Hélice contrarotative
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Une hélice contrarotative ou hélice à contra-rotation désigne un cas particulier d'hélice utilisée sur certains avions et navires. Elle comprend deux hélices placées l'une derrière l'autre dans l'axe, et tournant en sens opposé.
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[modifier] Aéronautique
[modifier] Principe
Les hélices contrarotatives se trouvent par couples ou par doublets. Ce sont deux hélices coaxiales, entraînées par le même moteur, ou par deux moteurs différents (Bristol "Brabazon"), et dont l'une tourne à droite et l'autre à gauche.
Elles sont destinées à transmettre de grandes puissances moteur sans que les extrémités de pales n'atteignent la vitesse du son (dans le cas des avions), ce qui dégraderait considérablement le rendement des pales.
Cette vitesse du son en bout de pale peut être atteinte du fait d'un grand diamètre ou d'une grande vitesse de rotation.
Un avantage supplémentaire des couplets d'hélices contrarotatives est la suppression du couple de renversement de l'avion autour de son axe de roulis.
L'inconvénient majeur des couplets d'hélices contrarotatives est le rendement plus faible de l'hélice aval qui tourne dans de l'air très turbulent créé par l'hélice amont, la complexité des réducteurs et des boîtes de transmission, et la fragilité de l'ensemble.
Cette formule fut le chant du cygne de la propulsion par moteur à pistons mais des turbopropulseurs les utilisent encore.
[modifier] Quelques exemples d'avions à hélices contrarotatives
Utilisant le moteur Griffon 85 de 2 400 ch :
Utilisant un moteur (Bristol Centaurus) pour chaque hélice :
- Bristol Brabazon
Utilisant le turbopropulseur Kouznetsov NK-12 :
Utilisant le turbopropulseur Ivtchenko Progress D-27 :
[modifier] Domaine maritime
[modifier] Applications
Les hélices contrarotatives (ou CRP pour Contra-Rotating Propeller) sont principalement utilisées sur les torpilles, bien que quelques essais aient été effectués sur des navires en taille réelle. Le principe est d'utiliser deux hélices montées sur un arbre différent mais dans le même axe ; l'hélice avant se trouve sur l'arbre extérieur et l'hélice arrière sur l'arbre intérieur. En général, les deux hélices n'auront ni le même diamètre ni la même vitesse de rotation.
Les avantages des hélices contrarotatives incluent la possibilité de récupérer une partie de l'énergie de rotation perdue par l'hélice avant, d'où une meilleure efficacité globale ; la possibilité d'utiliser une plus faible vitesse de rotation pour le même diamètre qu'avec une hélice classique (ou la même vitesse de rotation pour un plus faible diamètre) ; une plus faible charge par pale, ce qui permet de réduire la cavitation et le bruit associé. Ceci explique l'application très courante sur les torpilles, qui ont besoin de vitesse élevée. De plus, ces hélices permettent de compenser en partie la torsion induite par une seule hélice, très forte sur une torpille.
Sur un navire de commerce en revanche, les complications mécaniques et donc les coûts d'entretien ont été trop élevés pour pouvoir adopter ce système à l'échelle commerciale.
[modifier] Source
- Kenneth Rawson et Eric Tupper, Basic Ship Theory [détail des éditions]
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