Comment ça marche un Pitch variable

[alexfortin]

Bonjour Messieurs,

Je m'apprête à faire le grand saut vers un avion avec hélice à pitch variable (fixed speed). Mais comme je suis néophyte dans ce domaine que que ce super et merveilleux forum déborde de gens prêt à partager leur connaissance je me demandais si quelqu'un ne pourrait pas prendre 15 minutes et m'expliquer le tout.

Ce que je comprend:

1) nos avion à pitch fixe sont simple, on varie le RPM pour varier la puissance. Le pitch est fixe sur l'hélice donc plus on vire vite plus on tire de l'air pour avancer. Y a pas plus simple que cela.

2) Les avions à RPM fixe ont un pitch variable. On décolle avec un fine pitch et pour atteindre une meilleur vitesse en croisière, on augmente le pitch pour optimiser l'efficacité de l'hélice. Bref on lui fait manger plus d'air. Je pourrais comparer cela aux vitesse sur les vélos. On par sur la petite gear et ensuite on monte sur les grandes gear. Ce bout la est super claire pour moi et l'idée de manger plus d'air avec un pitch plus gros est très clair.

MAis comment on ajuste le tout.

Il faut maintenir une pression de manifold??? c'est quoi c'a une pression de manifold???? on place tu le RPM du moteur toujours à 2 600RPM durant l'ensemble du vol et on joue juste sur le pitch???? on atterrie à 2600RPM ??? C'est ce bout que je comprend pas. Comment on ajuste le pitch? en fonction de quel variable on sait qu'on a le bon pitch.

Comme il n'y a pas de question idiote, je ne me gêne pas trop pour la poser car je suis certain que beaucoup de ceux comme moi qui ont toujours volé un avion à RPM variable comprennent pas trop comment c'a marche.

Alex

[raf]

C'est de très bonnes questions. Le mieux que je pourrais te conseiller, c'est de rencontrer une personne, un instructeur qui t'explique cela et, si possible, devant un avion qui est équipé de ça. Peut-être faire comme j'ai fait avec d'autres personnes, aller dans le hangar du mécano et voir le système, prendre le temps de te faire expliquer quand c'est possible.

Raf
Une image vaut mille mots.

[tonyb]

J'ai pas d'expérience avec pitch variable. Et comme Raf dit c'est probablement mieux de voir avec un instructeur.

Cependant, j'ai lu récemment une section dans chapitre 11 du Aircraft Flying Handbook de FAA (FAA-H-8083-3A) et ça explique assez bien les principes (enfin, je crois).

Tu peux télécharger ici :
https://www.faa.gov/regulations_policie ... _handbook/

-tony

[alexfortin]

Merci

Mais je crois que c est plus un mecano qui pourrait m expliquer

Alex

[Charles]

Le conseil de raf est judicieux. C'est important de comprendre les systèmes qui font marcher ça.

Ceci dit, je peux parler de comment on utilise une hélice à pas variable dans mon avion.

Au décollage et en courte finale, c'est fine pitch et ça donne 2650 RPM. Pourquoi aussi en finale? Au cas où tu devrais faire une remise des gaz. Tu veux le maximum de traction à faible vitesse à ce moment.

En montée, on suggère de réduire le RPM à peu près en même temps que tu rentres les flaps, principalement pour réduire le bruit et la nuisance pour les voisins de l'aéroport. Dans mon cas, le POH dit de passer de 2650 au décollage à 2400 pour la montée (je mets 2500 parce que ça performe mieux).

En croisière, ça depend de l'altitude. 2000 RPM jusqu'à 3-4000 pieds, 2200 jusqu'à 6-7000, 2400 jusqu'à 10000, et 2500 en haut de 10000'. Tout ça est dans le POH.

Pour contrôler la puissance, tu regardes le MP (la pression absolue mesurée derrière le papillon du throttle), le RPM et l'altitude. Il y a un tableau dans le POH qui te donne la puissance produite par le moteur en fonction de ces 3 valeurs. Par exemple, si je suis à 6000' et que je veux 75% de puissance, je vais mettre 2400rpm et 24.1 MP tel que spécifié dans le tableau. Et je vais leaner tel que recommandé dans le POH.

