Mais où sont passés nos RPM ? ROTAX912ULS SUR A22

[beber76]

Bonjour à tous.
Je vole sur un ULM Aeroprakt A22L2 équipé du Rotax 912 uls (100CV) et d'une hélice tripale E-prop, appareil basé Aux Mureaux, Aeroclub Roger Janin
Actuellement l'ULM est en maintenance suite à un incident sérieux : explosion du parebrise en vol, portes arrachées par la surpression et posé en campagne d'urgence heureusement sans gravité pour le pilote et sans conséquence sur la structure de l'appareil...Ouf
En fin d'année 2021, lors d'un vol instructeur/élève, l'instructeur interrompt le décollage estimant ne pas avoir la puissance max affichée soit moins de 5000trs min manette de gaz a fond.
L'appareil est immobilisé, arrivant autour des 750h de vols, le mécanicien suspecte un encrassement des carburateurs (apparemment connu sur cet type de carbu et ce nombre d'heures) ils sont donc démontés et envoyé en maintenance. A l'issu remontage, test en vol, l'appareil est requalifié pour le vol.
Moi je vole plusieurs fois dessus après (je suis breveté donc seul à bord ou avec passager non pilote) et constate que les RPM affichés en palier ne dépassent pas 5000trs min, qu'a la mise en puissance au décollage on atteint 5200trs pendant quelques secondes, puis qu'au fur et à mesure de la prise de vitesse et au moment de la rotation on est déjà en dessous de 5000trs, en montée initiale avec un taux raisonnable de 800ft/min 4900 trs. les vitesses air sont pourtant cohérentes 120km/h en montée, 160/170 en palier ce qui est conforme avec les données constructeur et la forme de l'appareil (grosses roues non carénées, haubans sur aile haute, aéronef plutôt jeep que racer).
J'alerte plusieurs fois l'instructeur, et en parle avec d'autres pilotes, je suis sûr que durant la période d'instruction (2020/2021) les RPM étaient plus élevés, de mémoire 5300/5400 trs à fond, et qu'on était obligés de réduire un peu à 4950trs pour ne pas taper dans les vitesses contrindiquées, même en montée on pouvait réduire pour diminuer l'impact sonore, la contrainte sur le moteur, la consommation.

Lors de mon denier vol avec un passager, je suis toujours préoccupé par cette histoire de RPM (donc de puissance moteur), le passager filme le vol, donc en visionnant le film j'ai pu exactement lire les données affichées sur l'EFIS lors des différentes phases de vol :
Gaz a fond à la mise en puissance : 5250trs pendant 4 secondes
Après ces 4 secondes ça diminue lentement mais graduellement
4950trs à la vitesse de rotation de 80 km/h (en 12 secondes au total)
4870trs a 120km/h en montée initiale autour de 800ft/min.
En vol en palier, pas plus de 4900/4950 gaz a fond.

Partout on lis les données de ce type de moteur, 5800trs maxi pendant 1min, et des pilotes qui relatent 5500/5600trs max à fond, et donc qui peuvent réduire pour économiser le moteur, le bruit, la conso...
J'ai contacté l'importateur à ce sujet, le technicien m'a confirmé que nos valeurs sont anormalement basses, et qu'a moins de 4900trs, on a largement moins que 80cv dispos...j'ai fait un mail pour qu'il nous donne ce qui devrait être obtenu sur ce type d'appareil, pas de réponse depuis...
D'où le titre de mon Post : Mais où sont passés nos RPM ?
Pb de moteur ? lien avec l'hélice et son pas ??? pourquoi ça aurait changé ?

[aubert]

Bonjour
Pour commercer simplement, ne pourrais tu pas tester un autre compte tour avec son propre capteur ?
A+
Dom

[jeromefalc]

J'aurais tendance à dire que votre hélice a trop de pas, et que au fur et à mesure du décollage la charge de l'hélice sur le moteur devient de plus en plus importante ce qui explique cette baisse de régime progressive.
Bon par contre l'explosion du pare brise n'a rien à voir avec ce problème ?

