Les hélices contrôlables permettent également aux navires en mer d'économiser du carburant. Les hélices à pas variable augmentent la maniabilité du navire, qu'il se déplace vers l'avant ou vers l'arrière. La position des pales peut être ajustée en fonction du poids de la charge transportée sur le navire, contrairement à une hélice à pas fixe. La première idée d'hélice à pas variable est née en France avant que les frères Wright ne prennent leur envol en 1903. Plusieurs concepteurs d'avions ont reconnu l'avantage d'une hélice qui pouvait changer la poussée du moteur sans changer la vitesse de l'hélice elle-même. Les premiers systèmes d'hélices à pas variable amélioraient les performances de l'aéronef, mais l'avantage n'était pas suffisamment significatif pour générer un intérêt général pour l'invention. Ce n'est qu'en 1910 que la première hélice à pas variable a été utilisée sur les dirigeables pour permettre une diminution rapide de la vitesse et l'inversion du mouvement. Bien que la conception convenait aux navires, la technologie n'était pas considérée comme suffisamment sûre pour les avions.
Hélice À Pas Variables
Extérieurement, les hélices à pas variable s'apparentent aux hélices traditionnelles, mais à la différence de ces dernières, elles peuvent modifier l'inclinaison de leurs pales et modifier ainsi le pas de l'hélice. Applications L'hélice à pas variable optimise le rendement du propulseur en s'adaptant aux conditions de charge. C'est la raison pour laquelle ce type d'hélices se trouve généralement sur des remorqueurs. Technologies Le principe du fonctionnement de l'hélice à pas variable est le même que celui des hélices traditionnelles et repose sur une différence de pression entre la face active et la face passive des pales. Les hélices à pas variable ont la particularité d'avoir à l'intérieur de leur noyau un dispositif mécanique permettant la rotation des pales, ce qui entraîne la modification du pas de l'hélice lors de la navigation. Certaines hélices à pas variable peuvent inverser entièrement le pas, permettant la marche arrière sans avoir à inverser le sens de rotation de la machine.
Alors qu'un navire équipé d'une hélice fixe à pas variable nécessite un inverseur de marche ou un moteur réversible pour pouvoir reculer, ce n'est pas nécessairement le cas d'un navire à hélice à pas variable. Sur un grand navire, l'hélice à pas variable nécessite un système hydraulique afin de contrôler la position des pales. Comparé à une hélice fixe à pas variable, une hélice à pas variable est plus efficace en marche arrière, car les bords d'attaque des pales restent tels quels en marche arrière, de sorte que la forme de la section transversale hydrodynamique est optimale pour la propulsion vers l'avant et satisfaisante en marche arrière. Au milieu des années 1970, le chantier naval d'Uljanik en Yougoslavie a produit quatre pétroliers (un pétrolier et trois transporteurs de minerai et de pétrole) munis d'une hélice à pas variable, chacun propulsé par deux moteurs diesel B&W de 20 000 bhp entraînant directement des hélices à pas variable Kamewa. En raison de leur coût de construction élevé, aucun de ces navires n'a été profitable au cours de sa vie.
Hélice À Pas Variable Plus
Les hélices à pas variable permettent au pilote d'ajuster la position des hélices et la vitesse du moteur pour n'importe quelle situation en vol, en maintenant la poussée du moteur la plus efficace. La conception de base des hélices à pas variable sert à des fins différentes. L'hélice à vitesse constante permet au pilote de choisir les tours par minute (RPM) souhaités. Le régime est maintenu par l'angle, ou le pas, des pales de l'hélice pendant le vol. Une hélice à mise en drapeau complète permet à une hélice d'atteindre un pas très élevé lorsqu'un moteur tombe en panne sur un avion bimoteur. La plupart des avions à hélices utilisent des hélices à pas variable. Un pilote peut «mettre en drapeau» les hélices au sol pour se préparer au décollage sans créer de poussée. Une fois en l'air, et à mesure que le pilote augmente la puissance, l'angle de la pale s'ajuste au réglage du régime. A l'altitude de croisière, le pas de l'hélice peut être diminué tout en maintenant le régime souhaité. Les deux caractéristiques améliorent les performances et l'efficacité de l'avion.
Les hélices sont divisées en deux catégories: les hélices à pas fixe et à pas variable. ① Hélice à pas fixe
Les hélices en bois sont généralement à pas fixe. Son pas (ou angle d'installation de la lame) est fixe. L'angle d'installation de la lame adapté à une faible vitesse est trop petit à haute vitesse; de même, l'angle d'installation adapté à une vitesse élevée est trop grand à faible vitesse. Par conséquent, l'hélice à pas fixe n'est plus efficace que dans la plage de vitesse sélectionnée et est moins efficace dans d'autres conditions. L'hélice à pas fixe a une structure simple et un poids léger, et est largement utilisée dans les avions légers et les avions ultralégers de faible puissance. ② Hélice à pas variable
Afin de résoudre la contradiction entre les performances à haute et basse vitesse des hélices à pas fixe, des hélices à pas variable sont apparues en vol. Le mécanisme de changement de pas de l'hélice est entraîné par une puissance hydraulique ou électrique. L'hélice à deux pas a démarré.
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