iH

fi

4fi,5

v/=56icni. 6

Résumé.

Inclinaison des ailes

degrés.

— poussée sniyant]*axe en kg.

F par M* de surfaces d'ailes.

puissance absorbée en kgm.

K par seconde et par kgm. de

poussée suivant l'axe.

pour des vitesses en mètres par seconde égales à

pour des vitesses en mètres par seconde égales à

nb

Zo

Efficacité de diverses hélices.

Expéri-

N" des

Hélices

Efficacité pour une vitesse en M

Rapport de la

hélices

à incli-

par seconde égale à :

surface

menta-

à incli-

du cer-

naison

naison variable

cle à la

teurs.

fixe.

surface

ot

des ailes

Sa

hD.

e ailes.

Efficacité, — Valeur unique.

Plan

entre 0.08 et 0.12

H1 Mh

normal.

444 LES DIRtCEABLKS

Ils m: soni donc pR» cnmparables à ceux du colonel Renard et ne nous donnent pas des reusei^nemenU immédiats pour pouvoir déterminer assez rapidement lej diverses valeurs d'une hélice aérienne.

Le D'' Amans (i), qui a fait il y a plusieurs années dei expériences sur les hélices, expériences consig'nées daol un travail présenté au Gonîçrès de Marseille en 189 tique, dans VAréonimte de mai iSgS, les essais du savanfl professeur de Vienne,

Il dit que les méthodes de la bascule et du penduleJ scientifiques c'est certain, sont fastidieuses et trop com^f plexes.

" Il ne suffit pas, dit le Docteur Amans, de noter \A travail total et d'en retrancher le travail interne dd moteur, plus le travail effectif de l'hélice. Il faudraifl encore en retrancher le surcroît de frottement sur leiî^ paliers, résultant du tirage de l'hélice.

« Une autre cause d'erreur est la position du propulseur, trop près de la masse du moteur, ce qui trouble la marche des courants surtout à de grandes vitesses.

(c La détermination du travail réellement consommé par l'hélice est l'œuvre capitale du travail de Welluer, mais le point capital du problème à résoudre est la comparaison des valeurs propulsives d'hélices de diverses formes pour un même travail absorbé. Ce dernier travail est un facteur commun qui disparaît dans le rapport des valeurs propulsives, et c'est ce rapport qu'il importe le plus de connaître. A ce point de vue, je ne crois pas que les expériences de Wellner aient fait faire un grand pas à la question surtout un pas décisif et définitif comme on s'est tlalté de le dire ».

Laissons la critique au docteur Amans et examinons re qu'il dit sur les essais du professeur Viennois.

M. Wellner reconnaît: 1° Qu'il y a avantage à rendre

(1) De Monlp<?llier.

pnopui.BiOK 143

convexe la liijne tl'allaque, ce qui est imporlaiil surlout eu raison de la vitesse de rotation ; mais la question est de savoir quelle est la meilleure courbure à choisir pour un cas donné ;

3" Qu'il est bon de renforcer, d'épaissir le bord antérieur de l'hélice ; en effet, si l'on admet qu'un organe de propulsion doit avoir son maître-couple plus rapproché de l'avant que de l'arrière, c'est le principe du gros bout en avant. D'ailleurs la position exacte, la forme et les dimensions de ce maîlre-couple sont encore des problèmes non résolus ;

'i" Que les palettes doivent être légèrement concaves, cette concavité diminuant de la base vers la périphérie. C'est une vieille idée du dièdre basilairc, présentée en i88r à l'Académie des sciences. La courbure de cette surface qui frappe l'air, celle de la surface opposée, les variations de celle courbure eu allant de la base vers la périphérie sont autant de problèmes effleurés et loin d'être résolus.

M. Wellner a obtenu de meilleurs résultats avec une hélice géométrique à pas constant, inclinée à 45", sur i'équateur vers sa base d'implantation, à 9° à la périphérie : la torsion serait donc de 36°. Il est certain que pour uniformiser les angles de poussée, la préférence revient aux hélices à pas constant vers la péripfiérie, croissant du côté de la base.

M. Wellner aurait pu faire un critérium expérimental des pas variables, pas croissant, rapport du pas au diamètre, des génératrice" droites, des ffénéralrices courbes, en particulier des paraboliques, de t inclinaison des génératrices sur faxe, du parallélisme et divergence des génératrices et autres facteurs qui continuent à faire

Le savant professeur de Vienne arrive à dire que les

forces propulsives sont ocnsiblement proportionnelles

aux carrés des nombres de tours. C'est là un fait connu,

mais si la force propulsive était rigoureusement pro-

H. André. — Les Dirigeables. n>

146 LKS DrniGKABLES

portionnelle aux carré des vitesses et que Ton connût lal^baition exacte du centre de poussée, on pourrait poser la formule empirique :

dans laquelle K représente la force propulsive, y la densité de Tair^ g Taceélération due à la pesanteur, soit —

pour le rapport --« P la surface totale de Thélice, i; 1»

vitesî^e du centre de poussée et a un coefHcîent indépendant de cette vitesse pour une même hélice. Quoique rexpérîmentateur donne une srrande importance à ce coefficient* puisqu'il Fa calculé dans chaque cas particulier en prenant des moyennes* son im(H>rtance est beaucoup moindre en réalité* à cause de» variations du centre de poussée avec nue même hélice, pour des vitesse diffé» rentes, tlntxn* M. NVellner j^araît assimiler le centre de poussée au ceatn* d*iuertie. Il calcule par intégrations partielles le rayou d*inertie et obtient ainsi les vitesses du centre d'inertie. En reprit de ces vitesses* il expose les

rapports r: E U'uvail ab^t^rbé et K force propulsivei et

Ton voit que le rapport, au^tueute avec la vitesse. II ne faaJNlrait pas cependant eu conclure connue certains Ton fait que le rende me ut Je Thé lice diminue avec la vitesse de rotation et que Ton doit chercher à employer les $raud&> diamètres ou les grandes ailes- Ou ue peut d'ailleurs déterminer le rendement qu'en otabIisc>aiit le rapport desdeu.x travaux: propulsion et rotation.

