Questions BIA...

B737lover · [↑]

Bonjour à tous,

Je prépare actuellement mon BIA que je vais passer le 25 mai. Je vais poster régulièrement mes questions et mes doutes sur cette discussion sur plusieurs thèmes.

Voici ce que j'utilise pour apprendre:

- Initiation à l'aéronautique de Cépaduès
- Ce site: http://coursdubia.pagesperso-orange.fr/
- Cette chaine sur YouTube: https://www.youtube.com/channel/UCHI6CzL1G6vjzPkFktVDynQ/videos
Ce dernier a fait quelques videos sur le BIA, elles sont vraiment excellentes :)

Voici ma première question (je l'ai également posé sur le forum des pilotes privés mais je n'ai toujours pas clairement compris ). J'espère donc comprendre ici!

En effet, je cherche à comprendre le concept de " pas d'hélice ". Mon livre me dit qu'un pas correspond à la distance que va parcourir l'hélice en un tour. Qu'est-ce que cela signifie?

" L'hélice est constituée d'un moyeu, assurant sa liaison rigide avec l'axe moteur, recevant à sa périphérie des pales.
Chaque pale est une succession de profils aérodynamiques, dont l'épaisseur diminue du centre vers l'extrémité. Un élément de pale (= profile), situé à un rayon r, décrit en un tour la circonférence 2πr et avance dans l'air de la distance p appelée pas.
On appelle calage du profil, l'angle orienté Cr compris entre le plan de rotation (= le plan dans lequel tourne la pale) et la corde du profile. "

Je suis tombé sur ce schéma: http://www.lavionnaire.fr/SiteImgHelice/HelicePasGeomet.png

Que se passe t-il? Le cylindre tourne autour de son axe de rotation mais se déplace t-il?
Que représente le trait marron? Est-ce le motif réalisé par le profile (on prend généralement un profil situé à 75% de la pale) lorsqu'elle tourne?

La pale est-elle en mouvement ou est-ce seulement le cylindre?

Je me suis dis que le pas d'une hélice est simplement la distance que va parcourir une pale lorsqu'elle va tourner (donc le périmètre du disque formé). Mais je me suis surement trompé...

Donc qu'est-ce un pas d'hélice? Est-ce une unité de mesure (comme les ft ou les mètres?).
1 pas = 1 tour?

Je voudrai, dans un premier temps, comprendre ce qu'est un " pas d'hélice " avant de comprendre le gissement.

Une explication détaillé (mais simple ) serait de bienvenue!

Merci d'avance à tous,

A bientôt!

Dernière modification par AFB747800 (19-04-2016 10:12:48)

jeff64 · [↑]

Sauf erreur, le pas d'hélice est un angle.

Schématiquement :
Ton hélice fend l'air pour créer de la propulsion et avancer.
On peut la comparer à deux choses :

1. Ta main quand tu nages (et pas quand tu fais autre chose)
De la même manière que quand tu nages, si tu mets ta main horizontalement, elle va brasser moins d'eau que si elle est verticale.
Mais si elle est verticale, avec la vitesse, elle va créer plus de trainée et te ralentir.

2. Un pignon de vélo
C'est exactement le même principe.
Quand tu es sur le grand pignon, tu démultiplies l'effort, mais arrivé à une certaine vitesse, tu vas mouliner.
Sur ton hélice, si tu es plein petit pas, arrivé à un moment, ton hélice va mouliner, tu vas donc devoir réduire le pas de l'hélice pour qu'elle fende l'air de manière à optimiser le ratio "trainée / propulsion / effort"
Au décollage, plein petit pas.
En montée, tu réduis un peu le pas
En croisière, tu réduis encore un peu.
En remise des gaz, tu mets plein petit pas (comme si tu montais une côte avec ton vélo).

Voilà pour la simplicité.
Pour le détail, place aux moins mauvais

B737lover · [↑]

Bonjour jeff64,

Merci de votre réponse!

Mais le pas est donc l'angle entre x et y. Que représente x et y?
Dans mon livre, le seul angle dont on me parle est l'angle de calage du profil (donc l'angle entre la corde du profile et le plan de rotation).

Donc que se passe sur mon schéma? C'est le motif que va créer le profil pour fendre l'air (donc pour créer de la propulsion et avancer)?

Bizarre...le livre me dit que le pas est une distance...;) Peut-être que le calage a un lien avec le pas? Si on augmente/diminue l'angle de calage, cela aura surement un effet sur le pas, non? La distance que l'hélice va parcourir en un tour va alors augmenter/diminuer?

Merci!

