Paire contrarotative : régler deux hélices coaxiales dans Heliciel

Deux hélices coaxiales tournant en sens inverse : la formule annule le couple de réaction, récupère une partie du mouvement de rotation laissé par l'étage amont, et tient dans un diamètre réduit. Heliciel la traite comme une famille de projet à part entière — et c'est important, parce que la moitié des réglages du multirotor n'a plus de sens ici.

• Déroulé du didacticiel :

1. Vérifier que le projet s'y prête
2. Ouvrir le projet contrarotatif
3. Ce qui disparaît par rapport au multirotor
4. Régler la distance entre hélices
5. Étage amont, étage aval
6. Lire l'interaction

1 : Vérifier que le projet s'y prête

La contra-rotation est réservée aux hélices propulsives. Sur un projet de captage — éolienne, hydrolienne, turbine — l'entrée de menu refuse et dit pourquoi : ce n'est pas une limitation d'interface, c'est que le modèle d'interaction entre deux étages n'a pas le même sens pour une machine qui prélève de l'énergie.

L'entrée de menu

Sur un projet de captage, la fonction refuse et donne son motif

2 : Ouvrir le projet contrarotatif

Menu Fichier > Contra Rotative project. Le projet se met en place avec un seul bras et deux hélices coaxiales, et le groupe Géométrie hélice contra-rotative devient le centre du travail.

Le groupe de géométrie propre à la paire contrarotative

3 : Ce qui disparaît par rapport au multirotor

Autant le dire tout de suite, cela évite de chercher :

• pas d'étude de vol : le groupe de tests d'angle d'inclinaison du châssis est désactivé ;
• pas de traînée de structure : la base, les bras et les modules ne sont pas comptés dans la traînée. Seuls les carénages, s'il y en a, traînent.

Ce n'est pas un oubli : une paire contrarotative se dimensionne en banc, sur son axe ; l'engin qui la portera se traite, lui, en projet multirotor.

4 : Régler la distance entre hélices

Ce réglage, indisponible en projet à châssis où il est déduit de la géométrie, devient ici saisissable. Et c'est le paramètre intéressant : trop près, l'étage aval travaille dans un sillage qui n'a pas eu le temps de se réorganiser ; trop loin, on perd la compacité qui justifiait la formule.

La distance entre les deux étages, saisie directement

5 : Étage amont, étage aval

Chaque étage porte sa propre géométrie. L'étage aval reçoit un écoulement déjà accéléré et déjà mis en rotation par l'étage amont : son calage optimal n'est pas celui de l'amont, et les deux étages n'ont aucune raison d'être identiques.

Les deux étages en 3D

6 : Lire l'interaction

Le résultat donne la poussée et le couple de chaque étage. C'est là que la formule se juge : le couple résiduel de l'ensemble, la part de rotation récupérée par l'aval, et le prix payé en rendement par rapport à une hélice unique de même poussée.

Poussée et couple, étage par étage

Pour aller plus loin : la page théorique sur l'hélice contrarotative et le projet multirotor.