Axe de rotation. -«CD. Sens du mouvement de Thélice

AB. Traînée.

la tramée au minimum : c'est là le second moyen de perfectionner Fhélice. Or, des hélices peuvent avoir une même poussée et des traînées différentes : c'est ce que la figure M permet de voir facilement»

Elle représente la section de pales d'hélices identiques et ayant en particulier la même surface active, ABet CD. Mais, tandis que la première hélice a une surface passive AEB de forme continue, l'autre porte

sur cette face une nervure HI. Il est évident que, si cette nervure ne change pas grand'chose à la poussée, elle doit augmenter considérablement la traînée» Une semblable hélice est donc certainement inférieure à la première, puisqu'elle exige un plus grand effort pour un même résultat. On doit s'efforcer de diminuer la traînée, et on y arrive non seulement en supprimant les nervures, mais en donnant aux pales d'hélice des formes telles que, considérées comme carènes, elles présentent la plus faible résistance possible à Pavancement dans l'air.

Les considérations qui précèdent s'appliquent uniquement à des hélices essayées au point fixe; mais la plupart d'entre elles suj)sistent pour les hélices propulsives. Toutes choses égales d'ailleurs, la poussée sera toujours proportionnelle au carré du nombre de tours et à Fa quatrième puissance du diamètre. Pour les unes comme pour les autres, le nombre et la largeur des paie* seront de peu d'importance. On aura également tout intérêt à réduire la traînée au minimum, qu'il s'agisse d'hélices propulsives ou d'hélices sustentatrices.

Mais, ce qui doit différer de Tune à l'autre, c'est certainement le pas. Tout le monde est d'accord pour dire que le pas des hélices propulsives doit être en général plus grand que celui des hélices agissant au point fixe comme les hélices sustentatrices.

La raison en est facile à saisir. Supposons que la figure 52 représente une section d'une pale d'hélice par un plan parallèle à l'axe situé à une certaine distance de celui-ci. Si cette hélice tourne au point fixe, les filets d'air qu'elle rencontrera feront avec la direction de la surface de l'hélice un angle égal à AGD : AC étant la tangente à la section de l'hélice, et CD la direction du mouvement du point C de celle-ci, mouvement circulaire autour d'un centre

passant par Taxe de rotation. Si la même hélice est attelée à un véhicule aérien, celui-ci prendra un mouvement en avant parallèle à Taxe de rotation de rhélice et dirigé par conséquent suivant la direc-

FiG. 52.

lion CE. Si CD représente la vitesse circonférencielle du point G, et CE la vitesse d'avancement du navire aérien, le mouvement relatif de l'air par rapport à rhélice sera représenté par la résultante de ces deux déplacements, c'est-à-dire que sa vitesse sera donnée en grandeur et en direction par la diagonale FC du rectangle construit sur CD et CE. On voit donc que l'angle d'attaque de l'hélice en marche sera égal à ACF, c'est-à-dire beaucoup plus petit que l'angle AGD au point fixe.

Le fait de la marche en avant de l'aéronef modifie donc profondément l'angle d'attaque de l'hélice, et, par suite, dé son fonctionnement. Il pourrait même arriver, si la vitesse du navire aérien était très grande, comme le représente la figure 53, que la résultante F G soit à Textérieur de l'angle AGD et que par conséquent les filets d'air viennent rencontrer l'hélice, non pas par sa face active, comme dans la figure 52, mais par sa face passive ; s'il en était ainsi, dans la région considérée, l'hélice nuirait au mouvement au lieu de le favoriser. Il est bien évident d'ailleurs que si cette situation était générale, elle ne pourrait pas se prolonger, car l'effet de l'hélice

serait de ralentir la vitesse du navire aérien, de diminuer par conséquent la composante EG, et de ramener par suite la résultante FG dansTangleACD.

Quoi qu'il en soit, si Ton veut conserver à Tangle d'attaque d'une hélice en marche une valeur reconnue bonne à la suite d'expériences au point fixe, il est nécessaire d'augmenter l'inclinaison de la palette par rapport à la direction circonférencielle GD, et cette augmentation de l'angle d'attaque, ou, ce qui revient au même, du pas de l'hélice, sera d'autant plus grande que la vitesse d'avancement de l'aéronef aura elle-même une valeur plus considérable.

Ainsi, lorsque nous avons dit une première fois qu'une béliçe propulsive devait être adaptée au véhicule auquel elle est attelée, nous avons eu en vue de donner avant tout au cercle balayé un diamètre suffisant, de manière que la surface de ce cercle soit en rapport avec la résistance à l'avancement de l'aéronef, afin de diminuer le recul. Mais là ne s'arrête pas la solidarité du propulseur et du véhicule; le tracé lui-même de l'hélice est différent, suivant que le navire aérien propulsé doit avoir une allure plus ou moins rapide.

