Retour sur les essais en vol

A cette date, quatre hélices ont été testées en vol:

- APC 7x6E,

- APC 7x7S,

- APC 8x4E,

- APC 8x6E.

Les performances en vol ont été confrontées avec les résultats des tests en soufflerie via mon logiciel Tetacalc.

Une remarque préalable: les performances des hélices de modélisme sont très sensibles aux variations de la vitesse de rotation, cette dernière est sensiblement plus grande lors des essais en vol que lors des tests en soufflerie.

L'avion utilisé pour les essais est mon petit Yak-3 maison au 1/12e.

La comparaison se fait sur les mesures de l'intensité (A) mesurée par le Elogger et la vitesse de rotation de l'hélice (tr/min).

Les enregistrements en vol avec la 8x4 sont difficilement interprétables, entre autre par manque de passages plein gaz d'une durée suffisamment longue.

Les tests de l'APC 7x6E et de l'APC 7x7S sont plutôt satisfaisants.

En rouge, les données calculées par Tetacalc d'après les valeurs de la tension et de la vitesse de vol réellement enregistrées en vol. En bleu, les valeurs enregistrées en vol. En vert, la vitesse de vol donnée à titre indicatif:

APC 7x6E:

APC 7x7S:

On note néanmoins une légère sous estimation de la vitesse de rotation, dans les deux cas, de l'ordre de 2 à 3%.

En vol, la propulsion tourne un peu plus vite que prévu sans pour autant afficher une consommation supérieure, ce qui, quelque part est plutôt une bonne nouvelle!

Les résultats obtenus pour l'APC 8x6E sont bien plus décevant et mérite qu'on s'y attarde un peu:

APC 8x6E:

L'intensité calculée est 9 à 10% plus faible que ce qui est constaté en vol ! En contrepartie, la vitesse de rotation est plutôt bien calculée, or d'après les deux tests précédents, elle devrait être légèrement sous estimée. Consommation plus élevée et tr/min plus faibles que "prévu" vont de paire a priori.

La première conclusion qui me vient à l'esprit est une inexactitude du coefficient de puissance passé le pic d'efficience max de l'hélice. 

En effet, le Yak-3 est un avion plutôt fin aérodynamiquement, il est capable de voler vite. Dans les conditions du vol d'essais, assez difficiles (avion surpuissant, 460 W/kg au décollage ! vol effectué au coucher du soleil donc ombre noire sur fond orangé), le vol était tendu dans tous les sens du terme ! Ainsi, le rapport d'avancement moyen dans les phases plein pot était compris entre 0,7 et 0,8. Or, l'hélice n'avait pas pu être testée en soufflerie dans ces conditions (points bleus):

Le logiciel se base donc sur une estimation au delà de J=0,7 ! Estimation qui semble un peu optimiste...

Le fait est que lors du vol, l'APC 8x6E est pratiquement en permanence dans un domaine où elle est inefficace, le pic d'efficience de l'hélice se situant aux alentours de J=0,65.

Et effectivement, on constate que l'erreur de calcul augmente rapidement avec J:

 

Il semble nécessaire de pouvoir tester cette hélice en soufflerie à une vitesse supérieure, diminuer la vitesse de rotation pouvant induire des erreurs dû aux effets liés au nombre de Reynolds.

En fait, l'avion est simplement trop fin pour cette hélice ! Reste à construire un avion avec de plus grandes ailes...