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TECHNOLOGIE DES AERONEFS Moteurs aéronautiques Frédéric WILLOT.

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1 TECHNOLOGIE DES AERONEFS Moteurs aéronautiques Frédéric WILLOT

2 MOTEUR AERONAUTIQUES I L hélice II Les moteurs à piston III Les turboréacteurs IV Les turbopropulseurs V Les moteurs fusées

3 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-1 Principe de lhélice I-2 Hélice à pas variable I-3 Hélice tractive ou propulsive I-4 Les différents régimes de lhélice

4 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-1 Principe de lhélice

5

6 A chaque tour lhélice avance dans lair dune distance appelée pas: p = 2..r.tan(Cr) Pour un fonctionnement optimum le pas doit être constant sur toute la hauteur dune pale. => Cr diminue quand r augmente. Lavance réelle de lhélice est inférieure au pas. On définit le rendement de lhélice: R = avance réelle/pas A chaque tour lhélice avance dans lair dune distance appelée pas: p = 2..r.tan(Cr) Pour un fonctionnement optimum le pas doit être constant sur toute la hauteur dune pale. => Cr diminue quand r augmente. Lavance réelle de lhélice est inférieure au pas. On définit le rendement de lhélice: R = avance réelle/pas

7 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-1 Principe de lhélice Hélice bipale en bois.

8 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-1 Principe de lhélice Hélice à 6 pales en fibre de carbone

9 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-1 Principe de lhélice I-2 Hélice à pas variable I-3 Hélice tractive ou propulsive I-4 Les différents régimes de lhélice

10 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-2 Hélice à pas variable Le rendement, ou efficacité, de lhélice se définit par :

11 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-2 Hélice à pas variable Lefficacité de lhélice à une vitesse donnée varie en fonction du calage. Pour un calage fixe, le rendement varie beaucoup avec la vitesse. Pour des vitesses différentes, le calage optimum nest pas le même. => 2 solutions: -On choisit un calage optimisé pour la croisière. -Le calage est réglable en vol (= pas variable) Lefficacité de lhélice à une vitesse donnée varie en fonction du calage. Pour un calage fixe, le rendement varie beaucoup avec la vitesse. Pour des vitesses différentes, le calage optimum nest pas le même. => 2 solutions: -On choisit un calage optimisé pour la croisière. -Le calage est réglable en vol (= pas variable)

12 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-2 Hélice à pas variable Utilisation du pas variable: -au décollage et à latterrissage, la vitesse est faible mais la puissance demandée est importante => Petit pas -en croisière, la vitesse est élevée et on cherche à minimiser la puissance moteur demandée => Grand pas Utilisation du pas variable: -au décollage et à latterrissage, la vitesse est faible mais la puissance demandée est importante => Petit pas -en croisière, la vitesse est élevée et on cherche à minimiser la puissance moteur demandée => Grand pas

13 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-1 Principe de lhélice I-2 Hélice à pas variable I-3 Hélice tractive ou propulsive I-4 Les différents régimes de lhélice

14 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-3 Hélice tractive ou propulsive Selon le calage de lhélice, elle peut produire une force motrice dans un sens ou dans lautre. Quand lhélice est placée en avant de lavion, elle est tractive. Quand elle est en arrière, elle est propulsive. La modification du calage après latterrissage permet de réaliser une inversion de laction des hélices pour freiner un appareil sur la piste. Selon le calage de lhélice, elle peut produire une force motrice dans un sens ou dans lautre. Quand lhélice est placée en avant de lavion, elle est tractive. Quand elle est en arrière, elle est propulsive. La modification du calage après latterrissage permet de réaliser une inversion de laction des hélices pour freiner un appareil sur la piste.

15 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-1 Principe de lhélice I-2 Hélice à pas variable I-3 Hélice tractive ou propulsive I-4 Les différents régimes de lhélice

16 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-4 Les différents régimes de lhélice Fonctionnement normal Lhélice est tractive, lincidence des pales est positive, lhélice fournit une traction et consomme de la puissance pour vaincre les frottements. Fonctionnement normal Lhélice est tractive, lincidence des pales est positive, lhélice fournit une traction et consomme de la puissance pour vaincre les frottements.