Dernière modification par AFB747800 (19-04-2016 10:33:19)

B737lover · [↑]

Jeff, voici une citation de mon livre:

" Bien que le calage et le pas soient liés, il ne faut pas perdre de vue que le calage de l'hélice est un angle, alors que le pas est une distance "

modeliste84 · [↑]

Bonjour,

Il faut différencier pas, calage du profil, et angle de calage des pales

Le pas d'hélice est la distance que l'hélice parcours en faisant un tour complet. (Il dépend de la vitesse et donc du régime moteur)

Le calage du profil est l'angle qui est formé entre la corde du profil et le plan de rotation.
Ce calage n'est pas constant le long du profil cet à dire que si tu t'éloignes du moyeu l'angle sera plus faible en bout de pale. Pour la simple et bonne raison que plus tu t'éloignes du centre de rotation plus ta vitesse linéaire augmente :

V=OMEGA x RAYON

V en m.s
Omega en rad.s
Rayon en m

cette différence de calage (vrillage) permet d'obtenir une force de traction sur toute la longueur de pale. Je vais pas rentrer dans les détails aérodynamiques.

Et en parallèle tu remarques aussi un amincissement du profil en extrémité de pale, car plus adapté aux grandes vitesses.

L'hélice à pas variable est elle constituée d'un mécanisme qui permet d'ajuster l'angle de calage des pales. En gros c'est comme une boite de vitesse.

Petit pas : idéal pour les phases transitoires (montée/descente)
Grand pas : meilleure performance en croisière

La plupart des avions de début ont un calage fixe optimisé pour l'ensemble des phases de vol.

voilà, pas évident d'expliquer cela par écrit mais j'espère que t'as compris l'idée

Dernière modification par modeliste84 (19-04-2016 14:18:43)

modeliste84 · [↑]

Pour compléter

Sur les technologies calage fixe pour faire varier la vitesse de rotation de l’hélice tu dois agir sur les gaz (régime moteur) tandis que sur une technologie pas variable tu agis directement sur l'angle de calage des pales via une commande spécifique.

Cet à dire qu'a un régime moteur donné tu peux soit augmenter soit diminuer la vitesse de rotation de l'hélice.

B737lover · [↑]

Très interessant et je comprends de mieux en mieux! Merci beaucoup

Je termine de regarder cette video (https://www.youtube.com/watch?v=0bP2MH3LqvI), puis je fais quelques petites recherches et je reviens

Bee Gee · [↑]

modeliste84 a écrit :

Pour compléter
Sur les technologies calage fixe pour faire varier la vitesse de rotation de l’hélice tu dois agir sur les gaz (régime moteur) tandis que sur une technologie pas variable tu agis directement sur l'angle de calage des pales via une commande spécifique.
Cet à dire qu'a un régime moteur donné tu peux soit augmenter soit diminuer la vitesse de rotation de l'hélice.

hmmmm .... es tu bien sûr de ce que tu avances ? ...

Panxua · [↑]

Bonjour,

J'aime beaucoup quand Bee Gee appuie là où ça fait mal...

Bee Gee a écrit :

hmmmm .... es tu bien sûr de ce que tu avances ? ...

Dans un moteur à pistons, où l'arbre de l'hélice est lié au vilebrequin du moteur, si l'hélice tourne moins vite, le moteur itou...
Si on prend un turboprop, le fait de ralentir le régime de l'hélice, et donc d'agrandir le pas, provoque une résistance accrue de l'hélice à l'air, si bien qu'on voit la valeur du couple augmenter en conséquence. Et si l'axe de la turbine est libre par rapport à celui de l'hélice, il y a des chances pour que le régime de la turbine puisse varier en conséquence de l'augmentation du couple.

Sur la taille ou la grandeur du pas, la comparaison la plus simple est celle du pas de vis.
La taille du pas, c'est la grandeur qui sépare deux filets de vis.
De fait, si on donne un (et un seul) tour de vis, la vis avancera ou reculera dans l'écrou d'une distance égale à la valeur du pas.
Si on prend une vis avec un plus grand pas, elle avancera d'une grandeur plus importante.
Et ce n'est pas fonction de la vitesse. Qu'on donne un tour rapide, ou qu'on le fasse lentement, produit exactement le même effet.
En revanche, plus le pas est petit, pour une même puissance appliquée, moins on avancera vite. C'est comme passer la première avec une voiture.
Donc, pour disposer d'un maximum de puissance, on réduit le pas.
Bons vols.

Zangdaarr · [↑]

Pour faire simple: on n'agit plus sur le calage de l'hélice, on donne une consigne de vitesse à un régulateur qui se débrouille.

