DUC Hélices DUC FC WINDSPOON Manuel utilisateur
Vous trouverez ci-dessous de brèves informations concernant le FC WINDSPOON. Cette hélice est disponible en version bipale ou tripale et peut être renforcée en fonction de l'application. Elle offre un meilleur rendement, une baisse de la consommation et une réduction du bruit. Son profil spécial est conçu pour optimiser le flux d'air, et son centre de vrillage décalé améliore la résistance aux efforts.
MANUEL D’INSTRUCTIONS DE l’HÉLICE
DUC FC WINDSPOON
Chemin de la Madone - 69210 LENTILLY - FRANCE
Tél. : + 33 (0) 4 74 72 12 69 - Fax : +33 (0) 4 74 72 10 01
E-mail : contact@duc-helices.com - www.duc-helices.com
DH_FC_BE_01_C Fabriqué en France
Entreprise certifiée
ISO 9001:2008
04/05/2010
DUC FC WINDSPOON
Sommaire
Dossier technique d u moyeu d’hélice CARBONE FORGÉ
........................................................................... 13
3/16
1. Objectifs
L’objet de ce document est de fournir toutes les informations nécessaires relatives à l’utilisation de l’hélice DUC FC
WINDSPOON.
2. Description de l’hélice
2.1. Caractéristiques
2.2. Avantages
L’hélice DUC FC, avec sa forme révolutionnaire appelée WINDSPOON, présente des performances inégalées.
Ses innovations techniques ont plusieurs effets :
Meilleur rendement
Baisse de la consommation
Réduction du bruit
Le profil très spécial de la pale DUC FC a été calculé pour optimiser l’écoulement du flux d’air sur toute la surface de WINDSPOON.
Le centre de vrillage décalé entraîne une amélioration de la résistance aux efforts et une longévité accrue.
La production des hélices DUC FC répond aux normes les plus strictes de l
’industrie, avec un outillage unique spécialement construit pour vous assurer la plus haute qualité.
L’hélice DUC FC WINDSPOON est disponible en :
Bipale
Tripale
En fonction de son application, sa structure peut être renforcée (-R).
Diamètre :
Ø1727 mm
Poids :
Bipales : 2.380 kg
Tripales : 3.115 kg
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DUC FC WINDSPOON
2.3. Moyeu carbone
Le moyeu utilisé est en fibres de carbone, réalisé par le procédé breveté CARBONE FORGÉ
. En plus du gain de poids, celui-ci permet d’obtenir des résistances mécaniques exceptionnelles.
2.4.
Option bord d’attaque renforcé en Inconel
La pale DUC FC est maintenant disponible en deux versions de bord d’attaque :
DUC FC Standard
DUC FC Inconel
La pale DUC FC Inconel a la particularité d’être protégée au niveau du bord d’attaque avec un renfort métallique en Inconel. Ce matériau est un inox réfractaire avec une dureté de surface très
élevée.
DUC FC Inconel
DUC FC Standard
Renfort Inconel
3. Précautions d’installation
AVERTISSEMENT
Assurezvous que le circuit d’allumage est hors tension avant de débuter tout type de travail sur l’hélice.
Ne pas faire tourner le moteur sans hélice, des dommages moteur en résulteront.
IMPORTANT
Le cône est un élément important pour le refroidissement du moteur.
Le montage d’un cône différent des cônes DUC devra faire l’objet d’un avenant au présent manuel d’instructions validé par la société DUC afin de confirmer sa compatibilité au montage de l’hélice.
Sur les moteurs Rotax 2 temps et autres moteurs réductés d'une puissance inférieure à 65cv, les vis sont capables de travailler en cisaillement en fond de filet. Pour les autres moteurs en prise directe ou pour les moteurs réductés dont la puissance est supérieure à 65cv, il convient de rajouter 3 pions diamètre 10 mm de chaque côté du moyeu et du porte-hélice. Pour les moteurs 4 temps réductés (Ex : Rotax 912, 912S, 914) avec un porte-hélice équipé de trous lisses, les vis doivent travailler sur le corps lisse de la vis (la valeur de cisaillement d'une vis sur la partie corps lisse est 2 fois supérieure à celle sur la partie filetée). L'hélice vous est livrée avec les vis adéquates. Le changement des vis est contraire à nos préconisations sauf validation par les constructeurs.