[Ramel]

Bonjour, oui je suis d'accord avec Jérôme, eprops tu as plus de RPM au point fixe qu'en translation au sol.
Donc sans rien démonter, juste vérifier le calage de l'hélice versus la préconisation d'origine d'eProps pour la machine.
Ou alors vous mettez une ULS, comme ça même à 4900 trs, vous aurez à peu près 80ch

[aviastand]

Hello Beber76
Pour une levée de doute, puisque tu as 4900 tr et qu'il manque en gros 500 tr/min de régime moteur en palier manette à fond, il faudrait enlever 3° de pas à l'hélice, et faire un essai en statique. Le régime devrait grimper à 5400. Mais jette quand même un coup d'oeil, moteur arrêté, avant de faire l'opération, pour confirmer que les deux carbus ouvrent à fond, et au même moment. On regarde souvent les butées de ralenti, mais pas trop le plein ouvert.

[Yankeeromeo]

La première question est : est-ce que les paramètres (la vitesse, le taux de montée) de l'avion sont correctes ?
Si oui, en s'en fout de rpm.
Si la baisse de régime s'accompagne d'une baisse de vitesse, ou de taux de montée, là, il y aurait un problème. Mais si ton seul problème est le régime du moteur...
Bien sûr, il est important d'observer le régime moteur quand on connais les rapports que l'on peut définir avec les paramètres de vol. Car, en connaissant ces rapports on a l'information la plus rapide. Et pour afficher les paramètres moteurs, on se sert de compte-tours. Mais - au risque d'effaroucher quelques uns - le régime moteur en soi n'est pas si important.

Si tes paramètres de vitesse et taux de montée sont bons, cela m'a tout l'air de l'effet aéro-élastique de l'hélice. Les hélices Peszke l'avaient (j'ai pu le constater), et je l'impression que les e-props l'ont également. Dans ce cas, le régime du moteur après la mise en puissance, d'abord baisse au fur et à mesure que la vitesse augmente, et ensuite remonte, pour atteindre un maximum en palier.
Le régime de vitesse maximum en palier N'EST PAS le même pour tous les avions, ni même pour toutes les combinaisons cellule/moteur.
Quand vous avez installé une nouvelle hélice, il faut tester l'ensemble et constater le paramètres. Quand en plus l'hélice est à pas réglable au sol (ce qui est le cas des e-props), il faut en plus établir par l'expérimentation le réglage optimal de l'hélice.

Il me semble que le but recherché s'exprime en valeurs de vitesse, et taux de montée (vitesse ascensionnelle) et non pas en rpm...

[beber76]

J'aurais tendance à dire que votre hélice a trop de pas, et que au fur et à mesure du décollage la charge de l'hélice sur le moteur devient de plus en plus importante ce qui explique cette baisse de régime progressive.
Bon par contre l'explosion du pare brise n'a rien à voir avec ce problème ?

Bonjour Jérôme.
Je suis passé hier au club, pour échanger avec l'instructeur et voir l'avancée des travaux sur le pare-brise par le mécano.
L'explosion du pare-brise est liée à une crique non détectée car cachée par le cadre qui a rejoint une autre petite fissure. Un bs du fabricant n'a pas été appliqué, à savoir fissure dans le pare-brise = pare-brise à changer immédiatement...on va en entendre parler à l'AG du club...
On a demandé effectivement de reverifier pendant la maintenance le réglage du pas d'hélice, qui aurait pu bouger petit à petit de petit pas vers un plus grand pas. Nous ne voyons pas vraiment d'autres explications...mais pourquoi bougerais t'il tout seul? C'est pas rassurant ce truc...

[buiatti]

Bonjour,

Quelques informations sur les hélices E-Props :

- Le calage des pales de nos hélices (gammes réglable au sol) ne se modifie pas tout seul. Une fois les pales serrées, elles restent serrées.