17 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-4 Les différents régimes de lhélice Fonctionnement en transparence Pour la même vitesse de rotation, quand la vitesse de lavion augmente, lincidence devient quasi nulle. La force aérodynamique vient sur le plan de rotation. La traction de lhélice est nulle (transparence) mais lhélice consomme de la puissance pour vaincre les frottements. Ce régime est utilisé en vol dentraînement pour simuler un vol moteur coupé sans couper effectivement le moteur (meilleure sécurité). Fonctionnement en transparence Pour la même vitesse de rotation, quand la vitesse de lavion augmente, lincidence devient quasi nulle. La force aérodynamique vient sur le plan de rotation. La traction de lhélice est nulle (transparence) mais lhélice consomme de la puissance pour vaincre les frottements. Ce régime est utilisé en vol dentraînement pour simuler un vol moteur coupé sans couper effectivement le moteur (meilleure sécurité).

18 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-4 Les différents régimes de lhélice Fonctionnement en frein Toujours à la même vitesse de rotation, quand la vitesse de lavion augmente encore, lincidence devient négative et la force aérodynamique passe derrière le plan de rotation lhélice fournit donc une force de freinage et consomme de la puissance par les frottements. Fonctionnement en frein Toujours à la même vitesse de rotation, quand la vitesse de lavion augmente encore, lincidence devient négative et la force aérodynamique passe derrière le plan de rotation lhélice fournit donc une force de freinage et consomme de la puissance par les frottements.

19 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-4 Les différents régimes de lhélice Fonctionnement en moulinet Pour des vitesses avions assez élevées et des calages faibles, la force aérodynamique peut basculer de façon que la traction est toujours résistante (effet frein) mais provoque maintenant la rotation de lhélice qui peut avoir lieu moteur arrêté (moulinet). Lhélice emprunte de lénergie à lécoulement. Fonctionnement en moulinet Pour des vitesses avions assez élevées et des calages faibles, la force aérodynamique peut basculer de façon que la traction est toujours résistante (effet frein) mais provoque maintenant la rotation de lhélice qui peut avoir lieu moteur arrêté (moulinet). Lhélice emprunte de lénergie à lécoulement.

20 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-4 Les différents régimes de lhélice Fonctionnement en inversion de poussée (reverse) Pour un calage négatif et suffisamment important, lhélice fournit une traction négative importante. Cest la position de lhélice utilisée pour le ralentissement de lhélice à latterrissage. Fonctionnement en inversion de poussée (reverse) Pour un calage négatif et suffisamment important, lhélice fournit une traction négative importante. Cest la position de lhélice utilisée pour le ralentissement de lhélice à latterrissage.

21 MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice MOTEUR AERONAUTIQUES I Lhélice I-4 Les différents régimes de lhélice Fonctionnement Drapeau Cest le cas extrême où le calage vaut 90° : la pale est parallèle à lécoulement et son incidence est nulle. La force aérodynamique vaut est faible, lhélice nabsorbe ni ne fournit dénergie : cest la position qui traîne le moins est qui est préférable en cas darrêt moteur. Lors du redémarrage moteur lorsquon passe de la position drapeau à la position à la position normale cest le dévirage. Cette opération provoque une augmentation notable de la traînée, elle seffectue donc moteur réduit pour éviter un emballement du moteur au moment du redémarrage. Fonctionnement Drapeau Cest le cas extrême où le calage vaut 90° : la pale est parallèle à lécoulement et son incidence est nulle. La force aérodynamique vaut est faible, lhélice nabsorbe ni ne fournit dénergie : cest la position qui traîne le moins est qui est préférable en cas darrêt moteur. Lors du redémarrage moteur lorsquon passe de la position drapeau à la position à la position normale cest le dévirage. Cette opération provoque une augmentation notable de la traînée, elle seffectue donc moteur réduit pour éviter un emballement du moteur au moment du redémarrage.

