Propulsion d'un avion et fonctionnement du groupe motopropulseur

Résumé du document

TPE relatif à la propulsion d'un avion et au fonctionnement du groupe motopropulseur. Quelles sont les limites d'utilisation du groupe motopropulseur aujourd'hui ? Par quoi et pourquoi l'avons-nous remplacé ? Qu'est-ce qui permet à l'avion de voler ? Quels moteurs existent-ils ? Le tout illustré par des photos et de schémas explicatifs.

Extraits

[...] Si, au contraire, l'hélice est en arrière du moteur et pousse l'avion vers l'avant, on dit qu'il s'agit d'une hélice propulsive. Dans ce dernier cas, l'hélice agit un peu à la façon d'un réacteur qui, lui aussi pousse l'avion vers l'avant. Pour simplifier, nous parlerons de traction de l'hélice pour exprimer sa force propulsive, peu importe qu'elle soit à l'avant ou à l'arrière. Le pas moyen expérimental de l'hélice se définit comme la distance parcourue par l'hélice après un tour quand elle ne produit pas de traction. [...]

[...] Principe de fonctionnement du turboréacteur Le turboréacteur a été utilisé sur tous les types d'avions développés à partir de la fin de la Seconde guerre mondiale. Son faible rendement le fait abandonner au profit du réacteur à double flux pour les avions commerciaux. Il continue à équiper les avions militaires (intercepteurs en particuliers) qui ont besoin de performance de vitesse à toutes altitudes. Le turboréacteur à double flux (double ou triple corps) : Ce type de moteur associe un turboréacteur pur à travers lequel circule le flux primaire, flux chaud et flux froid. [...]

[...] Quand l'hélice tourne à un nombre constant de tours par minute, le couple de l'hélice est exactement égal et opposé au couple moteur. Effort résistant et traction Calage de l'hélice L'angle entre la direction de l'écoulement (air s'écoulant sur une plaque plane) et le plan de rotation s'appelle l'angle d'hélice de la pale et cet angle est différent pour chaque section de pale. Les sections proches de l'extrémité vont beaucoup plus vite et décrivent une hélice géométrique beaucoup plus grande que les sections proches du moyeu. [...]

[...] Dans le cas de propulsion de l'avion, elle s'oppose à la poussée. Elle s'exerce parallèlement à la direction de l'écoulement de l'air. Lorsque l'écoulement de l'air est dirigé vers le haut Les forces de traînée et de portance sont appliquées lorsque l'avion est en vol. Mais pour qu'il soit en vol, il doit d'abord atteindre une vitesse permettant la sustentation de l'appareil. La sustentation est l'équilibre des forces subit par l'appareil, et permet ainsi à un aéronef de compenser la pesanteur terrestre. [...]

[...] C'est le mode de propulsion préféré pour les avions de transports commerciaux à faible rayon d'action. Turbomachine couplée à une hélice Le turbopropulseur est utilisé sur la plupart des hélicoptères (le rotor est une hélice tournant dans le plan horizontal). Le turbopropulseur et l'hélice carénée (fan) : Ce type de moteur n'a pas encore trouvé d'application commerciale. L'hélice est remplacée par une roue équipée d'ailettes tournant dans un carénage. En principal, ce moteur permet d'atteindre des vitesses plus élevées car le contrôle des phénomènes supersoniques en bout d'ailettes est plus simple que sur une pale. [...]