qui m'intrique c'est que ces vieux Cessna 140 dessiné au crayon sur des tables a dessins en 1946 avec un moteur de 85 hp sont plus performant que des avions calculé a l'ordinateur et amélioré pendant des décenies .
Alors théoroqiement qu'est ce qui accroche dans les calculs de poussé de rendement ? Personellement mon experience se limite sur le siege juste poser differrentes hélices diametre et pitch et tester dans toutes les configurations et prendre des notes sur les performances .
Reste a savoir c'est quoi qui n'est pas adapté, le moteur O-200 ou l'hélice du Cessna 150 , ou les deux ?
Rarement un pilote de flotteur opere avec un O-200 100hp il prefere de loin le C90 90hp (certain vont jusqu'a ouvrire leur O-200 pour poser un cam de C90 ) si les gars se donnent tout ce trouble c'est qu'il y a une meilleur tire avec C90 .

André

[chuck]

le moteur, l'hélice, cela ne fait pas tout...
la forme des capots, la proximité de l'hélice et du capot, etc... influe aussi sur le rendement final.

Pour ce qui est du cessna 150 vs 140, je ne me fais de bile, mais aucun des deux n'a été fait sur un ordinateur... (le 140, créé en 45/46 et le 150 vers année 55-60, autant dire des époques où un assemblage de transitors apte à faire des optimiation aéro n'existait pas encore, et encore moins à un tarif "abordable"). Ensuite, si on compare avec l'aviation "moderne", les choses ont changé, la réglementation etc... resistance au crash, perfo mini, etc...

si on compare avec le "descendant", à savoir le 162 - skycatcher
il est vrai que l'écart est pas flagrant, flagrant. Bon point, le max HP est obtenu au meme RPM...
Le 162 est plsu léger (1320lbs), mais le 140 permet plus de poids (1450lbs en version terrestre).
Le 140 à 85HP, le 162, 100HP...
La max speed en level flight est pas vraimen significative non plus: 115mph (140) vs 118 (162)

Bon, aprés, dur à dire, ce ne sont que les papiers de la certif, ou de la plaquette de presentation du 162:
http://rgl.faa.gov/Regulatory_and_Guida ... enDocument
http://www.cessna.com/single-engine/sky ... ments.html
http://rgl.faa.gov/Regulatory_and_Guida ... enDocument (pour le 150A)

mais le cahier des charges est certainement different... volume cabine peut etre plus gand pour le 162 (plus de surface mouillée-->plus de trainée), train tricycle vs train classique, etc...

[47guy's]

sur A400M, dans les 10000Hp, la poussée résiduelles, fait pas loin des 10%.. pas négligeable.

Aprés, faut bien se dire, que le moteur est element parmis d'autres au travers de la chaine de propulsion:
une hélice non adapatée et le rendement s'effondre.

Si je ne me trompe pas c'est la raison que les PT6 on maintenant les ''EXAUS PIPE'' vers l'arriere sur les turboprop moderne.

Avant il finissais presque flush au carenage moteur.

Guy

[NormandL]

En fait je cherche à savoir pour mon avion avec un 175 HP, c'est quoi la poussée d'air que produit l'hélice.

672 livres à 3200 rpm en statique. Le max rpm de ton moteur (qui a une boïte de réduction.)

Louis

Voila la réponse que j'attendais.

Comme mon avion fait 2350 lb, poids max au décollage, cela représente donc une poussée correspondant à 28% du poids.

Je ne sais pas quel est la façon dont tu y es arrivé à calculer ce 672 lb..

Je vais donc pouvoir faire des comparaisons, approximatives évidemment, entre les performances d'un Airbus et de mon Cessna.

En passant tu es assez astucieux d'avoir déduit que j'avais un moteur GO-300, avec gear box.

Merci encore

[Alphafloor]

sur A400M, dans les 10000Hp, la poussée résiduelles, fait pas loin des 10%.. pas négligeable.

Aprés, faut bien se dire, que le moteur est element parmis d'autres au travers de la chaine de propulsion:
une hélice non adapatée et le rendement s'effondre.

Si je ne me trompe pas c'est la raison que les PT6 on maintenant les ''EXAUS PIPE'' vers l'arriere sur les turboprop moderne.

Avant il finissais presque flush au carenage moteur.

Guy

Sur le King Air 200, si je me souviens bien, c'était 850 shaft hp + l'équivalent d'un 50 hp avec la poussée résiduelle des exhaust. (ou c'était 800+50, mais ça ressemblait à ça)

[martind2112]

Bonjour

Quand vous dites 100 mph, est-ce la vitesse indiquée, ou la vitesse vraie (TAS)?

Je partagerai plus tard certains résultats que j'ai obtenus ce soir, en essayant de prédire par calcul comment réagiraient un C140 et un C150 avec un 150 HP.

Non parceque un C150 avec moteur o-320 150hp et une hélice approuvé 74 56 performe bien ..

Je fais ça comme exercice complémentaire.

