Hélice contrarotative

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Hélices contrarotatives sur un Spitfire Mk. XIX

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 contraire.

Aéronautique[modifier | modifier le code]

Principe[modifier | modifier le code]

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.

Hélices contrarotatives sur un P-51 (moteur Rolls-Royce)

Avantage et inconvénients[modifier | modifier le code]

  • Possibilité de passer une plus grande puissance avec le même diamètre d'hélice.
  • Suppression du couple de renversement de l'avion autour de son axe de roulis.
Ce couple pose problème, spécialement au décollage, pour des monomoteurs à hélice très puissants.
  • Amélioration du rendement propulsif, le flux hélicoidal de la première hélice étant redressé par la seconde.
  • L'inconvénient majeur des hélices contrarotatives est la complexité de la transmission :
réducteurs, arbres, boîtes de transmission ; le coût, le poids et la fragilité de l'ensemble.

Cette formule fut le chant du cygne de la propulsion par moteur à pistons mais des avions à turbopropulseurs, tels le Tupolev Tu-95 « Bear » les utilisent encore pour leur excellent rendement.

Avions à hélices contrarotatives[modifier | modifier le code]

Spitfire Mk XXII
Seafire Mk 47
  • Utilisant un moteur (Bristol Centaurus) pour chaque hélice : Bristol Brabazon
Antonov An-22
Tupolev Tu-95
Tupolev Tu-114
Antonov An-70

Autre système[modifier | modifier le code]

Sur le quadrimoteur Airbus A400M Atlas, le sens de rotation des hélices des deux moteurs de chaque demi-aile est inversé. Ce concept est appelé DBE (pour « Down Between Engines »).

Domaine maritime[modifier | modifier le code]

Applications[modifier | modifier le code]

Une torpille du sous-marin nucléaire Le Redoutable et ses hélices à contra-rotation

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 deux arbres coaxiaux ; 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. Elles sont quelquefois montées sur des moteurs hors-bord puissants pour vedettes rapides (plaisance).

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 le moment de roulis qui serait induit par une seule hélice, très fort sur une torpille.

Sur un navire de commerce en revanche, les complications mécaniques et les coûts d'entretien sont trop élevés pour pouvoir adopter ce système. Certains navires de construction offshore utilisent néanmoins cette technologie.

Source[modifier | modifier le code]

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]