Tetacalc - Soufflerie (hélices)

Les paramètres des hélices sont issus de tests en soufflerie ou d'une modélisation matheuse, voire d'une extrapolation matheuse de tests en soufflerie. Chaque hélice consiste en une ou plusieurs polaires d'hélices (J=V/nD ; CT ; CP).

Les menus "soufflerie" permettent de sélectionner la soufflerie d'origine des tests (en effet, on peut noter des différences notables d'une soufflerie à l'autre, rendant les comparaisons peu fiables).

La sélection d'une soufflerie peut entraîner un calcul de quelques secondes, le temps de mettre à jour la base de données.

La question de quelle soufflerie utiliser se pose ?

On a :

- KORMA : quelques tests d'hélices maisons, avec notamment un comparatif possible des hélices GWS 8x4 et 9x5 en bi et tripale. La fiabilité de ces données est à l'image de la soufflerie : très modeste.

- UIUC : la plupart des données sont directement issus de la base de données disponible gracieusement ici : http://aerospace.illinois.edu/m-selig/props/propDB.html. A noter que la correction a été appliquée.

Ces données sont à mon goût de loin les meilleures, montrant une excellente corrélation avec les données mesurées, dans la mesure du possible, en statique ou en vol. Certains "trous" dans la base de données ont été remplis en appliquant une correction à la polaire d'une hélice supposée proche. Ces extrapolations sont notées dans le nom de la polaire.

La base de données est aussi la plus large.

- Wichita : ces données sont plus anecdotiques, inspirées de quelques publications de la Wichita State University. Elles portent sur une poignée d'hélices de grand diamètre (de 14 à 22 pouces).

- Wright : ses polaires ont été créées d'après une publication de la Wright State University. Il s'agit de polaires d'hélices de petit diamètre (autour de 5 pouces).

- VWT : ne comporte qu'une polaire d'hélice APC 17x18, inspirée d'une publication (Analytical – Experimental Comparison for Small Electric Unmanned Air Vehicle Propellers; M.OL, C.Zeune et M.Logan). Test fait au Air Force Research Laboratory's Vertical Wind Tunnel (VWT).

- BART : issues de la même source que ci-dessus. Tests faits au Langley Aeronautical Research Center's Basic Aerodynamics Research Tunnel (BART). Présente des polaires d'hélices repliables.

- generic : ces polaires ne sont pas issues de tests en soufflerie mais d'une analyse de type élément de pale + Froude des plus simples. Le but est une recherche d'exhaustivité, avec notamment des hélices bi, tri et quadripales. A noter que le CP, donc la puissance consommée, sera vraisemblablement sous-estimé, et inversement pour la poussée (CT).

- NACA reports : ne regroupe actuellement que 2 polaires d'une même hélice à 2 calages différents (NACA report n°650). Anecdotique.

The propellers parameters come from wind tunnel tests or some math modeling, or even math extrapolations of wind tunnel tests . Each propeller consists of one or more propeller polars  ( J = V/nD ; CT ; CP ).

The "Wind tunnel" menus allow to select the wind tunnel where the tests come from (indeed , one can note significant differences from one wind tunnel to another, making comparisons unreliable).

The selection of a wind tunnel may cause a calculation of a few seconds, the time to update the database.

The question arises what wind tunnel to use ?

We have:

- KORMA : some home made tests of propellers, including a potential comparative test between GWS propellers, 8x4 and 9x5, two and three-bladed. The reliability of these data is at the image of the wind tunnel : very modest.

- UIUC : most of the data directly comes from the database available here: http://aerospace.illinois.edu/m-selig/props/propDB.html . Note that the correction was applied.

These data are to my taste the best, showing an excellent correlation with the measured data, in possible, statically or in flight. Some "holes" in the database were filled by applying a correction to the polar of a supposed close propeller. These extrapolations are noted in the polar's name.

The database is also the widest.

- Wichita : these data are anecdotal , inspired by some publications of Wichita State University. They focus on a handful of large diameter propellers (14 to 22 inches) .

- Wright : its polars are inspired by a publication of Wright State University. These are small propellers ( about 5 inches) polars.

- VWT : has only one polar of the APC 17x18 propeller, inspired by a publication (Analytical - Experimental Comparison for Small Unmanned Air Vehicle Propellers Electric ; M.OL , C.Zeune and M.Logan ). Test done at the Air Force Research Laboratory 's Vertical Wind Tunnel ( VWT ).

- BART : from the same source as above . Tests made at Langley Aeronautical Research Center 's Basic Aerodynamics Research Tunnel ( BART ). Has folding propellers polars.

- Generic : these polars are not from wind tunnel tests but from a blade elements + momentum theory simple analysis. The goal is a search for completeness, particularly with two, three and four blades propellers. Note that the CP, so the power consumption, is likely underestimated, and vice versa for the thrust (CT).

- NACA reports: currently includes only two polars of the same propeller with 2 different pitch (NACA report No. 650) . Anecdotal.