CONDITIONS DE GARANTIE
L’utilisateur vole toujours sous son entière responsabilité (Cf. 7. Conditions Générales de Vente).
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4. Applications
Moteur Type
Réducteur
Hélice préconisée
Diamètre hélice
(mm)
Angle de calage
(°)
Potentiel de vol
(heure)
3 AXES TRACTIFS
ROTAX 912
4 temps 2.273 Bipale DUC FC Std/Inconel Tractive Droite Ø1727
ROTAX 912S
4 temps 2.43 Tripale DUC FC Std/Inconel Tractive Droite Ø1727
ROTAX 914
4 temps 2.43 Tripale DUC FC-R Std/Inconel Tractive Droite Ø1727
2.58
ROTAX 503
2 temps
2.62
3
Bipale DUC FC Standard ou Inconel Tractive
Gauche
Ø1727
ROTAX 582
2 temps
3.47 Tripale DUC FC Standard ou Inconel Tractive
4
Gauche
2.58
2.62
3
Bipale DUC FC Standard ou Inconel Tractive
Gauche
3.47 Tripale DUC FC Standard ou Inconel Tractive
4
Gauche
Ø1727
3 AXES PROPULSIFS
15°
17°
8°
11°
17°
17°
21°
14°
12°
14°
6°
8°
14°
800
800
800
800
800
800
800
ROTAX 912
4 temps 2.273 Bipale DUC FC Std/Inc. Propulsive Gauche
ROTAX 912S
4 temps 2.43 Tripale DUC FC Std/Inc. Propulsive Gauche
ROTAX 914
4 temps 2.43 Tripale DUC FC-R Std/Inc. Tractive Gauche
ROTAX 503
ROTAX 582
2 temps
2 temps
2.58
2.62
3
3.47
4
2.58
2.62
3
3.47
4
Bipale DUC FC Std/Inc. Propulsive Droite
Tripale DUC FC Std/Inc. Propulsive Droite
Bipale DUC FC Std/Inc. Propulsive Droite
Tripale DUC FC Std/Inc. Propulsive Droite
Ø1727
Ø1727
Ø1727
Ø1727
Ø1727
14°
12°
14°
6°
8°
14°
15°
17°
8°
11°
17°
17°
21°
800
800
800
800
800
800
800
PENDULAIRES
ROTAX 912
4 temps 2.273 Tripale DUC FC Std/Inc. Propulsive Gauche
ROTAX 912S
4 temps 2.43 Tripale DUC FC Std/Inc. Propulsive Gauche
2.58
Bipale DUC FC Std/Inc. Propulsive Droite
ROTAX 503
2 temps
2.62
3
3.47
Tripale DUC FC Std/Inc. Propulsive Droite
4
2.58
Ø1727
Ø1727
Ø1727
11°
12°
6°
8°
14°
15°
17°
8°
800
800
800
800
ROTAX 582
2 temps
2.62
3
Bipale DUC FC Std/Inc. Propulsive Droite
Ø1727
11°
17°
800
3.47
4
Tripale DUC FC Std/Inc. Propulsive Droite
17°
21°
800
Les valeurs d’angle de calage sont des valeurs théoriques et le nombre Tour/Moteur en statique doit être vérifié.
Pour une bonne utilisation de l’hélice, se reporter à la rubrique 6. Maintenance.
Autres applications : Pour toutes autres applications, merci de contacter la société DUC Hélices pour évaluer la possibilité d’adaptation de l’hélice DUC FC WINDSPOON.
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DUC FC WINDSPOON
5. Notice de montage
Le montage de l’hélice DUC FC WINDSPOON est illustré ci-après. La procédure s’applique aussi bien aux hélices bipales que tripales.
En cas de nécessité, contacter la société DUC Hélices pour le montage ou le contrôle de votre hélice.
5.1. Contenu du colis
6
5
2
3
Nomenclature
1. Pale DUC FC (x2 ou x3)
2. Demi-moyeu (x2)
3. Entretoise de moyeu (x1)
4. Grande rondelle de serrage (x1)
5. Grande vis + rondelles pour fixation (x6)
6. Petite vis + écrous pour moyeu (x6)
1
ATTENTION LORS DE LA MANIPULATION DES PALES : BORDS DE FUITE COUPANTS
5.2. Assemblage de l’hélice
E
TAPE
1
E
TAPE
3
Poser un demi-moyeu sur une table de travail.