Il y a des légendes de grand-mères qui disent que tu ne dois jamais avoir un MP supérieur à ton RPM divisé par 100. Oublie ça et fie toi à ton POH, ça donne la meilleure performance dans à peu près toutes les situations dans mon cas. Ces histoires viennent généralement des mêmes personnes qui disent que rouler LOP va tuer ton moteur et que le gaz coûte moins cher qu'un overhaul et que t'es bien mieux de rouler 50F ROP (le pire setting pour un moteur).

[oli]

Une formation avant tout avec un instructeur qui explique et te forme au pilotage avec ce type de machine serait aussi un bon début a la limite un ami avec une avion équipé

[Eric GARF]

Vient faire un tour à Lachute Alex et on va jouer avec ça sur le Mooney et tu devrais en comprendre un ti bout de plus !

[attitude]

Il faut maintenir une pression de manifold??? c'est quoi c'a une pression de manifold???? on place tu le RPM du moteur toujours à 2 600RPM durant l'ensemble du vol et on joue juste sur le pitch???? on atterrie à 2600RPM ??? C'est ce bout que je comprend pas. Comment on ajuste le pitch? en fonction de quel variable on sait qu'on a le bon pitch.

Voici ma compréhension de tout ça.

Les "constant speed propellers" utilisent un mécanisme permettant à l'hélice de modifier l'angle d'attaque des pales afin de contrôler la résistance dans le but de maintenir une vitesse déterminée par le pilote.

On veut généralement un pas fin au décollage/atterrissage afin d'avoir la puissance maximale disponible, en plus d'un certain freinage aérodynamique en descente lorsque le pas de l'hélice est trop fin pour la vitesse de l'avion. En vol de croisière, on voudra un régime plus faible pour minimiser la consommation et le bruit, tout comme on met choisi la vitesse la plus élevée (overdrive) sur l'autoroute. En montée initiale on pourra aussi atténuer le bruit en ralentissant un peu la vitesse de l'hélice. La vitesse et la puissance du moteur doivent donc être gérées conjointement afin d'offrir les performances appropriées.

Ce qui est particulier avec ces hélices, c'est que l'augmentation du "throttle" n'aura pas vraiment d'effets sur la vitesse du moteur en vol de croisière puisque le pas de l'hélice augmentera automatiquement pour éviter la hausse de régime. Cette augmentation du pas de l'hélice fera cependant accélérer l'appareil, tout en augmentant la charge du moteur. Le seul effet apparent de cette augmentation de puissance au niveau des paramètres moteur sera alors au niveau de la pression d'admission (MP).

Concernant le MP, c'est la pression atmosphérique dans les conduits d'admission, soit entre le carburateur ou volet d'admission et les cylindres. Lorsqu'elle est élevée, une quantité d'air/essence plus importante pourra entrer dans les cylindres, donc plus de puissance. Pour un moteur à aspiration atmosphérique (pas de turbo), la pression d'admission sera inférieure à la pression atmosphérique ambiante (±29.92"Hg au niveau de la mer) vu l'aspiration faite par le moteur et la restriction d'admission. Lorsque le "throttle" sera au maximum, le papillon d'admission fera alors une obstruction minimale au débit d'air, permettant ainsi d'offrir la puissance maximale. Sur les moteurs turbo, la pression d'admission pourra alors dépasser la pression atmosphérique ambiante et fournir une quantité supplémentaire d'air, ce qui devient nécessaire pour voler à plus haute altitude.

Il faut donc utiliser la combinaison RPM/MP afin de bien contrôler la puissance du moteur.

En espérant avoir éclairci certains éléments.

[alexfortin]

On parle donc plus du vacuum d admission et non de pression d admission (sauf pour un turbo). Je comprenais pas c etait quoi votre pression de manifold mais en fait c est plus un vacuum

Je commencd a comprendre

Alex

[alexfortin]

Vient faire un tour à Lachute Alex et on va jouer avec ça sur le Mooney et tu devrais en comprendre un ti bout de plus !