Dans les expériences que nous analysons* le travail depropulsion est sensiblement uul* il est donc au moins imprudent de prendre le rapport dune force à un txavail pour un rendement.

La tbrce p^opuîsi^e étant une *onc(iou ie -rot le tra—

PROPULSION iVT

vail moteur de /i', leur rapport est donc fonction de

A de certaines vitesses, l'indice de propulsion (i) pourrait diminuer et cependant le rendement augmenter :. pourquoi pas? Cela dépend des formes des hélices.

Pour avoir le maximum d'effet utile, il faut conformer rhélice au type du moteur adopté et à la vitesse de propulsion demandée. C'est ce que dit M. R. Soreau dan& son intéressant et savant travail de iSgS.

Le tableaux de Wellner, pas plus que ceux du D'Amans (qui ne sont pas dans cette étude) ne permet-tent pas de résoudre la question des hélices aériennes, mais ils nous donnent cependant, en y joignant ceux du^ colonel Renard, de fortes indications et de larges conseils. Ils nous placent près d'une bonne solution.

Considérations sur les vitesses des hélices

i^ Hélices du /«' genre tournant à faible vitesse ; 2^ hé^lices du 2^ genre tournant à grande vitesse.

Nous avons donc terminé l'examen des résultats des différents expérimentateurs qui, comme on a pu le voir, forment deux partis distincts : le premier préfère rhélice de grand diamètre et de faible pas, et l'autre qui a beaucoup d^adeptes en Angleterre, en Amérique et en Allemagne^ préconise l'emploi de petites hélices à pas accentué et à grande vitesse.

Si le poids du moteur était indifférent, l'hélice devrait avoir ; i^ d'aussi petites dimensions que possible ; 2® une

(i) Le Dr Amans appelle indice de propulsion le rapport —

dans lequel P est la force propulsive, /i, le nombre de tours par seconde, etcun coefficient suivant l'appareil. Cet expérimentateur écrivait en 1891 : « L'indice de propulsion croît en raison inverse des poids, c'est-à-dire que pour une même palette, il est d'autant plus grand que la palette tourne plus lentement ».

grande vitesse de rotation ; 3° l'atigle de pas qui doDiiQi le maximum de poussée. On obtiendrait ainsi avec Iw poussée niaxiina, l'iiélice la plus léifêre.

Mais dans le problème de la navigation aérienne, loi poids du moteur est un élément capital, et comme jiou^ produire une poussée déterminée, il faut une puissance* inversement proportionnelle à l'effet de l'hélice, c'est-à-J dire à la poussée qu'elle dcHine par cheval, il en résulu que la grandeur de l'cfFctjoue un rôle du même ordn que la diminution du poids du moteur. Or, pour posséi der un grand effet, l'hélice doit avoir : i** d'assez grande^^ dimensions; 2" une faible vitesse de rotation ; 3° un petiu angle de pas.

Avec un moteur léger, il faudra réduire considérable*! ment la vitesse de l'arbre principal par rintermédiair& d'engrenages par exemple, non seulement il faudra tenirl compte du rapport—, mais aussi du rapport-, lequel/) est le poids du moleur; si ce que l'on gagne eni ~ (puissance) on le perd en — (vitesse), on tourne autouri d'un cercle vicieux.

11 n'y a qu'un moyen d'y échapper: construire unel liélice d'une forme convenable, appropriée pour uncl vitesse moyenne intermédiaire. C'est ce qui sera fait, '^ nous le pensons, pour les hélices des dirigeables dont! la construction s'achève en ce moment.

Dans la marine, on admet que l'hélice doit être aussi | grande que possible, après qu'on s'est réservé non seule< msnt son immersion complète, maisencoreune certaine J couche d'eau au-dessus d'elle.

Les hélices employéesjusqu'icî dans les essais sérieux "J de ballons dirigeables frani;ais appartiennent toutes au I 1''^ genre, ainsi que le montre le tableau suivant :

PROPULSIOX

Tableau des dimensions des hélices des principaux

dirigeables français.

Diamètre

Vitesse à la circonfé-

Nombre

Nombre

Noms des auteurs

extérieur

tours par

de

de dirigeables.

de l'hélice.

rence extérieure (par

de' minute.

tours par seconde.

seconde).

1 GifFard (i85a) (hélice

.1 à 3 branches).. . . .

IIO

env. 2

.glDupuy-de-L... (187a)

s 1 (a branches»

env. 26

env. —

g/Tissandier (i883} (2 ■j- \ branches

-«^JRenard et Krebs

xf (1884) (2 branches)

moins de i

1^ f Santos Dumond (1901)

1 (2 branches)

Projets méritants d'être

signalés

Gabriel Yon (1880) (4

branches)