- Nos hélices ne sont pas "aéro-élastiques". Les performances ne sont pas dues à une souplesse des pales, car le carbone est extrêmement rigide, mais aux profils spécifiques des pales E-Props (intrados creux, profils évolutifs et dès le pied de pale...).
Voir quelques explications ici => https://aircraft.e-props.fr/esr_effect.php

- Pour le réglage optimal de nos modèles à pas réglable au sol, tout est expliqué ici => https://aircraft.e-props.fr/prop_adjust.php

Nous avons mis beaucoup d'explications techniques sur nos sites, et bien sûr toute notre équipe est à votre disposition pour vous aider.
04 92 34 00 00
helices@e-props.fr

[Luciano]

Bonjour,

si le problème évoqué devait être lié à l'hélice, la première question a se poser est de savoir si celle-ci a subi des modifications ou des ajustements entre le moment où tout te semblait normal et maintenant.

Si ce n'est pas le cas, il faudrait que tu te renseignes chez E-Props pour savoir si ce phénomène s'est déjà présenté sur d'autres hélices du même type.
Dans l'affirmative, il pourront te dire quel serait, selon eux, l'origine du problème: serrage insuffisant des pieds de pales dans le moyeux, modification de l'élasticité des pales avec le temps, déformation du moyeux, etc ....)

E-Props étant une société sérieuse qui assure le suivi systématique de ses produits, pourra certainement te fournir une réponse circonstanciée qui te permettra de confirmer ou d'éliminer un problème lié à ton hélice.

C'est en tous cas par là que je commencerais mes investigations avant d'aborder d'autres aspect tels que la vérification de l'allumage, de la carburation, du débit des pompes à essence mécanique et électrique, etc...

Bons vols,
Luciano

[JaÇum]

Bonjour,

J'ai eu le même surprise à la prise en main de mon Citius, hélice Duc SWIRL3:
À la mise des gaz à fond pour décoller, les RPM diminuait à la prise de vitesse !
Encore plus visible si on démarre sur les freins.
Au début ça surprend mais on s'y fait.
Ce n'est pas l'effet kiss-Cool2, mais l'effet "constante speed" de l'hélice.
Je sais d'autre part que le suis en léger surcouple alors qu'il est moins mal d'être en surrégime et préférablement bien réglé.
Et je reste comme cela, la machine va très bien en croisière, je ne change pas ce qui marche bien.

Pour revenir à ce qui se dit sur ce fil, vous auriez effectivement un peu trop de pas...

[serge5694]

La première question est : est-ce que les paramètres (la vitesse, le taux de montée) de l'avion sont correctes ?
Si oui, en s'en fout de rpm.

oui et non, rotax demande de ne pas utilisé les 912 à 5100rpm plein gaz, le couple développé est le plus important proche de ce régime, je redit plein gaz ou presque, et ça fatigue beaucoup le moteur, il y a eu des casses. C'est pas à la puissance max qu'un moteur fatigue le plus mais bien au couple max.

[Yankeeromeo]

@buiatti :
Je n'ai jamais suggéré que les pales de vos hélices pourraient bouger, si elles étaient installées conformément au manuel. Ma remarque ne concernait que l'échange d'hélice. Même si vous préconisez un angle donné pour une combinaison cellule/moteur/hélice, cela n'enlève rien à la responsabilité du client qui doit l'installer. Or, trouver un réglage optimal, même guidé par les indications du fabricant, ça demande pas mal de temps, et d'effort pour mener plusieurs essais. Je sais par expérience d'ancien vendeur d'hélices (Peszke) que tous les clients ne font pas le nécessaire.