Placer l’entretoise au centre du demi-moyeu.
E
TAPE
2
Placer le 2 nd
demi-moyeu sur le tout.
E
TAPE
4
Placer les 2 ou 3 pales dans leur logement.
Orienter l’autocollant
D U C face à vous.
Depuis l’avant du moyeu, mettre en place les
6 vis courtes d’assemblage du moyeu.
A l’arrière, placer les écrous et les serrer modérément.
7/16
E
TAPE
5 E
TAPE
7
Positionner la grande rondelle de serrage sur la face avant du moyeu de l’hélice (côté autocollant), puis placer les 6 grandes vis de fixation avec leur rondelle.
Les cannelures de rondelle doivent être en contact avec la tête de la vis.
E
TAPE
6
Mettre l’ensemble empilé sur le porte-hélice
(ou l’entretoise d’adaptation correspondante).
Serrer modérément.
E
TAPE
8
Depuis l’arrière de l’ensemble, positionner la platine de fixation du cône selon les vis de fixation.
Attention à respecter le sens de la platine.
E
TAPE
7
Plateau porte-hélice
Desserrer légèrement les vis d’assemblage de manière à ce que chaque pale puisse pivoter dans son logement sans trop d’effort.
E
TAPE
10
Placer votre appareil de manière à ce que le plateau porte-hélice soit parfaitement vertical.
Contrôler avec le niveau de l’outil de réglage (
90°
).
Dans l’impossibilité de modifier l’axe longitudinal de l’appareil, relever la valeur
X de l’angle d’inclinaison du plateau porte-hélice pour la soustraire à la valeur de l’angle de calage à régler.
90° (90° - X)
Le réglage d e l’angle des pales s’effectue avec un outil
de réglage spécifique. (Cf. 5.3.
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DUC FC WINDSPOON
E
TAPE
11
COUPLE DE SERRAGE DES VIS = 25 Nm (2.5 kg/m)
Lorsque les pales sont réglées à l’angle approprié de l’installation, serrer l’ensemble des vis à un couple de 25 Nm (2.5 kg/m).
1
Le serrage de l’hélice s’effectue en deux étapes : er
serrage pour approcher les vis en serrant modérément
2 nd
serrage avec une clé dynamométrique
E
TAPE
12
Une fois que tous les réglages de l’hélice ont été réalisés, monter le cône de l’hélice.
A ce point, l’hélice DUC FC est prête pour les essais en vol.
ATTENTION
Après 1 heure de fonctionnement, suite au montage ou à une modification du montage, resserrer votre hélice selon les indications de montage.
PRECAUTIONS
Si vous constatez la moindre anomalie de montage ou de fonctionnement, n’entreprenez pas de vol et contactez immédiatement la société DUC Hélices.
P rendre conscience des risques potentiels lors du montage et des premiers essais de l’hélice.
Soyez concentré, attentif et vigilant à votre entourage. Vérifier plusieurs fois les points à respecter. Conserver de grandes distances de sécurité lors des mises en fonctionnement.
Les accessoires de fixation et l’hélice doivent être montés conformément aux notices techniques de la société DUC.
Le potentiel d’heures de vol de l’hélice DUC FC dépend du moteur sur lequel elle est montée.
Consulter la rubrique 4. Applications pour connaître la valeur de celui-ci.
A l’atteinte du potentiel d’heures de vol de l'hélice, merci de retourner l’hélice complète pour contrôle puis recréditation
d’un nouveau potentiel si aucun défaut majeur n’est détecté (Cf. 6. Maintenance).
INDICATIONS D’ESSAIS
Les essais sont importants. Il est normal de devoir faire plusieurs réglages successifs en alternant essais au sol et en vol.
ESSAI AU SOL : Immobiliser votre appareil, freins bloqués. Respecter les recommandations du constructeur concernant la sécurité.
Mettre le moteur en marche, laisser chauffer.
Gaz à fond, le régime moteur doit se situer au moins à 85% du régime moteur maximal préconisé en vol par le constructeur.
Si ce n’est pas le cas, ajuster l’angle de calage des pales.