C'est le Cessna 150 standard 100hp qui m'interesse /versus le Cessna 140 standard 85hp
Le Cessan 140 a un moteur continental 85hp a 2575rpm une hélice Mac cauley 71 48 .
Le Cessan 150 moteur O-200 100hp a 2750rpm une hélice mac cauley de 69 48
la vitesse de ces deux models d'avion est trés semblable ils se font pas mal quand il vole cote a cote, en general 100mph en croisiere vitesse indiqué .
Ce qui m'intrique c'est que ces vieux Cessna 140 dessiné au crayon sur des tables a dessins en 1946 avec un moteur de 85 hp sont plus performant que des avions calculé a l'ordinateur et amélioré pendant des décenies .
Alors théoroqiement qu'est ce qui accroche dans les calculs de poussé de rendement ? Personellement mon experience se limite sur le siege juste poser differrentes hélices diametre et pitch et tester dans toutes les configurations et prendre des notes sur les performances .
Reste a savoir c'est quoi qui n'est pas adapté, le moteur O-200 ou l'hélice du Cessna 150 , ou les deux ?
Rarement un pilote de flotteur opere avec un O-200 100hp il prefere de loin le C90 90hp (certain vont jusqu'a ouvrire leur O-200 pour poser un cam de C90 ) si les gars se donnent tout ce trouble c'est qu'il y a une meilleur tire avec C90 .

André

Désolé pour la mise en page.

Airplane____BHP_Power___Pr._Alt___TAS_(kts)___Thrust_(lbf)____Kdrag___T/P_(lbf/hp)____Kdrag%__Prop_eff.
C140_______85__74%____0_______101.7_______171_________0.28____2.72____________0.85____0.85
C140-100__100__74%____0_______107.4_______191_________0.28____2.58____________0.85____0.85
C140-150__150__74%____0_______122.9_______250_________0.28____2.25____________0.85____0.85
C150B/C___100__75%____0_______109.0_______191_________0.27____2.54____________0.82____0.85
C150D_____100__76%____7500____107.0_______197_________0.29____2.59____________0.88____0.85
C150F_____100__76%____7500____107.0_______197_________0.29____2.59____________0.88____0.85
C150H_____100__74%____0-7500__101.7_______201_________0.33____2.72____________1.00____0.85
C150H_____100_100%____0_______106.1_______219_________0.33____2.19____________1.00____0.714
C150H-110_110__74%____7500____105.0_______215_________0.33____2.64____________1.00____0.85
C150H-150_150__74%____7500____116.4_______264_________0.33____2.38____________1.00____0.85
C152______110__75%____8000____107.0_______214_________0.31____2.59____________0.96____0.85
C162______100__75%____4000____111.0_______176_________0.24____2.35____________0.73____0.8
C162______100__65%____8000____108.0_______167_________0.24____2.56____________0.73____0.85
C172N_____160__75%____8000____122.0_______272_________0.31____2.27____________0.94____0.85
C175B_____175__75%____0_______121.0_______300_________0.34____2.29____________1.05____0.85
C175B_____175_100%____0_______128.7_______339_________0.34____1.94____________1.05____0.765
C140-BVK___85__74%____________87.0________200_________0.45____3.19____________1.36____0.85
C150-BVK__100__74%____________87.0________236_________0.52____3.19____________1.60____0.85

Kdrag est une comparaison des coefficients de traînée pour l'avion complet, dans le régime de vol concerné, soit à vitesse de croisière, rectiligne et en palier.
Kdrag = Drag / V^2 = 1/2 x rho x Area x CDtot

Kdrag% est le pourcentage relatif au C150H (Kdrag% = 1.00)

Si l'efficacité des hélices étaient différentes, le valeurs absolues changeraient, mais les tendances seraient les mêmes.

Selon les tables de performance en croisière, le C150 B ou C serait plus rapide que le 140. A partir du G, avec la vitre arrière (D) et la cabine plus large, la traînée a fait passer la performance du C150 en deça du C140.
Fait intéressant: le Kdrag du C150B/C est évalué inférieur à celui du C140.

Selon Wikipedia:
C150A/B/C "Fastback" comme le 120/140.
C150D-1964 Fenêtre arrière: fuselage modifié, traînée augmentée.
C150F-1966 Pneus plus gros 5 -> 6: traînée potentiellement augmentée.
C150G-1967 Fuselage élargis au niveau des portes: traînée potentiellement augmentée.
Le poids de 150 a aussi augmenté au fil des versions, ce qui augmente la traînée induite.

Pour la taille de l'hélice, je crois que c'est à cause du train tricyle et du dégagement au sol. Le C162 a une hélice de 67", mais semble être le plus aérodynamique des Cessnas (Kdrag=0.24) et va donc plus vite.
Je n'ai pas trouvé d'autres avions tricycles avec le O-200 qui auraient une hélice plus grande que 69".