On va pas se chamailler pour "l'aéro-élastique" ! Le concepteur des hélices Peszke, l'a appelé ainsi, vous l'appelez plutôt "esr-effect", et Duc parle d'un effet "constant speed". Le nom lui-même n'est que le marketing.
Ce que j'ai pu constater moi-même, c'est précisément ce comportement contre-intuitif : à la mise en puissance, la vitesse augmente et le régime moteur baisse. Cela peut être perturbant pour une personne non avertie, c'est pourquoi on l'avait mis dans le manuel Peszke.
Tu avertis toi-même :

Pour les hélices E-PROPS, la mesure de traction statique n'est pas une donnée pertinente, car elles sont conçues pour atteindre leur pleine traction pendant le roulage, et non pas en statique.

[Luciano]

Une petite remarque : si vous relisez le post initial du sujet, notre ami Bebert76 s'inquiète de la différence de comportement constaté à l'époque de sa période de formation et actuellement, où, avec le même appareil il atteignait largement plus de 5000t/m alors qu'aujourd'hui, le moteur ne monte plus si haut en tours.

S'il devait nous confirmer que rien n'a été modifié sur son appareil et sur son hélice, il s'agirait d'une évolution plutôt étrange qui vaut la peine d'être investiguée attentivement; et c'est ce qu'il fait en s'adressant à nous.

Bons vols,
Luciano

[Yankeeromeo]

@serge5694 :
Bien sûr, Serge, tout moteur a ça plage de travail, et sa zone rouge.
Je ne veux pas m'ériger en spécialiste de moteurs que je ne suis pas, mais si on regarde ce que nous disent les motoristes, ce n'est pas seulement du marketing (il peut y en avoir, mais c'est un autre débat). Si on veut mesurer la performance du moteur, et le comparer avec d'autres, il faut bien faire abstraction des éléments qui peuvent changer d'un client à l'autre. Et sur un banc de puissance, on est justement libre des ces éléments qui sont la cellule et l'hélice. Mais ce ne sont pas forcement les même paramètres que nous allons trouver sur notre avion.

Dans l'aviation certifiée le problème ne se pose le plus souvent pas, car le fabricant de l'avion, est responsable du résultat final et il fait, lui, tous les tests et essais nécessaires, pour choisir un moteur, et lui adjoindre une hélice. Le client-pilote n'a pas le choix.
Dans notre aviation non-certifiée, soit c'est un FoxPapa, et c'est le constructeur-amateur qui fait ce boulot (et donc le choix d'éléments sera différent d'un constructeur à l'autre), soit c'est un ULM, et les modifications sont admises ; la cellule peut ainsi se trouver affublée (ou gratifiée) d'un autre moteur et d'une autre hélice, qu'à l'origine.

En me référant à une expérience très concrète, lors des essais d'une nouvelle hélice, l'été dernier, j'ai pu ainsi constater un augmentation du taux de montée et de la vitesse maximale en palier, tout en ayant un régime moteur un peu plus faible qu'avec mon hélice d'origine...

[buiatti]

@Yankeeromeo

Pas de soucis Je voulais juste rassurer beber76 : les pales d'une hélice montée correctement ne changent pas de pas spontanément.

Sur nos Fiches d'Identification Hélice, nous indiquons un pas de départ.
Pour le A22L2 Rotax 100 cv, que nous connaissons bien (Aeroprakt équipe ses ULM de série avec nos hélices depuis plusieurs années), le pas préconisé est de 24,5° mesuré à 40 cm du bord du moyeu.
Ensuite, on peut affiner si avec ce calage on n'a pas exactement 5500 rpm plein gaz en vol horizontal (entre 2 et 300 ft d'altitude).
Pour gagner ou perdre 100 rpm, c'est 0,6°.
En effet, cela peut nécessiter quelques vols de réglage.

Le terme "aéro-élastique" pourrait prêter à confusion, car on imagine une déformation de la pale sous contraintes. Ce qui n'est pas le cas de nos pales. Si c'est juste le même terme pour dire "effet constant speed" ou "effet ESR", alors OK.

Bons vols.