C'est pour ça qu'on parle d'hélice à pas fixe, et d'hélice à vitesse constante.

B737lover · [↑]

Bonsoir,

Merci pour toutes ces réponses...

Bon j'ai quelques questions: Les pales fonctionnent comme des ailes sauf que la portance correspond ici à la traction.

Donc si je réduis le pas (donc le calage), est-ce que l'incidence va également réduire? L'angle entre le vent relatif et la corde ne va t-elle pas réduire?

Il y a t-il un lien entre l'incidence et l'angle de calage?

Merci (je continue mes recherches 😂)

Dernière modification par AFB747800 (20-04-2016 11:42:19)

Bee Gee · [↑]

Tu commences à être sur la bonne voie, mais le raisonnement doit intégrer le moteur, ce qu'on appelle le GMP, car c'est 'équilibre entre le couple moteur et le couple résistant de l'hélice qui va définir l'incidence pour une situation donnée

Difficile de faire un cours complet sur un forum,.... des recherches sur le net va t'apporter des réponses

Marcel Dassault a commencé sa carrière en faisant des hélices durant la guerre de 14-18. Comme il avait conçu ses hélices Eclairs scientifiquement, elles avaient un très bon rendement, et tout le monde voulait ses hélices !

Bee Gee · [↑]

A lire la partie sur un avion exceptionnel, le TU95

Hélices 1

Hélices 2

Hélices 3

http://www.heliciel.com/helice/helice-propulsion/helice-avion.htm

... et plein d'autres ...

Dernière modification par Bee Gee (20-04-2016 12:42:49)

B737lover · [↑]

Bonjour,

Merci à tous pour votre aide. Je comprends de mieux en mieux.

Voici une autre question ou j'hésite (BIA 2001):

Un avion vole vers un aérodrome situé au 040° vrai, la déclinaison est de 4° ouest, l'avion subit une dérive gauche de 6°, et le compas accuse une déviation positive de 2°. Quel est le cap compas ?

a- 52°

b- 48°

c- 40°

d- 32°

Que veut dire " le compas accuse une déviation positive de 2° "? Qu'est-ce qu'une dérivation positive/negative?

Ici, Rv = 040° et la déclinaison magnétique est de 4° ouest donc Rm = 044°
La dérive est de 4° à gauche donc Cm = Rm - dérive = 044°-4° = 40° (Cv = 36°).
Je répondrai donc 40° mais je ne comprends pas la dernière partie de la question.

De plus, je ne comprends pas comment résoudre des problèmes de ce type:
Un avion de Vp 150 kt doit relier deux points distants de 92 km, en suivant une route au 190°, avec un vent du 100° pour 6 kt. Quel sera le temps nécessaire ?

Le problème est que je n'arrive pas à trouver ce que je dois faire avec le vent! Le vent vient ici de l'Est. La Vitesse sol va t-elle augmenter ou diminuer?

Quelqu'un pourrait-il m'aider? :)

Merci!

Dernière modification par AFB747800 (26-04-2016 10:19:05)

n666eo · [↑]

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Dernière modification par n666eo (30-04-2016 18:57:01)

B737lover · [↑]

Merci beaucoup n666eo!

J'ai compris :)

Auriez-vous une solution à mon deuxième problème?
Un avion de Vp 150 kt doit relier deux points distants de 92 km, en suivant une route au 190°, avec un vent du 100° pour 6 kt. Quel sera le temps nécessaire ?

Merci!

Bee Gee · [↑]

AFB747800 a écrit :

Merci beaucoup n666eo!
J'ai compris :)
Auriez-vous une solution à mon deuxième problème?
Un avion de Vp 150 kt doit relier deux points distants de 92 km, en suivant une route au 190°, avec un vent du 100° pour 6 kt. Quel sera le temps nécessaire ?
Merci!

Si tu as appris quelque chose à l'école, tu devrais trouver la réponse toi même.. et ce serait service rendu de ne pas te donner les réponses toutes cuites, sinon tu n'auras rien appris, fais donc travailler tes neurones ! rires !

Donnes nous ton propre développement à ton problème, on te dira si c'est juste !

B737lover · [↑]

=8

Bon j'essaye:

L'avion a une vitesse propre de 150kts (donc 150NM/h) et doit relier deux points distants de 92km soit environ 50NM (92/1,852). Il veut suivre une route au 190°. Le vent vient du 100° pour 6kts donc il vient de l'Ouest (par rapport à l'avion qui navigue vers le Sud).