On peut voir que ce n'est pas la vitesse du son en bout de pale qui soit la justification d'une hélice plus courte.
Dia_RPM_____omega___radius__tip_speed_(m/s)_tip_speed_(km/h)____Mach_(km/h)
69"_2750____287_____0.8763__252_____________908_________________1224
71"_2750____287_____0.9017__259_____________934_________________1224
71"_2575____269_____0.9017__243_____________874_________________1224

Les modèles suivis de "-110" et "-150" sont des variantes de motorisation, afin d'estimer les changements de vitesse de croisière auquels on pourrait s'attendre.
Les résultats me semblent raisonnables.

Pour demeurer le moindrement pertinent au sujet, j'y ai inclus le C175B.

André, avez-vous déjà essayé un pitch plus fin sur un C150?

[chuck]

sympa tt ca

tu les a eu où les chiffres ppour pouvoir calculer le tout ??

[martind2112]

sympa tt ca

tu les a eu où les chiffres ppour pouvoir calculer le tout ??

Cruise Performance Table, dans les POH, pour les paires BHP%-TAS.

Pour arriver aux estimés -110 et -150, j'ai ajusté le TAS pour en arriver à un Kdrag identique à celui estimé par les valeurs des POH. Ça ne tient pas compte de la diminution de la traînée induite qui serait engendrée par la vitesse de croisière supérieure, mais je crois que c'est à 1-2 kts près quand même.

[C-GBVK]

Bonjour


Je n'ai pas trouvé d'autres avions tricycles avec le O-200 qui auraient une hélice plus grande que 69".
Zenaire CH 701 moteur O-200 hélice Mac Cauley CM 71 43 en statique 2400rpm (trés bonne attellage pour cet avion )

André, avez-vous déjà essayé un pitch plus fin sur un C150?

Sur Cessna 150 si tu pose une 69 50 tu aurra une meilleur vitesse en croisiere économique 2350rpm mais tu vas perdre partout mouiller ta chemise en été sur des petites pistes .
Si tu pose une 69 46 tu vas avoir plus de vitesse plein gaz en palier parceque tu peut sortir 100hp le monter a 2750rpm tu vas avoir des gains au décollage en montée, mais en croisiere il te faut la tourner a 2500 et + pour avoir des vitesses semblable a la 69 50 ..

Disons que je me pose la question comment on peut arriver par calcul jsute en considerant la puissance écrite sur la plaque moteur a calculer
le trush en sachant que la plupart des avions équipé du moteur O-200 100hp hélice a pas fixe que jamais plein gaz on arrive a le monter a 2750rpm en palier encore moins en montée .
Si on parle d'un moteur lent coupleux comme Continental 65 hp relativement facile a ce que il tourne a 2300rpm plein gaz en palier
Comme le C90 et le C85 .
Dans la pratique la plupart des hélices sur les Cessan 150 ont un pitch de 46 au bout voir 44 , les Cessan 140 sont pitché a 46 au bout
la valeur du pitch reel estampé pour de nombreuses l'hélices est souvent mesuré a 6"du bout .
Une hélice adapté qui travaille bien sur un avion le bout de la pale doit devenir transparent plein gaz en palier, d'ou la legere diminution du pas en bout de pale .
Pour ce qui est des tests on parlera pas de légalité , de certification ..
on ne peut peu pas comprendre, ni savoir si on procede pas a des tests directement sur l'avion (les calculs cela degrossie , mais les tests dans la vrai vie doivent le confirmer . )
Sur un Cessan 150 moteur O-200 malgrés la faible garde au sol on peut essayer jusqu'a 72"de diametre en prenant des précautions .
Une hélice de Cessan 140 85hp posé sur un Cessna 150 100hp soit une mac Cauley de 71 48 son pas doit etre descendu a 45" pour etre fonctionel une 72 44 fonctione assez bien (j'ai pas verrifié autre chose sur un 150 ) les gains sont sur le décollage la montée trés peu de perte sur la vitesse de croisiere , plus de perte sur la vitesse maximal plein gaz (qui a trés peu d'interet pour l'usager .)

Un autre exemple de test de trush sur un hydravion
Dans le monde d'hydravion c'est bien important d'arriver a sortir de l'eau avion chargé et c'est dans ce monde que le bon mariage moteur-hélice-avion est trés important .
Sur un Aeronca Cheif sur flotteur moteur O-200 standard (pas buster avec piston de C85) les autorités ou les ingenieurs recommandaient une hélice de Cessan 150 soit un 69 48 au test seul a bord peu de carburant cela court longtemps sur l'eau, décollage pénible ...
Testé a 2 personnes a bord, le Richelieu n'est pas assez long pour le décoller, décollage imposible .
L'autre test une hélice Mac Cauley diametre 75" pitche 38" décollage rapide en pleinne charge et etrangement vitesse croisere en vol équivalente a regime plus élevéé .

l'arrivée dans les année 85 de la boreur 82 42 pour les petits avions a flotteur a été un grande amélioration dans notre petite avaition un + sécuritaire pour les pilotes qui frequentent les petits lac du nord .

André