ESSAI EN VOL : Vérifier tous les serrages.
Décoller et vous mettre en vol horizontal stabilisé, vario à zéro.
Gaz à fond, le régime moteur maximal préconisé par le constructeur doit être atteint, mais pas dépassé.
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5.3.
Réglage de l’angle de calage de l’hélice
Avant tout, la pale à régler doit être en position horizontale.
Le calage s’effectue avec l’outil de réglage plaqué sur l’intrados (bord d’attaque en haut) à 14 cm du bout de pale. L’angle d’attaque est formé par le plan vertical et l’intrados de la pale.
Bord d’attaque
Extrados
Angle d’attaque
Intrados
Axe du plateau porte-hélice parfaitement vertical
Avancement de l’appareil
Bord de fuite
Pour cela, placer votre appareil de manière à ce que le plateau porte-hélice soit parfaitement vertical.
Plateau porte-hélice
90° (90° - X)
Contrôler avec le niveau de l’outil de réglage (
90°
).
Dans l’impossibilité de modifier l’axe longitudinal de l’appareil, relever la valeur X de l’angle d’inclinaison du plateau pour la soustraire à la valeur
de l’angle de calage à régler.
14 cm
Molette de réglage de l’angle d’attaque
Lecture de l’angle d’attaque
Intrados de la pale avec le bord d’attaque en haut.
Pale en position horizontale
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DUC FC WINDSPOON
6. Maintenance
6.1. Maintenance régulière (Client)
Pour une utilisation de l’hélice DUC FC en toute sécurité, il est nécessaire que l’utilisateur effectue une maintenance régulière pour détecter toutes anomalies. Cette maintenance s’arrête généralement à une simple vérification.
Fréquence de vérification : A chaque pré-vol
Points à contrôler :
-
Fixation de l’hélice :
En maintenant manuellement le bout d’une des pales de l’hélice, secouer fermement celle-ci pour ressentir si un jeu apparait au niveau de la fixation de l’hélice.
Moyens de contrôle : Inspection visuelle & Manipulation manuelle
-
Dégradation de l’hélice:
Vérifier visuellement l’ensemble de l’hélice sans rien démonter
(pied de pale, bord d’attaque en
Inconel, surface de la pale, cône, moyeu, …)
- Fixation du cône :
Vérifier visuellement la bonne tenue des vis de fixation du cône. Un marquage à la peinture peut être fait entre chaque vis et le cône pour avoir un moyen de contrôle visuel du bon serrage de ces vis.
Possible problèmes rencontrés :
-
Jeu dans le serrage de l’hélice
- Dégradation de surface
Fissure apparente
- Visserie desserrée ou endommagée
Actions correctives :
Selon l’importance :
1. Effectuer une réparation avec le kit de réparation DUC (réf. 01-80-004)
2. Resserrer les vis de fixation au couple adéquat
3. Remplacer le(s) composant(s) endommagé(s)
4. Contacter DUC Hélices pour définir une solution
6.1. Maintenance générale (Client)
Une maintenance générale par le client doit être faite à plus faible fréquence.
Fréquence de vérification : 100 heures ou annuelle Moyens de contrôle : Inspection visuelle & Manipulation
Points à contrôler :
-
Fixation de l’hélice :
En démontant le cône de l’hélice, vérifier le bon serrage de la visserie à la clé dynamométrique. Ces vis de fixation du moyeu doivent être serrées au couple approprié, défini dans la notice de montage ci-jointe.
Un marquage à la peinture de l’ensemble vis/rondelle/moyeu lors du serrage peut aussi être fait pour permettre d’effectuer une vérification visuelle au dehors de cette maintenance générale.
-
Dégradation de l’hélice:
Vérifier surface de la pale, cône, moyeu, …) visuellement l’ensemble de l’hélice
(pied de pale, bord d’attaque en Inconel,
Possible problèmes rencontrés :
- Jeu dans le serrage de l’hélice
- Dégradation de surface - Visserie desserrée ou endommagée
Fissure apparente
Actions correctives :
Selon l’importance :
1. Effectuer une réparation avec le kit de réparation DUC (réf. 01-80-004)
2. Resserrer les vis de fixation au couple adéquat
3. Remplacer le(s) composant(s) endommagé(s)
4. Contacter DUC Hélices pour définir une solution
6.1. Maintenance complète (DUC Hélices)
Au bout d’un nombre d’heures d’utilisation (potentiel de vol) défini par DUC Hélice, l’hélice doit être retournée à la société pour une expertise complète de tous les composants de l’hélice.