Toutefois, il convient de remarquer que la modification de la direction d'incidence des filets d'air par suite de la marche en avant de l'aéronef n'est pas la même dans toutes les parties de l'hélice ; si l'on se

^^~p;p«qprr^

reporte en effet aux figures 52 ou 63, on constate ijue parmi les deux composantes de la vitesse relative 1 ' C. il en est une — E C — qui est la même pour tous irs points de Thélice, puisqu'elle est égale à la vitesse? d'avancement du navire aérien; mais la deuxième composante CD est variable d'un point à un autre di* la pale d'hélice, puisqu'elle est égale à la vitesse nrconférencielle. Or, tous les points de l'hélice font nu même nombre de tours par minute, mais le ravini de la circonférence décrite n'est pas le même iinrtout; nul sur l'axe de rotation, il augmente jDrop ortionnellement à la distance du point considéré à cet axe, et atteint son maximum à l'extrémité extérieure de la pale d'hélice; il en est de même de la vites<;r circonférencielle. Si donc on fait dans l'hélice une section voisine du moyeu, on aura la disposiliiui indiquée figure 54, c'est-à-dire un angle FCD coiisi-

Fifi. 54.

dérable, et par suite une grande modification i\r In direction des rayons incidents par rapport â tn^ qu'elle est au point fixe. Ce sera tout le contrai iv sr l'on fait une section vers la périphérie (fîg. or» ; l'angle FCD serait très faible, les filets d'air auinnl

une direction peu différente de celle qu'ils auraient au point fixe, et la modification dans le fonctionnement de rhélice sera peu importante.

C'est d'ailleurs évidemment dans le voisinage dû moyeu que Ton a des chances de se trouver dans le cas de la figure 53, c'est-à-dire d'avoir des filets d'air attaquant l'hélice par son côté passif, et nuisant au 'mouvement en avant. Mais il convient de remarquer que la partie périphérique de l'hélice est de beaucoup la plus active et la plus efficace, et cela pour deux raisons : la première, c'est que la vitesse circonférencielle étant beaucoup plus grande, l'effet de l'hélice qui est proportionnel au carré de la vitesse relative est beaucoup plus considérable vers les bords que vers le moyeu. D'autre part, la réaction normale N (fig. 55) est dans cette région très voisine de

Fie. 55.

la direction CE du mouvement du véhicule en avant; sa composante utile C P est donc très peu inférieure à cette réaction normale. II en est tout autrement dans le voisinage du moyeu; la composante normale est, d'une part, beaucoup plus faible, et, d*autre part, mal dirigée, si bien que sa projection CP, parallèle à la direction de la marche du véhicule, est très peu importante.

Ainsi, ce sont les parties extérieures de l'hélice

qui sont les plus intéressantes, et ce sont elles qui sont le moins influencées par la marche en avant du navire aérien. C'est ce qui peut expliquer comment des hélices, essayées au point fixe et appliquées ensuite comme hélices propulsives, n'ont pas donné toujours de mauvais résultats.

On pourrait presque dire qu'il n'y a pas beaucoup à s'inquiéter du moyeu ; néanmoins, on a intérêt à éviter qu'une portion de l'hélice soit frappée par l'air sur sa face passive; d'autre part, comme la marche en avant de l'aéronef a certainement pour effet de diminuer l'incidence des filets aériens, si l'on veut conserver à cette incidence une valeur reconnue bonne dans des essais au point fixe, on est amené à augmenter le pas de l'hélice propulsive et, de plus, à l'augmenter davantage vers le moyeu que vers la périphérie. On arrive ainsi à la conception des hélices à pas variable *. Ces hélices, dont le pas diminue depuis le moyeu jusqu'à la circonférence, ne peuvent donc pas se visser dans l'air comme, dans un écrou solide, et elles ne rentrent pas, par suite, dans la définition des propulseurs corrects. J'avais d'ailleurs annoncé que cette notion ne devait pas être prise d'une façon trop absolue.

Nous avons vu également qu'il semble avantageux d'employer des hélices à pales courbes, comme celles qui sont représentées figures 48 et 49 (page 170). Il est bien évident que des hélices d'une telle forme ne sont pas non plus des propulseurs corrects, et ne sauraient se visser dans l'air comme dans un écrou solide. Cela prouve simplement que

1. Cefl considérations ont été développées d'une façon très complète par M. Drzewiecki dans une brochure intitulée : Des Hélices aériennes. Paris, Vivien, 1909. J'en ai donné le résumé dans mes Conférences à la Société d'Encouragement, pages 116 et suivantes.

Tair, étant un fluide élastique et compressible, la forme idéale pour les surfaces qui prennent appui sur lui n*est pas la même que pour des surfaces s'appuyant sur quelque chose de rigide et d4ndéformable.

Mais il ne faudrait pas conclure de là que tous les propulseurs incorrects sont meilleurs que les propulseurs corrects. En fait, les hélices à pas variable ou à pales courbes sont dérivées des hélices correctes, dont on a légèrement modifié les formes pour augmenter leur qualité. Il eh serait tout autrement d'un propulseur incorrect, t«l que celui qui est indiqué figure 43 (page 156) et dont manifestement les différentes parties ne peuvent agir d'un commun accord.

Quoi qu'il en soit, on doit considérer comme très désirable que des expériences soient faites sur des hélices en marche ou agissant dans un courant d'afr parallèle à Taxe. Jusqu'à présent, les hélices propulsives ont été faites d'après des résultats d'essais au point fixe, avec quelques modifications inspirées par les idées de M. Drziewiecki ou par d'autres considérations du même genre. Malgré la valeur de ces vues théoriques, ce ne sont que des raisonnements abstraits, et il est fort désirable qu'ils soient contrôlés par l'expérience.