22 MOTEUR AERONAUTIQUES I L hélice II Les moteurs à pistons III Les turboréacteurs IV Les turbopropulseurs V Les moteurs fusées

23 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion II-2 Carburation ou injection II-3 Les essences II-4 Contrôle en vol II-5 Performances et utilisation

24 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion Constitution dun Cylindre : Piston2: Bielle3: Vilebrequin4: Carter5: Cylindre 6: Pipe déchappement 7: Soupape déchappement 8: Bougie 9: Pipe dadmission

25 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion Constitution dun Cylindre. 1: Piston2: Bielle3: Vilebrequin4: Carter5: Cylindre 6: Pipe déchappement 7: Soupape déchappement 8: Bougie 9: Pipe dadmission

26 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion Les 4 phases du moteur. 1: Admission2: Compression3: Combustion4: Echappement

27 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion Les moteurs à piston comprennent en général de 4 à 8 cylindres (jusquà 24). Ils sont disposés en ligne, en V, à plat ou en étoile. Les moteurs à piston comprennent en général de 4 à 8 cylindres (jusquà 24). Ils sont disposés en ligne, en V, à plat ou en étoile.

28 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion Moteur à 4 cylindres à plat.

29 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion Moteur 7 cylindres en étoile.

30 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion Moteur 4 cylindres à plat.

31 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion II-2 Carburation ou injection II-3 Les essences II-4 Contrôle en vol II-5 Performances et utilisation

32 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-2 Carburation ou injection : Réservoir2: Robinet3: Pompe électrique4: Pompe mécanique5: Manette de richesse6: Air7: Filtre8: Manette des gaz9: Papillon du carburateur

33 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-2 Carburation ou injection La manette de richesse permet de régler les proportions du mélange air- carburant (= richesse). La manette des gaz permet de régler le débit du mélange dans les cylindres. La manette de richesse permet de régler les proportions du mélange air- carburant (= richesse). La manette des gaz permet de régler le débit du mélange dans les cylindres.

34 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-2 Carburation ou injection Le mélange est en richesse maximale dans les phases de décollage et datterrissage. La richesse est adaptée en fonction du régime et de laltitude en croisière. Le mélange est en richesse maximale dans les phases de décollage et datterrissage. La richesse est adaptée en fonction du régime et de laltitude en croisière.

35 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-2 Carburation ou injection Un fonctionnement à régime réduit en pleine richesse entraîne un encrassement du moteur. Le mélange idéal est constitué de 1g dessence pour 15g dair. Un fonctionnement à régime réduit en pleine richesse entraîne un encrassement du moteur. Le mélange idéal est constitué de 1g dessence pour 15g dair.

36 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-2 Carburation ou injection Le mélange air-carburant contient de lhumidité => risque de givrage dans le carburateur (temp ext. 0 à 15°C environ). Il existe un système de réchauffage du carburateur pour éviter le givrage. En cas de perte de puissance en vol on peut lactiver si on soupçonne un début de givrage. Son utilisation entraîne une diminution de la puissance disponible du moteur. Le mélange air-carburant contient de lhumidité => risque de givrage dans le carburateur (temp ext. 0 à 15°C environ). Il existe un système de réchauffage du carburateur pour éviter le givrage. En cas de perte de puissance en vol on peut lactiver si on soupçonne un début de givrage. Son utilisation entraîne une diminution de la puissance disponible du moteur.

37 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-2 Carburation ou injection Linjection consiste à injecter directement lair et le carburant dans le cylindre où le mélange seffectue. Le problème de givrage du moteur ne se pose plus. Le moteur est alimenté dans toutes les positions. Linjection consiste à injecter directement lair et le carburant dans le cylindre où le mélange seffectue. Le problème de givrage du moteur ne se pose plus. Le moteur est alimenté dans toutes les positions.

38 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion II-2 Carburation ou injection II-3 Les essences II-4 Contrôle en vol II-5 Performances et utilisation

39 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-3 Les essences Lessence doit fournir beaucoup dénergie et une bien résister à la détonation pour éviter de détériorer le moteur. Pour qualifier les essence on utilise un « indice doctane » : indice 0 : extrêmement détonant indice 100 : très peu détonant Lessence doit fournir beaucoup dénergie et une bien résister à la détonation pour éviter de détériorer le moteur. Pour qualifier les essence on utilise un « indice doctane » : indice 0 : extrêmement détonant indice 100 : très peu détonant