Merci pour l offre, c est tres apprécié mais je vais aller pratiquer cela dans quelques semaines dans mon prochain avion.

Alex

[alexfortin]

Au décollage et en courte finale, c'est fine pitch et ça donne 2650 RPM. Pourquoi aussi en finale? Au cas où tu devrais faire une remise des gaz. :

C est exactement ce bout là que je comprend pas.

Decollage ok c a me va, max RPM et fine pitch je comprend le principe.

Mais en courte final tu es encore Max RPM??? Est ce que ton pitch est completement nul pour eliminer la traction dans l aire.? Garde tu ton full RPM jusqu au seuil de piste ou jusqu a ce que les roue touche a terre?

En ca de remise des gaz, tu fait juste ouvrir le pitch car ton RPM est deja au max?

Il me semble que si je me fie au sond, meme les avions a pitch variable sont idle a l atterrissage? Me semble que le son n indique jamais full RPM en courte final et au seuil de piste

Alex

[Louis_greniier]

C'est seulement la manette qui est à la position Full Rpm. Mais comme tu as coupé la puissance, alors même si la manette des RPM est à Full, l'hélice ne tourne plus à son maximum

Le RPM n'est pas directement facteur de la position de la manette du Prop. Ca prend quand même de la puissance au moteur pour faire tourner l'hélice à son max RPM. De la puissance, ou de la vitesse. A l'atterrissage, comme tu as ni l,un , ni l'autre, l'hélice ne tourne pas plus que si c'était un fix pitch

Mais la manette du prop est à sa position full rpm au cas ou tu dois remettre de la puissance, pour avoir à ce moment là une bonne traction immédiate. Si tu as à remettre de la puissance, le moteur va pouvoir faire tourner l'hélice à son maximum de RPM à ce moment là.

Mais en attendant, en finale, puissance coupée, vitesse réduite d'approche, ton hélice ne virera pas à son max RPM. Elle va virer comme un fix pitch. Meme si la manette du prop est accotée à Max.

Louis

[Louis_greniier]

Ne pense pas que la manette du prop est une manette qui ajuste directement le RPM. Ce n'est pas le cas. Son action n'est pas directe sur le RPM. Elle ajuste plutôt la limite supérieur du RPM. Si tu n'as pas de puissance ou de vitesse pour te rendre à ce RPM, tu vas simplement tourner moins vite que ce maximum.

Ce n'est pas une transmission qui ajuste le RPM de l'hélice indépendamment du moteur. Le RPM demeure celui du moteur. Si le moteur tourne à 2000 tours, l'hélice aussi.

Dans nos autos, la transmission fait virer les roues à une vitesse différente du moteur. Pas ici.

Ici, tu fournis de la puissance au moteur via le throtel. Cette puissance va faire tourner le moteur. Le moteur va s'accoter avec cette puissance au maximum RPM en changeant le pitch de l'hélice. Pour pas dépasser le RPM ajusté. Mais si il n'y a pas de puissance, ( ou de vitesse ), le moteur ne va simplement pas tourner aussi vite que son max ajusté

Louis

[alexfortin]

Ici, tu fournis de la puissance au moteur via le throtel. Cette puissance va faire tourner le moteur. Le moteur va s'accoter avec cette puissance au maximum RPM en changeant le pitch de l'hélice. Pour pas dépasser le RPM ajusté. Mais si il n'y a pas de puissance, ( ou de vitesse ), le moteur ne va simplement pas tourner aussi vite que son max ajusté

Louis

Là je comprend......

Tu ajustes ton RPM max et ensuite tu joues avec la puissance moteur plus tu mets de puissance, plus le pitch va ouvrir tout seul pour accoter la puissance demandé. sans jamais dépassé le RPM max.

Donc au décollage, tu ajustes ton RPM max à 2600RPM (exemple) mais au seuil de piste avant le décollage le moteur est idle. Le pitch est fine au max car tu n'as pas de puissance. dès que tu rentre puissance max, le pitch ouvre et l'avion se met à avancé. Au début le RPM va être celui du statique mais plus que l'avion va prendre de la vitesse plus le RPM va monter mais sans jamais dépasser le RPM max. L'avion décolle et tu diminues la puissance un peu et automatiquement le pitch va fermer.