Consulter la rubrique 4. Applications
pour connaître la valeur du potentiel d’heures de vol du moteur considéré.
La dégradation éventuelle des composants de l’hélice peut varier en fonction du lieu d’utilisation.
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7. Conditions Générales de Vente
7.1. Formation du contrat
Les commandes passées par fax, par téléphone ou sur le serveur de messagerie engagent le client dès réception par notre service client de la commande et de son règlement.
7.2. Livraison
La société DUC Hélices s'engage à mettre tout en œuvre afin de livrer la commande dans les délais les plus courts, et ce dès réception de la commande accompagnée du règlement. Les délais de livraison indiqués sur le bon de commande ne sont donnés qu'à titre indicatif et les retards éventuels ne donnent pas le droit à l'acheteur d'annuler la vente, de refuser la marchandise ou de réclamer des dommages et intérêts. Toute réclamation pour non-conformité ou manquement devra être transmise dans la semaine qui suit la date de réception de la commande.
La société DUC Hélices est libérée de son obligation de livraison pour tous cas fortuits ou de force majeure. A titre indicatif, les grèves totales ou partielles, les inondations, les incendies sont des cas de force majeure. Le transfert de propriété des produits livrés ou à livrer est suspendu jusqu'au paiement intégral du prix par le client et ce sans incidence sur le transfert des risques.
7.3. Prix
La société DUC Hélices pourra modifier ses tarifs à tout moment.
Le client s'engage à payer le prix de vente en vigueur au moment de la saisie de la commande. Le règlement de la commande est payable d'avance en un versement lors de l'envoi à la société DUC Hélices du bon de commande.
7.4. Droit de rétractation
En vertu de l'article L121-16 du Code de la consommation, le client dispose d'un délai de sept jours francs à compter de la livraison de sa commande pour faire retour des produits à la société DUC Hélices pour échange ou remboursement, sans pénalités à l'exception des frais de retour. Les produits retournés ne doivent pas avoir subi de dégâts conséquence de choc ou à un usage anormal et être emballés dans les conditionnements d'origine. Les marchandises expédiées en port du ne seront pas acceptées.
7.5. Garanties
Les produits de la société DUC Hélices doivent être montés et utilisés conformément aux manuels d’instructions fournis. Le nonrespect de ces données dégage toute responsabilité de la société DUC Hélices.
L’utilisateur vole toujours sous son entière responsabilité.
La garantie légale des produits industriels est de six mois ou pendant la durée du potentiel de l’hélice (dépend du moteur sur lequel elle est montée) contre les vices cachés et défauts de fabrication. Consulter la rubrique
pour connaître la valeur du potentiel d’heures de vol du moteur considéré.
La société DUC Hélices garantit la défectuosité de ses produits dans le cadre d'un usage normal dans les modalités définies ciaprès : Dans le cas où le client constaterait une défectuosité, il doit le signaler immédiatement à la société DUC Hélices et dispose d'un mois à compter de son achat pour le retourner à la société DUC Hélices, toutes défectuosités structurelles seront prisent en compte (à l'exception des dégâts conséquence de fausse manœuvre, de choc, d’accident, d’une altération ou négligence, de l'eau ou en général d'un usage inapproprié par le type du moteur, de la puissance, de la vitesse et du réducteur). Pour bénéficier de cette garantie, le client doit obligatoirement retourner la commande à ses frais dans un délai d'un mois à compter de son achat à la société DUC Hélices accompagné du bon de livraison joint aux produits.
Lors d’un retour, la société DUC Hélices ne prend aucune responsabilité pour dommages ou pertes pendant le transport à cause d’un emballage insuffisant ou inadéquat. La société DUC
Hélices retourne alors à ses frais, au client, à l'adresse indiquée sur le bon de livraison, un produit identique ou équivalent.
Outre ces garanties, La société DUC Hélices ne fournit aucune autre garantie.
