bonjour,
sinoet a écrit :bonjours j'aimerai savoir ou en est se magnifique projet après 1 an sans nouvelles ???????????????????
1/ Pour ce qui est du développement du turbopropulseur, je n'en sait pas plus... (Et je suis intéressé par toute nouvelle possible)
2/ pour l'avion "économique", j'ai poussé le raisonnement un peu plus loin
Le problème sur lequel je suis tombé, c'est qu'on ne peut pas calculer un avion économique sans prendre en compte que le rendement énergétique du moteur varie en fonction de la charge.
Si à une charge de l'ordre de 75 à 90% de la puissance maximale, le rendement d'un moteur quatre temps à essence est d'environ 28%, quand on réduit la puissance à 30% de la puissance maximale (sans pouvoir réduire considérablement la vitesse de rotation), on étrangle le flux de gaz frais et le taux de compression pratique diminue (avec un cycle de Carnot raplaplat), sans que les frottements internes ne varient sensiblement. Le rendement tombe alors à des valeurs nettement moins intéressantes (15% tout au plus).
Avec une voiture, le tableau est un peu moins sombre dans la mesure où on peut jouer sur la boite pour tourner moins vite. (et donc à la fois remonter la pression d'admission et le taux de compression effectif, tout en diminuant les pertes de frottements - C'est là tout l'intérêt des "rapports longs" quand la voiture est lancée).
Mais sur les avions, si on a parfois des réducteurs (Rotax 912, etc.), les boites de vitesses à plusieurs rapports sont extrêmement rares (Spitfire ?)
Il reste l'idée du "downsizing" chère aux constructeurs automobiles :
Il y a quelques années, un moteur de voiture de 100 CV était souvent un 1600cm3 maintenant c'est plutôt un 1200 cm3 (qui ferait normalement entre 60 et 70 CV) qui est mieux adapté à la faible charge qui représente 95% du temps. Pour atteindre les 100 CV, on le gave à l'aide d'un turbocompresseur à géométrie variable, pendant quelques pourcents de sa durée de vie, ce qui ne le défiabilise pas trop.
Comment transposer le "downsizing" à l'avion léger ? Mais c'est déjà fait ! Pour passer le 912 de 80 CV à 100 CV, Rotax à augmenté la cylindrée de 1100 à 1300 cm3 environ. Mais pour faire le 914 de 115 CV, Rotax a préféré retourner à la base du 912 1100 cm3 de 80 CV, avec un turbocompresseur qui le gonfle à 115 CV pendant 5 minutes maximum... (et qui lui permet de garder une puissance de croisière en altitude)
C'est efficace, mais limité à une trentaine de pourcents de puissance... Et il faut faire attention à ne pas dépasser les limites pression d'admission-temps-températures...
Un moteur Diesel s'en sort mieux dans la mesure où la variation de puissance n'est pas obtenue par étranglement des gaz à l'admission, mais juste par la quantité de carburant injectée. Le taux de compression effectif (et donc le rendement de cycle) est conservé et seul le rapport frottement interne/puissance produite qui augmente fait baisser le rendement.
Pour une turbine, même en cycle régénératif avec moultes échangeurs, le rendement diminue encore plus vite avec la baisse de charge que celui d'un moteur à essence...
Or plus le rendement baisse avec la charge, plus l'optimum énergétique sur une distance se déplace vers les vitesses de croisières élevées. (Si on ne gagne presque rien -en litres/heures- à produire moins de puissance avec un moteur donné, autant accélérer pour arriver plus tôt).
La courbe de rendement moteur en fonction de la charge influe fortement sur le rapport (puissance de croisière/puissance de décollage) et donc sur l'allongement de l'aile.
Pour faire un avion de tourisme réellement économique, genre motoplaneur, on a besoin d'un moteur qui ait un aussi bon rendement entre 25 et 30% de la puissance maximale (croisière économique) qu'entre 80 et 90 % décollage et montée...