40 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-3 Les essences La couleur des essences est révélatrice de leurs grades : –80/87 :rose(aviation) –100LL: bleue(aviation) –100/130 : verte (aviation) –115/145 : violette –sans plomb blanche La couleur des essences est révélatrice de leurs grades : –80/87 :rose(aviation) –100LL: bleue(aviation) –100/130 : verte (aviation) –115/145 : violette –sans plomb blanche

41 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-3 Les essences Certains moteurs davion sont réglés pour fonctionner au carburant automobile et même au diesel. Un indice doctane trop élevé entraîne un encrassement du moteur par mauvaise combustion Un indice plus faible peut détruire le moteur par une augmentation excessive de la température et une détonation trop violente. Certains moteurs davion sont réglés pour fonctionner au carburant automobile et même au diesel. Un indice doctane trop élevé entraîne un encrassement du moteur par mauvaise combustion Un indice plus faible peut détruire le moteur par une augmentation excessive de la température et une détonation trop violente.

42 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion II-2 Carburation ou injection II-3 Les essences II-4 Contrôle en vol II-5 Performances et utilisation

43 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-4 Contrôle en vol Tachymètre

44 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-4 Contrôle en vol Paramètres de lhuile moteur et du carburant

45 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-4 Contrôle en vol Contrôle de linjection Pression dinjection Débit de carburant

46 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-1 Principe du moteur à explosion II-2 Carburation ou injection II-3 Les essences II-4 Contrôle en vol II-5 Performances et utilisation

47 MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston MOTEUR AERONAUTIQUES II Les moteurs à piston II-5 Performances et utilisation Puissances de 20 à 3500ch. En général de 90 à 300ch. Utilisés aujourdhui pour lavion générale (sports et loisirs) Coût modeste et bonne fiabilité pour les faibles puissances. Puissances de 20 à 3500ch. En général de 90 à 300ch. Utilisés aujourdhui pour lavion générale (sports et loisirs) Coût modeste et bonne fiabilité pour les faibles puissances.

48 MOTEUR AERONAUTIQUES I L hélice II Les moteurs à piston III Les turboréacteurs IV Les turbopropulseurs V Les moteurs fusées

49 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-1 Principe de la propulsion par réaction III-2 Constitution dun turboréacteur III-3 Contrôle en vol III-4 Performances et utilisation

50 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-1 Principe de la propulsion par réaction

51 Le théorème de BERNOULLI justifie que les gaz sous pression accélèrent en se détendant pour sortir de la baudruche :

52 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-1 Principe de la propulsion par réaction Le théorème dEULER montre que les gaz éjectés. Produisent alors une poussée sur la baudruche :

53 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-1 Principe de la propulsion par réaction III-2 Constitution dun turboréacteur III-3 Contrôle en vol III-4 Performances et utilisation

54 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Réacteur simple corps simple flux : Air2: Entrée dair3: Compreseur4: Arbre moteur5: Chambre de combustion6: Turbine7: Tuyère8: Gaz brûlés

55 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Un ensemble constitué dune roue mobile suivie dune roue fixe est appelé un étage. Un ensemble détages dont les éléments mobiles tournent à la même vitesse est appelé un corps. Chaque corps de turbine est solidaire dun corps de compresseur. La poussée peut être augmentée par la post- combustion. Un ensemble constitué dune roue mobile suivie dune roue fixe est appelé un étage. Un ensemble détages dont les éléments mobiles tournent à la même vitesse est appelé un corps. Chaque corps de turbine est solidaire dun corps de compresseur. La poussée peut être augmentée par la post- combustion.

56 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Etage redresseur en entrée de compresseur

57 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Compresseur de M53

58 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Turbine de M53

59 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Aubes de turbines.

60 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur

61 Les réacteurs délivrent de très fortes puissances, surtout à vitesse élevée. Ce sont des machines très gourmandes en carburant. Ce sont des machines dautant plus bruyantes que la vitesse des gaz éjectés est grande. Les réacteurs délivrent de très fortes puissances, surtout à vitesse élevée. Ce sont des machines très gourmandes en carburant. Ce sont des machines dautant plus bruyantes que la vitesse des gaz éjectés est grande.

