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par alain57 Sam 20 Juin 2009 - 20:51Turbopropulseur.....un peut de techniques
http://tpe-moteur.ifrance.com/reaction3.html
L’idée de l’utilisation des turbopropulseurs remonte en 1939, aux U.S.A. quand J.Northrop débuta l'étude d’une turbine à gaz faisant touner une hélice en remplacement du moteur à explosion. Mais quelques années aprés le turboréacteur fut mis au point avec succès. La turbine à gaz fut donc oubliée au profit du turboréacteur pour alimenter l'hélice: Le turbopropulseur était né. Le premier turbopropulseur à atteindre le banc d'essai était le Rolls-Royce Trent en mars 1945. Il fut couramant utilisé dans les avions de ligne avant de céder la place au turbopropuleur à simple flux, puis à double flux par la suite, il n'est donc
plus employé aujourd'hui que dans les avions de capacité réduite et les hélicoptères.
Le turboréacteur
Comme les turboréacteurs à double flux, le turbopropulseur est structuré de la même façon qu'un turboréacteur. Comme lui, il comprend un diffuseur d'entrée, un compresseur, une chambre de combustion, une turbine, et une tuyère d'éjection.
Son fonctionnement est donc le même,nous n'y reviendrons pas.
-l'hélice
l'arbre entraîné par la turbine entraîne à son tour non seulement le compresseur mais aussi une hélice placée en avant du diffuseur d'entrée. C'est elle qui founit la principale poussée.
-Le réducteur
Comme la vitesse angulaire de la turbine est trop forte pour alimenter une hélice, de masse et de diamètre bien trop important, un réducteur de vitesse est intercalé entre l'arbre de la turbine et celui de l'hélice qui diminue bien sûr la vitesse de
cette dernière, mais surtout augmente le couple qui lui est appliqué.
3.3 Fonctionnement
L'énergie cinétique libérée par les gaz brûlés dans le turbopropulseur est utilisée de trois façons.
Elle sert à actionner les turbines qui entrainent les compresseurs, elle actionne la turbine qui entraine l'hélice par l'intermédiaire du réducteur. Enfin les gaz d'échappement qui possèdent une énergie résiduelle non récuperée par les turbines procurent une poussée supplémentaire qui s'additionne à celle procurée par l'hélice.
3.4 Limites des avion à hélice
La formation des ondes de choc sur les hélices est connu depuis les années 20, en effet, des recherches avaient été déjà faites sur des hélices tournant à grande vitesse à Wright Field, la vitesse de l'air frappant hélice est due non seulement à la
rotation des pales mais également à la vitesse de l’appareil. A mesure que ces deux vitesses augmentent, l'extrémité des pales subie des ondes de choc transsoniques, ainsi à 800 km/h, un tiers de la longueur des pales est touché par ces ondes, diminuant son efficactié de 50%! L'US Air Force, la Navy et les ingénieurs de l'industrie ont fixé ces 800 km/h comme plafond pour la vitesse d'un avion à hélice, mais le F-84 H atteindra tout de même 1050 km/h soit pratiquement Mach 1!
Le turbopropulseur est donc employé généralement sur des avions dont la vitesse n'excède pas 500 à 600 km/h, tels que les avions de tourisme ou les appareils de capacité réduite.
On utilise aussi le turbopropulseur pour la propulsion des hélicoptères généralement en double pour des raisons de sécurité. Il est intéressant de noter que c'est ce même phénomène qui limite la vitesse des hélicoptères à 400Km/h car
l'hélice, en position horizontale, subit plus de contrainte.
http://tpe-moteur.ifrance.com/reaction3.html
L’idée de l’utilisation des turbopropulseurs remonte en 1939, aux U.S.A. quand J.Northrop débuta l'étude d’une turbine à gaz faisant touner une hélice en remplacement du moteur à explosion. Mais quelques années aprés le turboréacteur fut mis au point avec succès. La turbine à gaz fut donc oubliée au profit du turboréacteur pour alimenter l'hélice: Le turbopropulseur était né. Le premier turbopropulseur à atteindre le banc d'essai était le Rolls-Royce Trent en mars 1945. Il fut couramant utilisé dans les avions de ligne avant de céder la place au turbopropuleur à simple flux, puis à double flux par la suite, il n'est donc
plus employé aujourd'hui que dans les avions de capacité réduite et les hélicoptères.
Le turboréacteur
Comme les turboréacteurs à double flux, le turbopropulseur est structuré de la même façon qu'un turboréacteur. Comme lui, il comprend un diffuseur d'entrée, un compresseur, une chambre de combustion, une turbine, et une tuyère d'éjection.
Son fonctionnement est donc le même,nous n'y reviendrons pas.
-l'hélice
l'arbre entraîné par la turbine entraîne à son tour non seulement le compresseur mais aussi une hélice placée en avant du diffuseur d'entrée. C'est elle qui founit la principale poussée.
-Le réducteur
Comme la vitesse angulaire de la turbine est trop forte pour alimenter une hélice, de masse et de diamètre bien trop important, un réducteur de vitesse est intercalé entre l'arbre de la turbine et celui de l'hélice qui diminue bien sûr la vitesse de
cette dernière, mais surtout augmente le couple qui lui est appliqué.
3.3 Fonctionnement
L'énergie cinétique libérée par les gaz brûlés dans le turbopropulseur est utilisée de trois façons.
Elle sert à actionner les turbines qui entrainent les compresseurs, elle actionne la turbine qui entraine l'hélice par l'intermédiaire du réducteur. Enfin les gaz d'échappement qui possèdent une énergie résiduelle non récuperée par les turbines procurent une poussée supplémentaire qui s'additionne à celle procurée par l'hélice.
3.4 Limites des avion à hélice
La formation des ondes de choc sur les hélices est connu depuis les années 20, en effet, des recherches avaient été déjà faites sur des hélices tournant à grande vitesse à Wright Field, la vitesse de l'air frappant hélice est due non seulement à la
rotation des pales mais également à la vitesse de l’appareil. A mesure que ces deux vitesses augmentent, l'extrémité des pales subie des ondes de choc transsoniques, ainsi à 800 km/h, un tiers de la longueur des pales est touché par ces ondes, diminuant son efficactié de 50%! L'US Air Force, la Navy et les ingénieurs de l'industrie ont fixé ces 800 km/h comme plafond pour la vitesse d'un avion à hélice, mais le F-84 H atteindra tout de même 1050 km/h soit pratiquement Mach 1!
Le turbopropulseur est donc employé généralement sur des avions dont la vitesse n'excède pas 500 à 600 km/h, tels que les avions de tourisme ou les appareils de capacité réduite.
On utilise aussi le turbopropulseur pour la propulsion des hélicoptères généralement en double pour des raisons de sécurité. Il est intéressant de noter que c'est ce même phénomène qui limite la vitesse des hélicoptères à 400Km/h car
l'hélice, en position horizontale, subit plus de contrainte.
