[Débutant] PPE : construction d'un aéroglisseur mono hélice

[Hovercraft]

Bonjour à tous ! Je suis débutant en modélisme et comme indique le titre je construis un aéroglisseur mono hélice pour mon PPE (Terminale S, sciences de l'ingénieur) et j'ai quelques questions concernant la conception.

D'abord j'aimerais savoir comment on fait pour choisir le proportion de l'hélice qui servira à la sustentation de celle qui servira à la propulsion. Est-ce arbitraire ? Ou il y a-t-il des calculs à effectuer ? lesquels ?

Ensuite j'aimerais savoir comment on fait pour déterminer la surface totale d'évacuation de l'air vers la jupe ... je ne sais pas si je me fait comprendre ... j’entends par là la surface des trous qui servent à laisser passer l'air vers la jupe.

Enfin, toujours niveau évacuation d'air, c'est cette fois ci pour l'évacuation de l'air vers l’extérieur de la jupe . Je cherche à savoir comment déterminer la surface des trous qui servent à l'évacuation de l'air vers l’extérieur de la jupe.

Je suis en début de conception et mon prof m'a d'abord demandé d'effectuer une étude théorique. Il me demande d'abord de trouver des formules, des éléments de calculs qui concernent la mécanique des fluides (même simplifiées et qui restent compatibles avec le modélisme) pour ensuite choisir les différents composants (moteur, hélice, etc..)

Voila, je vous remercie d'avance !!

[aeroglisseurs]

Salut.

Pour répondre en détail, et au plus simple :
D'abord j'aimerais savoir comment on fait pour choisir le proportion de l'hélice qui servira à la sustentation de celle qui servira à la propulsion. Est-ce arbitraire ? Ou il y a-t-il des calculs à effectuer ? lesquels ?

Ce n'est pas arbitraire.
Dans le cas d'un aéroglisseur intégré ou "à écopage" il faut commencer par calculer le besoin du coussin en fonction du poids total en fonctionnement, de la surface du coussin et de la fuite consentie.

La masse / la surface donnera un "pression" en Pa (Pascal)...
La fuite donnera un débit en m3/s par exemple.
Ces éléments permettent de déterminer la puissance nécessaire et suffisante.

Ensuite, en fonction de ce que vous souhaitez comme "poussée", vous déterminez la puissance nécessaire à cette poussée.

L'addition des deux donne la puissance totale de l'hélice...

Si par exemple vous avez 10 pour le coussin et 20 pour la poussée, il vous faut 30 en tout avec un rapport de 33% ...

Si vous avez besoin de 20 pour le coussin et de 20 pour la poussée ... vous êtes dans un rapport de 50%...

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Ensuite j'aimerais savoir comment on fait pour déterminer la surface totale d'évacuation de l'air vers la jupe ... je ne sais pas si je me fait comprendre ... j’entends par là la surface des trous qui servent à laisser passer l'air vers la jupe.

Si vous avez déterminé la proportion "coussin" a prélever sur votre hélice ( 33, 50 ? etc...) cela vous permet de définir la "surface" du disque parcouru par l'hélice qui contribuera à cette portion... si vous avez une hélice de 100 cm2 et besoin de 33%, il faudra "écoper" environ 33 cm2 ... Vous savez maintenant que les trous d'acheminement de l'air vers les jupes devront avoir impérativement une surface supérieure à 33cm2 pour ne pas opposer trop de résistance au flux de sustentation... Sachant que la "répartition" peut aussi avoir une importance.

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Enfin, toujours niveau évacuation d'air, c'est cette fois ci pour l'évacuation de l'air vers l’extérieur de la jupe . Je cherche à savoir comment déterminer la surface des trous qui servent à l'évacuation de l'air vers l’extérieur de la jupe.

Ici, il faut tenir compte du type de jupe... soit jupe soufflée (bag skirt) soit jupe segmentée, soit un assemblage hybride (rarement utile sur une maquette).

Jupe soufflée : afin de conserver une pression "dans" la jupe pour lui conserver sa forme, la fuite doit être inférieure à l'alimentation. Donc, la surface totale des trous devra être sensiblement inférieure à la surface d'alimentation (écopage direct ou trous d'arrivée d'air selon le type de montage)...
Attention, les trous d'évacuation de la jupe doivent aboutir dans le coussin (sous l'appareil à sustenter)...

Jupe Segmentée :Le problème ne se pose pas (en principe) car la fuite s'établit naturellement et l'équilibre se fait.

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Pour les "formules" nous sommes dans la mécanique des fluides (compressible) comme dans le secteur de l'aérolique (circuit de ventillation - climatisation par exemple)... Des exemples doivent pouvoir se trouver sur le web... ( TIPE, TPE, PPE, ...) sinon, voir les ouvrages spécialisés dans ce domaine (rare en français).

Bon courage.
plus de détails via services-at-aeroglisseur.org
D.P.

[Hovercraft]

Merci pour cette réponse très détaillée. Néanmoins il y a quelques choses que je ne comprend pas : quand vous parlez de "fuite consentie" au début de l'explication, vous parlez de quelle fuite ? Comment fait-on pour connaitre le débit nécessaire ? Et enfin comment fait-on pour passer d'une pression et d'un débit à une puissance ?

Merci.

P.S. : le site que vous m'avez donné est introuvable