62 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Réacteur double corps double flux

63 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Un réacteur double flux permet de diminuer la consommation en kérosène et le bruit. Le flux primaire (ou flux chaud) traverse la chambre de combustion. Le flux secondaire (ou flux froid) ne passe que dans le premier compresseur (ou fan). Un réacteur double flux permet de diminuer la consommation en kérosène et le bruit. Le flux primaire (ou flux chaud) traverse la chambre de combustion. Le flux secondaire (ou flux froid) ne passe que dans le premier compresseur (ou fan).

64 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Ces réacteurs sont caractérisés par leur taux de dilution : flux froid/flux chaud. Les réacteurs civils ont de grands taux de dilution. Ces réacteurs sont caractérisés par leur taux de dilution : flux froid/flux chaud. Les réacteurs civils ont de grands taux de dilution.

65 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Larzac 04 (Alphajet) : Flux chaud2: Flux froid3: Premier étage de compresseur4: Deuxième étage de compresseur5: Chambre de combustion6: Premier étage de turbine7: Deuxième étage de turbine

66 Réacteur civil de PRATT & WHITNEY MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur : Fan (compresseur BP)2: Compresseur HP3: Sortie du flux froid4: Chambre de combustion5: Turbine HP6: Turbine BP

67 Réacteur civil de PRATT & WHITNEY MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur : Fan (compresseur BP)2: Compresseur HP3: Sortie du flux froid4: Chambre de combustion5: Turbine HP6: Turbine BP

68 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Les réacteurs des chasseurs modernes sont aussi des doubles flux mais avec de faibles taux de dilution. Lavenir sera aux réacteurs à cycles variables, fonctionnant en mono flux, double flux ou statoréacteur selon le régime de vol. Les réacteurs des chasseurs modernes sont aussi des doubles flux mais avec de faibles taux de dilution. Lavenir sera aux réacteurs à cycles variables, fonctionnant en mono flux, double flux ou statoréacteur selon le régime de vol.

69 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Statoréacteur

70 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Accroches flammes de la postcombustion.

71 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Les statoréacteurs nécessitent une vitesse initiale denviron 300km/h pour samorcer. La postcombustion des réacteurs davions de combat fonctionne sur ce principe. Les statoréacteurs propulsent certains missiles. Les statoréacteurs nécessitent une vitesse initiale denviron 300km/h pour samorcer. La postcombustion des réacteurs davions de combat fonctionne sur ce principe. Les statoréacteurs propulsent certains missiles.

72 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-2 Constitution dun turboréacteur Sans la nécessité dun premier moteur pour atteindre la vitesse damorçage, ils représenteraient la solution idéale pour les avions rapides. Leur intérêt est relancé avec les projets de réacteurs à cycles variables. Sans la nécessité dun premier moteur pour atteindre la vitesse damorçage, ils représenteraient la solution idéale pour les avions rapides. Leur intérêt est relancé avec les projets de réacteurs à cycles variables.

73 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-1 Principe de la propulsion par réaction III-2 Constitution dun turboréacteur III-3 Contrôle en vol III-4 Performances et utilisation

74 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-3 Contrôle en vol Pour contrôler le fonctionnement dun réacteur le pilote dispose de : -un tachymètre (généralement gradué en %) -un indicateur de température tuyère -un débitmètre pour le carburant Pour contrôler le fonctionnement dun réacteur le pilote dispose de : -un tachymètre (généralement gradué en %) -un indicateur de température tuyère -un débitmètre pour le carburant

75 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-3 Contrôle en vol Le pilote dispose également de : -un indicateur de pression dhuile -un indicateur de température dhuile -des voyants et des alarmes sonores en cas de panne ou de dépassement des paramètres normaux Le pilote dispose également de : -un indicateur de pression dhuile -un indicateur de température dhuile -des voyants et des alarmes sonores en cas de panne ou de dépassement des paramètres normaux

76 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-1 Principe de la propulsion par réaction III-2 Constitution dun turboréacteur III-3 Contrôle en vol III-4 Performances et utilisation

77 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-4 Performances et utilisation Poussées de 500 daN à daN. Capables de propulser des avions de 300 tonnes à 800 km/h ou des machines de 30 tonnes à 2500 km/h Consomment beaucoup de kérosène (352 kg/min pour le M53 du mirage 2000 plein gaz avec la PC). Poussées de 500 daN à daN. Capables de propulser des avions de 300 tonnes à 800 km/h ou des machines de 30 tonnes à 2500 km/h Consomment beaucoup de kérosène (352 kg/min pour le M53 du mirage 2000 plein gaz avec la PC).