7.6. Protection des données personnelles
Toutes les données que vous nous confiez sont protégées afin de pouvoir traiter vos commandes. En vertu de la loi n° 78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez auprès du service client de La société DUC Hélices d'un droit d'accès, de consultation, de modification, de rectification et de suppression des données que vous nous avez communiquées.
7.7. Litiges
Toute commande passée emporte l'adhésion du client, et ce sans aucune restriction, aux Conditions Générales de vente de La société DUC Hélices. Tout différend relatif à la vente (prix, CGV, produit ...) sera soumis au droit français devant le tribunal de commerce de Lyon.
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DUC FC WINDSPOON
8. Annexes
I.
Dossier technique du moyeu d’hélice CARBONE FORGÉ
®
1. COMPARAISON MOYEU CARBONE FORGE
/ MOYEU ALUMINIUM
L’objectif de ces essais est d’évaluer le potentiel du demi-moyeu en composite carbone fabriquées avec le procédé CARBONE
FORGÉ
, en le comparant à différents demimoyeux réalisés avec des catégories d’aluminium différentes.
PIECES ET MATERIAUX
4x DEMI-MOYEUX CARBONE FORGÉ
pré-imprégnée de classe 180 type aéronautique.
Réalisé en fibres de carbone
6x DEMI-MOYEUX ALUMINIUM
AS 7 G06 avec traitement thermique 1 : pièces n° 1 / 2
AS 7 G06 avec traitement thermique 2 : pièces n° 3 / 4
AS 10 S8 G sans traitement thermique : pièces n° 5 / 6
MASSE DES PIECES CONSIDEREES
N° pièce Aluminium (g) Carbone Forgé
(g)
1
2
3
4
5
6
537
509
520
-
528
525
270
272
268
270
Les poids des demi-moyeux carbone représentent en général la moitié du poids des pièces en aluminium.
Très faible variation de poids des pièces en CARBONE FORGÉ
.
PROCEDURES DE TESTS
1 er
TEST
: Tension (jusqu’à 15 kN), puis compression (jusqu’à
70 kN) du demi-moyeu le long de son axe de symétrie
2
ème
TEST
: Application d’une tension le long d’un axe incliné par rapport à l’axe de symétrie de la pièce.
Pour ces deux cas, les résultats en termes de rigidité et charges apparentes de rupture sont exploités. La capacité des cellules de charge étant limitée, l'essai ne pourra atteindre la rupture de la pièce dans la plupart des cas. En outre, la rupture des vis de fixation des pièces sur l’outillage durant les essais se sont plusieurs fois produites.
3
ème
TEST :
Compression le long de l’axe de symétrie du demi-moyeu jusqu’à 100kN
Les pièces ont été équipées de jauges de contrainte sur leur bride plane, afin d'obtenir directement l'état de contrainte locale.
RESULTATS
1 er
TEST : Aucune détérioration ou fissure observées que ce soit sur les pièces en aluminium ou en composite. A noter que les résistances en tension des pièces en carbone sont comparables à celles obtenues avec les alliages d'aluminium.
Cependant, vu le poids nettement inférieur des pièces en carbone, les valeurs spécifiques sont beaucoup plus élevées.
2
ème
TEST : Les pièces en carbone montrent la même ou une plus haute rigidité que les pièces en aluminium. Excepté l'échantillon d'aluminium n°1, les charges de rupture sont quasiment identiques. La rupture semble être moins fragile pour les pièces Carbone Forgé
®
. La propagation se produit par le délaminage de la matière autour des trous de fixation.
N° pièce
Poids
(g)
Tension
(N/mm)
Tension
(N/mm/g)
Compression
(N/mm)
Compression
(N/mm/g)
N° pièce
Poids
(g)
Tension
(N/mm)
Tension
(N/mm/g)
Rupture
(kN)
Rupture
(N/g)
½ MOYEUX EN ALUMINIUM ½ MOYEUX EN ALUMINIUM
2
509 29400 58
6
525 27800 53
½ MOYEUX EN CARBONE FORGE
3
268 28600 107
4
270 23330 86
55500
58800
50000
52600
109
112
186
195
1
537 7410 13.8
5
528 7410 14
½ MOYEUX EN CARBONE FORGE
1
270 9610 35.6
2
272 8000 29.4
>43.9
37.4
40.5
38.9
-
71
150
143
13/16
3
ème
TEST : Compression avec jauges de contrainte.