Soit un quadriplace de voyage dont la masse maximale au décollage est d'une tonne (Pilote + 3 passagers + bagages + carburant = 500 kg environ) et Masse à Vide / Masse au décollage = 0,5
La puissance maximale est déterminée par le décollage et la montée 10 kg/CV donnent 100 CV.
En croisière, une finesse de 20 à 120 km/h, avec un rendement hélice de 80%, donne une puissance moteur de 28 CV.
A cette charge, un moteur de 100 CV qui continue à mouliner à son régime normal (hélice à pas fixe à la vitesse de croisière) a un rendement catastrophique...
En clair, il ne consomme pas 7,5 litres à l'heure comme on pourrait l'espérer, (ce qui correspondrait à 6,25 litre/100 km), mais une douzaine de litre à l'heure, (soit un dizaine de litres/100 km !)
Alors mon idée est de mettre trois moteurs sur le même arbre (avec la possibilité d'utiliser chaque moteur ou non, avec un couplage par roue libre) :
1/ Pour taxier, un seul moteur suffit.
2/ Les deux autres moteurs sont démarrés ensuite, au point d'arrêt si la mise en température est rapide.
3/ Décollage et montée initiale sur 3 moteurs
4/ Suivant les besoins (limitation d'altitude réglementaire) la montée peut se faire sur 2 ou 3 moteurs
5/ A l'altitude de croisière, poursuite du vol sur 1 seul moteur qui se retrouve chargé à 80% environ, donc à son point de meilleur rendement. (On peut utiliser 2 moteurs en cas de fort vent de face.
6/ Les deux autres moteurs ne sont remis en route qu'un peu avant l'intégration en vent-arrière, pour pouvoir remettre des gaz si nécessaire.
A part pour la phase d'approche où la sécurité liée à la disponibilité de puissance prime, tout le vol se fait avec une motorisation suffisamment chargée pour avoir un bon rendement.
La redondance des moteurs permet la poursuite du vol, y compris la montée à taux réduit avec un moteur HS
Quels moteurs pourraient convenir : Puissance 100/3 CV soit 25 kW environ, compact, le plus léger possible et avec une bonne régularité de couple (pour la fiabilité de la transmission)
L'idéal serait clairement le moteur de Damien !
A défaut, on peut se rabattre sur des solutions disponibles dans le commerce :
1/ Trois Briggs et Stratton Vanguard 626 cm3 de 26 HP à 4000 T/min
Plus adapté à un triplace de 750 kg environ qu'à un quadriplace, mais économique (environ 1500 Euros par moteur !), fiable et raisonnablement léger
2/ Trois Briggs et Stratton Vanguard 993 cm3 de 35 HP à 3600 T/min
plus lourd que le précédent, puissance adapté au quadriplace, très fiable (utilisé à sa puissance nominale de moteur stationnaire donc avec un potentiel supérieur à 2000 heures) et encore raisonnablement économique compte tenu du potentiel (environ 3500 Euros par moteur).
3/ Trois Rotax 447 de 40 HP
Le rendement du 2 temps est moins bon, mais utilisé dans la meilleure plage de charge, il reste meilleur à celui du 4 temps sous-chargé. De plus, comme cette solution est la plus légère, cela joue dans le sens des économies.
On peut aussi faire l'exercice pour un monoplace de 300 à 350 kg environ : Trois fois 10 à 12 CV... (c'est à dire des monocylindres de tondeuses de 8 à 11 CV préparés)
Consommation en croisière : 2 litres à l'heure... (encore moins si on utilise les ascendances)
Comme le dirait un présentateur au Bourget :
"Avion monoplace de supériorité économique, mission beau temps, inter-opérable avec la tondeuses du commandant de bord..."
Voilà j'espère que ça répond à ta question...
Bons vols
), j'ai trouvé des infos concernant l'évolution du moteur VW.