78 MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs MOTEUR AERONAUTIQUES III Les turboréacteurs III-4 Performances et utilisation Utilisés pour la propulsion des avions de combat. Retenus également pour les avions de ligne long et moyens courriers. Propulsent une partie importante des avions daffaire. Leur part progresse avec les progrès techniques récents. Utilisés pour la propulsion des avions de combat. Retenus également pour les avions de ligne long et moyens courriers. Propulsent une partie importante des avions daffaire. Leur part progresse avec les progrès techniques récents.

79 MOTEUR AERONAUTIQUES I L hélice II Les moteurs à piston III Les turboréacteurs IV Les turbopropulseurs V Les moteurs fusées

80 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-1 Principe du turbopropulseur IV-2 Contrôle en vol IV-3 Performances et utilisation

81 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-1 Principe du turbopropulseur Le turbopropulseur est lassociation dun réacteur et dune hélice propulsive. Le réacteur assure lentraînement de lhélice. Les gaz brûlés ne participent pas à la propulsion. Le turbopropulseur est lassociation dun réacteur et dune hélice propulsive. Le réacteur assure lentraînement de lhélice. Les gaz brûlés ne participent pas à la propulsion.

82 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-1 Principe du turbopropulseur

83 Le réacteur peut-être mono ou double flux. Lhélice est entraînée par le dernier étage de turbine. Si la rotation de cette dernière est indépendante des corps du moteur, la turbine est dite libre. Dans le cas contraire elle est liée. Le réacteur peut-être mono ou double flux. Lhélice est entraînée par le dernier étage de turbine. Si la rotation de cette dernière est indépendante des corps du moteur, la turbine est dite libre. Dans le cas contraire elle est liée.

84 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-1 Principe du turbopropulseur Turbopropulseur dhélicoptère.

85 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-1 Principe du turbopropulseur Turbopropulseur de CL 415T Canadair

86 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-1 Principe du turbopropulseur IV-2 Contrôle en vol IV-3 Performances et utilisation

87 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-2 Contrôle en vol Instruments moteurs du Beechcraft Kingair 200

88 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-2 Contrôle en vol Pour contrôler le fonctionnement du turbopropulseur le pilote dispose de: -un indicateur de couple de la turbine -un indicateur de température tuyère -un indicateur de débit carburant -un indicateur de régime réacteur (en %) -un indicateur de régime de lhélice Pour contrôler le fonctionnement du turbopropulseur le pilote dispose de: -un indicateur de couple de la turbine -un indicateur de température tuyère -un indicateur de débit carburant -un indicateur de régime réacteur (en %) -un indicateur de régime de lhélice

89 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-2 Contrôle en vol Il dispose également de: -un indicateur de pression dhuile -un indicateur de température dhuile -divers voyants et alarmes sonores pour les pannes et les dépassements de paramètres Il dispose également de: -un indicateur de pression dhuile -un indicateur de température dhuile -divers voyants et alarmes sonores pour les pannes et les dépassements de paramètres

90 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-1 Principe du turbopropulseur IV-2 Contrôle en vol IV-3 Performances et utilisation

91 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-3 Performances et utilisation Les turbopropulseur fournissent des puissances importantes pour une consommation moindre que celle des réacteurs. Ils ne peuvent toutefois pas fournir des puissances aussi importantes. La persistance de lhélice peut être un problème pour la sécurité au sol (personnel) et en vol (givrage). Les turbopropulseur fournissent des puissances importantes pour une consommation moindre que celle des réacteurs. Ils ne peuvent toutefois pas fournir des puissances aussi importantes. La persistance de lhélice peut être un problème pour la sécurité au sol (personnel) et en vol (givrage).

92 MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs MOTEUR AERONAUTIQUES IV Les turbopropulseurs IV-3 Performances et utilisation Ils sont très utilisées pour les avions de transport régionaux et pour les avions daffaire. Ils sont devenus le type de moteur exclusif des hélicoptères. Leur part dans la propulsion des avions est en diminution avec les récents progrès de consommation des réacteurs. Ils sont très utilisées pour les avions de transport régionaux et pour les avions daffaire. Ils sont devenus le type de moteur exclusif des hélicoptères. Leur part dans la propulsion des avions est en diminution avec les récents progrès de consommation des réacteurs.