Unité de contrainte : 1µdef = 10
-6
N° pièce
Aluminium
– pièce n°2
Aluminium
– pièce n°3
Carbone
– pièce n°5
Résistance / Rigidité (N/µdef)
111
83
47
CONCLUSION
Le procédé
CARBONE FORGE
est très adapté à la fabrication de pièces ouvragées, tel que le demi-moyeu, avec une excellente tenue mécanique et en respectant les directions renforcées de la structure. Les propriétés mécaniques examinées des moyeux
CARBONE FORGE
sont comparables à celles obtenues à partir des alliages d'aluminium forgés, pour des dimensions semblables de pièces, et par conséquent de meilleures performances spécifiques, grâce à la densité plus faible du matériel (1.5 contre 2.9).
2. TENUE A LA TEMPERATURE
– MOYEU CARBONE DUC
Les tests de tenue en température ont été réalis
és sur un échantillon d’un demi-moyeu d’hélice DUC en fibres de carbone, selon le procédé CARBONE FORGE
dans le laboratoire d’HEXCEL COMPOSITES.
Matériau : Nappe UD de fibres de carbone préimprégné de classe 180 type aéronautique
Procédure : Les mesures de température de transition vitreuse Tv (ou Tg) ont été effectué sur appareils DSC et DMA.
Résultats :
COURBE DMA
Tg = 103.93°C
COURBE DSC
Tg = 107.14°C
II. Dossier technique de la pale DUC FC WINDSPOON Standard
1. SOLLICITATION PALE DUC FC WINDSPOON PAR FORCE CENTRIFUGE SELON LE MOTEUR/REDUCTEUR
Calcul de la force centrifuge :
RPM max
: Régime moteur maximum (tr/min)
Ø hélice
: Diamètre de l'hélice (mm)
RPM red
: Régime réducté (tr/min)
Red. : réducteur
G
pale
: Position du centre de gravité de la pale (mm)
R
G
: Rayon du centre de gravité pale (mm)
V : vitesse linéaire en bout de pale de l'hélice (m/s)
M : Masse de la pale (kg)
MOTEUR
Type
RPM max
(tr/min)
MOTEUR 4 TEMPS
ROTAX 912
Red.
Pale DUC FC Standard
RPM
Red
(tr/min)
6000 2.273
2640
Ø hélice
(mm)
Ø1730
G pale
(mm)
279
HELICE
R
G
(mm)
316
V
( m/s )
87.31
M
(kg)
1.005
279
282
316
319
81.67
82.44
1.005
1.081
ROTAX 912S
ROTAX 914
MOTEUR 2 TEMPS
6000 2.43
2469
Ø1730
6000 2.43
2469
R-Ø1730
ROTAX 582
ROTAX 582
6800 2.58
2636
R-Ø1730
6800 2.62
2595
R-Ø1730
ROTAX 582
ROTAX 582
ROTAX 582
6800
6800
6800
3.00
3.47
4.00
2267
1960
1700
R-Ø1730
Ø1730
Ø1730
279
279
279
279
279
316
316
316
316
316
87.17
85.84
74.97
64.81
56.23
1.005
1.005
1.005
1.005
1.005
14/16
F : Force centrifuge (N)
F
FoS(2)
: Force centrifuge avec coéfficient de sécurité 2 (tr/min)
FORCE CENTRIFUGE
F
(N)
F
FoS(2)
(N)
24 242
21 211
23 032
24 168
23 436
17 875
13 361
10 055
48 485
42 422
46 063
48 337
46 872
35 750
26 721
20 109
DUC FC WINDSPOON
2. TEST DE RUPTURE PALE SWIRL (Equivalent à la pale DUC FC WINDSPOON)
La rupture complète de la pale SWIRL n’a pas pu être obtenue par un essai de traction dans l’axe de la pale du fait de la limite de l’installation. Ainsi, pour estimer la valeur de rupture dans l’axe, un essai de traction statique désaxé de 32° est réalisé. La rupture s’est produite au niveau de l’épaulement du pied de pale. On peut considérer que la rupture de la pale dans l’axe représente environ le double de la valeur de rupture à 32° car à cette position-là, seulement la moitié du pied de pale est en contact avec le montage.