Je pensais vraiment qu'il y avait une manette RPM et une Manette Pitch et qu'on jouait constamment avec les deux.

QU,est-ce qui va gérer de ne pas dépasser le RPM? est-ce que le pitch va ouvrir ou est-ce que la puissance va baisser?

Alex

[Louis_greniier]

QU,est-ce qui va gérer de ne pas dépasser le RPM? est-ce que le pitch va ouvrir ou est-ce que la puissance va baisser?

Alex

Le pitch va changer.

Il n'y a aucune connection entre la manette PROP et la quantité d'essence fournie au moteur. La puissance ne diminuera pas pour limiter le RPM. C'est le pitch de l'hélice qui va varier.


Louis

La manette ne s'appelle d'ailleurs pas RPM, puisqu'elle n'ajuste pas directement le RPM, elle s'appelle PROP.

[Louis_greniier]

Je pensais vraiment qu'il y avait une manette RPM et une Manette Pitch et qu'on jouait constamment avec les deux.

Pour reprendre, il y a donc une manette Throtle ( puissance moteur ) et une manette PROP ( butée ajustable du max RPM )

Ca c'est les deux manettes.

Si on oublie son PROP en position arrière, on n'aura pas sa pleine puissance lors d'un décollage.

Alors un check list facile est GUMP

G Gaz ( pompe, quantité, sélecteur de réservoir )
U Undercarriage
M Mixture, magnetos
P PROP ( full par en avant )

[alexfortin]

Super, Merci Louis.

Je crois que j'en comprend beaucoup plus maintenant

Merci

Alex

[Louis_greniier]

Mais je crois que c est plus un mecano qui pourrait m expliquer

Alex

Chu pas certain dans un premier temps. C'est l'option que j'avais choisie. Essayer de comprendre la mécanique derrière. Ca m'a retardé d'une couple d'année. Je trouve maintenant plus facile d'apprendre ce qu'il faut faire avec les manettes en tant que pilote, puis plus tard, comprendre kessé que fait la mécanique derrière pour arriver à obéir à notre commande.

Surtout pour ce crisse de prop variable qui marche à l'hydraulique de pression d'huile qu'on finit plus par comprendre du kessé du comment de sa mécanique.

Je trouve ça pas mal plus simple à opérer qu'à comprendre. On crisse le PROP dans le dash pour décoller, ou en finale. Pour le reste du vol, on mets ça dans la plage que le POH dis de mettre. C'est plutôt simple d'opération.
Mais pour comprendre comment ca marche derrière, avec les butées non-hydrauliques, les hydrauliques, les pressions, les masselottes, c'est ben intéressant, mais c'est mélangeant.

Louis

[Charles]

QU,est-ce qui va gérer de ne pas dépasser le RPM? est-ce que le pitch va ouvrir ou est-ce que la puissance va baisser?

Alex

Ça s'appelle un gouverneur. Une invention du temps des machines à vapeur qui fonctionne grâce à la force centrifuge. Si l'équilibre entre la force centrifuge et la consigne est brisé, ça déclenche une action. Les gouverneurs d'hélices ne sont pas construits de la même manière mais le concept est le même. Dans le vidéo ci-dessous, imagine que le mouvement du machin rouge contrôle le pitch des pales:

Mais un gouverneur d'hélice a plutôt l'air de ceci: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ... iagram.jpg

[attitude]

On parle donc plus du vacuum d admission et non de pression d admission (sauf pour un turbo). Je comprenais pas c etait quoi votre pression de manifold mais en fait c est plus un vacuum

Je commencd a comprendre

Alex

En automobile, ils utilisent plutôt l’appellation "Manifold Absolute Pressure". Bienque l’appellation MAP soit plus juste, j’imagine que son utilisation pouvait porter à confusion avec ce que le navigateur avait sur les genoux...