93 MOTEUR AERONAUTIQUES I L hélice II Les moteurs à piston III Les turboréacteurs IV Les turbopropulseurs V Les moteurs fusées

94 MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées V-1 Principe et constitution V-2 Performances et utilisation

95 MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées V-1 Principe et constitution Le principe est le même que pour un réacteur: produire une poussée par éjection rapide de gaz. Les moteurs ne comprennent pas de parties mobiles: le carburant et le comburant brûlent par simple mélange dans une chambre et sortent directement par la tuyère. Le principe est le même que pour un réacteur: produire une poussée par éjection rapide de gaz. Les moteurs ne comprennent pas de parties mobiles: le carburant et le comburant brûlent par simple mélange dans une chambre et sortent directement par la tuyère.

96 MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées V-1 Principe et constitution - Les propergols solides ( fuséeà poudre): La combustion d'une poudre fournit une grande quantité de gaz sous pression qui s'échappent alors à très grande vitesse. Mise à feu à l'aide d'une cartouche pyrotechnique. C'est la chaleur qui déclenche et entretient la combustion. Cette solution est retenue pour la plupart des missiles ainsi que pour les propulseurs d'appoint des lanceurs spatiaux. - Les propergols solides ( fuséeà poudre): La combustion d'une poudre fournit une grande quantité de gaz sous pression qui s'échappent alors à très grande vitesse. Mise à feu à l'aide d'une cartouche pyrotechnique. C'est la chaleur qui déclenche et entretient la combustion. Cette solution est retenue pour la plupart des missiles ainsi que pour les propulseurs d'appoint des lanceurs spatiaux.

97 MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées V-1 Principe et constitution - Les propergols liquides. Souvent des gaz liquéfiés à très haute pression (oxygène et hydrogène liquide, composés nitrés, acide nitrique, kérosène,…). Carburant et comburant sont stockés dans des réservoirs séparés (pour certains mélanges la mise en présence des réactifs suffit à déclencher la combustion). Les deux sont injectés dans une chambre de combustion où le mélange senflamme. La combustion amorcée s'auto entretient. - Les propergols liquides. Souvent des gaz liquéfiés à très haute pression (oxygène et hydrogène liquide, composés nitrés, acide nitrique, kérosène,…). Carburant et comburant sont stockés dans des réservoirs séparés (pour certains mélanges la mise en présence des réactifs suffit à déclencher la combustion). Les deux sont injectés dans une chambre de combustion où le mélange senflamme. La combustion amorcée s'auto entretient.

98 Moteur Viking MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées V-1 Principe et constitution

99 Moteur principal dARIANE V MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées V-1 Principe et constitution

100 MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées V-1 Principe et constitution V-2 Performances et utilisation

101 MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées V-2 Performances et utilisation Les carburants utilisés sont les plus énergétiques (ergols, propergols et hypergols) et permettent dobtenir des poussées fantastiques. La mise en œuvre des moteurs fusée est très dangereuse. Les carburants utilisés sont les plus énergétiques (ergols, propergols et hypergols) et permettent dobtenir des poussées fantastiques. La mise en œuvre des moteurs fusée est très dangereuse.

102 MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées MOTEUR AERONAUTIQUES V Les moteurs fusées V-2 Performances et utilisation Ils sont utilisés dans le domaine des lanceurs spatiaux (seule propulsion possible). Ils constituent le principal mode de propulsion des missiles. Ils servent quelquefois à fournir une poussée auxiliaire aux avions pour des décollages à la masse maximale sur des pistes courtes. Ils sont utilisés dans le domaine des lanceurs spatiaux (seule propulsion possible). Ils constituent le principal mode de propulsion des missiles. Ils servent quelquefois à fournir une poussée auxiliaire aux avions pour des décollages à la masse maximale sur des pistes courtes.

103 MOTEUR AERONAUTIQUES Attention au souffle !!!

104 TECHNOLOGIE DES AERONEFS Moteurs aéronautiques FIN.


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