Traction de la pale dans l’axe
Traction statique de la pale à 32° par rapport à l’axe
Délaminage à 58 000 N
Rupture à 48000 N
Estimation de la valeur de rupture à la traction de la pale Rupture calculée à
96 000 N
32°
3. ESSAI DE FORCE CENTRIFUGE SELON LA SPECIFICATION CS-P350
L’essai de charge centrifuge d’hélice est défini selon la spécification de certification d’hélice CS-P 350. Son objectif est de démontrer sa conformité avec la spécification de certification d’hélice (CS-P) définie par l’Agence européenne de la sécurité aérienne (EASA). Au terme de l’essai, l’hélice doit montrer aucune preuve de fatigue, de dysfonctionnement ou de déformation permanente qui se traduirait par un effet majeur ou dangereux sur l'hélice. Il est considéré que cet essai permet de valider la tenue mécanique de l’hélice, autrement dit de confirmer le procédé de fabrication de celleci. Cet essai est réalisé avec l’hélice SWIRL Inconel Ø1520mm à une sollicitation représentative de son montage sur le moteur JABIRU. Etant la plus pénalisante pour l’essai, c’est cette configuration qui a été retenue. Ainsi, l’essai permet de valider toutes les configurations inférieures à celle choisie. De plus, toutes les hélices utilisant le même dimensionnement ainsi que la même technologie de fabrication seront
considérées conformes à valeurs similaires ou inférieures à celle du test.
Procédure :
Application d’une charge pendant 1 heure = 2 x Charge centrifuge maximale =
55 189 N
Vérin hydraulique de traction
Hélice testée
Capteur de force
Ordinateur d’acquisition
Centrale de mesure et capteurs
Résultats : Obtenus par analyse visuelle comparative de sections de la structure interne des produits testés.
A ucune dégradation externe n’a été constatée pendant et après l’essai de charge centrifuge. Analyse comparative de la pale :
Bon compactage et homogénéité des nappes carbones/époxy Bonne densification du noyau interne
INTRADOS et EXTRADOS, ainsi qu’au pied de pale à l’intérieur de la bague (quelques toutes petites bulles d’air présentes mais
Liaison homogène des peaux INTRADOS et EXTRADOS localisées sur le bord d’attaque et le bord de fuite acceptables)
Profils extérieurs identiques sur les pales
Pas de porosités visibles, ni d’amas de résine
Bonne cohésion du renfort INCONEL de b ord d’attaque sur la
Bonne adhérence entre les peaux et le noyau interne structure
Quant à l’analyse visuelle des sections du moyeu :
Bon compactage et homogénéité des nappes carbones/époxy Bonne position et tension de la fibre au sein de la pièce
Pas de déformation, d’usure, de delamination constatées en surface et autour des trous
Pas de porosité visible
Cet essai de charge centrifuge selon la spécification CS-
P 350 permet de conclure que l’hélice est correctement dimensionnée et est capable de fonctionner sur une installation inférieure ou égale à un moteur JABIRU, sollicitant la pale à une force centrifuge de 27 594 N.
4. TEST DE FATIGUE A LA FLEXION DES PALES DUC
Pied de pale maintenu dans un palier en aluminium
Oscillation de 70 mm du bout de pale
Bielle d’excentration
Les pales DUC ont subie un test de flexion pendant
30 heures soit 2
340 000 cycles d’oscillation de 70 mm.
Suite à ces sollicitations, ces mêmes pales ont fait l’objet d’essais de traction et les résultats n’ont pas montré de variation de résistance de structure.
Moteur électrique :
V = 1300 tr/min
Nb. de battement de 70 mm :
78000 battements /heure
15/16
Chemin de la Madone - 69210 LENTILLY - FRANCE
Tél. : + 33 (0) 4 74 72 12 69 - Fax : +33 (0) 4 74 72 10 01
E-mail : contact@duc-helices.com - www.duc-helices.com
Entreprise certifiée
ISO 9001:2008
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Caractéristiques clés
- Forme WINDSPOON révolutionnaire pour des performances inégalées
- Excellent rendement pour une consommation réduite
- Réduction du bruit
- Moyeu en fibres de carbone CARBONE FORGÉ® pour un gain de poids et une résistance exceptionnelle
- Option bord d’attaque renforcé en Inconel pour une durabilité accrue