Il faut donc que je trouve la vitesse sol (Vp - Ve = Vs). Une fois que j'ai trouvé le vent effectif, je dois le soustraire à la Vp pour trouver la Vitesse sol. Une fois que j'ai trouvé la vitesse sol, je dois trouver le facteur de base (60/Vs) pour trouver le temps que va prendre l'avion pour parcourir 1NM. Je vais alors multiplier le résultat obtenue par 50 pour trouver le temps que va prendre l'avion pour parcourir 50NM.

Je sais que Ve = Vw x cos (α)
Avec Ve qui représente le vent effectif
Vw qui représente l'intensité du vent
L'angle Alpha qui représente l'angle entre le vent réel et le vent effectif

Mais c'est après que je bloque...car dans les exemples du livre, l'orientation du vent est une valeur plus élevée que la route (par exmple un avion suit une route vrai 255° et subit un vent du 315°/25kt, nous aurons donc Ve = 25 x cos(315-255= 12,5kts. Ici, Ve = 6 x cos (100-190)...

Bref, voilà ou j'en suis. Je me suis trompé quelque part

Dernière modification par AFB747800 (26-04-2016 13:54:44)

n666eo · [↑]

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Dernière modification par n666eo (30-04-2016 18:57:13)

B737lover · [↑]

n666eo a écrit :

et 6 x cos (190 - 100) ça te plaît pas ? Après tout c'est l'angle au vent qui compte...
Au passage, représentes-toi l'avion et d'où vient le vent... Il y a un truc qui devrait te crever les yeux, t'éviter de te prendre la tête et de faire des erreurs bêtes...
Et le vent ne vient certainement pas de l'Ouest... Il faut réviser tes points cardinaux !

Merci!

Hmm...Le vent vient de l'Est.

Donc Ve = 6 x (cos 90) donc Ve = 0?
Bizarre!

Dernière modification par AFB747800 (26-04-2016 14:06:31)

n666eo · [↑]

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Dernière modification par n666eo (30-04-2016 18:57:25)

B737lover · [↑]

Oui, j'avais bien compris que le vent est à 90° de ma route, pile à la perpendiculaire comme vous le dîtes.

Donc je pars du fait que Ve est nul donc Vs = 150 - 0 = 150 = Vp?
Malheureusement, le livre de Cépaduès ne m'explique pas en détail ce qu'est le vent effectif. J'ai juste trois petites lignes dessus:

" La composante sur la route (vent de face ou vent arrière) que nous appellerons, par simplification, vent effectif ".

Donc je conclus que si le vent est à 90° de ma route, la composante qui me pousse ou me freine sera nul donc Vp = Vs?

Dernière modification par AFB747800 (26-04-2016 14:17:52)

n666eo · [↑]

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Dernière modification par n666eo (30-04-2016 18:57:33)

B737lover · [↑]

Franchement, non pas vraiment. Je pensais qu'elle aurait quand même un petit effet sur ma Vp.

J'imagine donc que Ve est nul seulement quand le vent est à 90° de ma route?
Donc si le vent est à 90° de ma route, elle n'a que un effet sur ma trajectoire mais pas sur ma vitesse?

En tout cas, merci de votre aide. Pour terminer:

Fb = 60/150 = 0,4min/NM
Donc pour parcourir 50NM, il nous faudra 20 minutes.

Merci à tous, particulièrement à n666eo

Dernière modification par AFB747800 (26-04-2016 14:23:56)

n666eo · [↑]

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Dernière modification par n666eo (30-04-2016 18:57:42)

#1 [↑][↓] 19-04-2016 10:09:19

Questions BIA...

#2 [↑][↓] 19-04-2016 10:23:58

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#3 [↑][↓] 19-04-2016 10:30:52

Re : Questions BIA...

#4 [↑][↓] 19-04-2016 13:30:50

Re : Questions BIA...

#5 [↑][↓] 19-04-2016 14:15:16

Re : Questions BIA...

#6 [↑][↓] 19-04-2016 14:26:23

Re : Questions BIA...

#7 [↑][↓] 19-04-2016 14:30:49

Re : Questions BIA...

#8 [↑][↓] 19-04-2016 15:39:45

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#9 [↑][↓] 19-04-2016 16:38:11

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#10 [↑][↓] 19-04-2016 17:49:36

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#11 [↑][↓] 19-04-2016 22:50:43

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#12 [↑][↓] 20-04-2016 11:52:04

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#13 [↑][↓] 20-04-2016 12:41:58

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#14 [↑][↓] 26-04-2016 10:13:05

Re : Questions BIA...

#15 [↑][↓] 26-04-2016 11:58:47

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#16 [↑][↓] 26-04-2016 12:41:37

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