COMPARATIF HELICE BIPALE/TRIPALE SUR JODEL D113

Aéroport Aix les bains le BOURGET

A L'initiative de Henri Balas , Vainqueur de la 1ère Coupe d' Europe de pilote montagne ,responsable environnement UR11, une session d'essai a été organisée afin de comparer le niveau sonore d'un avion Jodel D113 équipé successivement d'une hélice tripale puis bipale. Les résultats permettront de se faire une idée objective sur cette alternative de propulsion de l'avion sur le plan des nuisances afin de pouvoir conseiller dans le futur, les propriétaires désireux de réduire le niveau sonore de leur avion .


Les deux hélices testées proviennent du même constructeur :Hélices Alain Léger

Hélice N°1: Hélice bipale Type:AL 1645
Diamètre extérieur :180 mm
Pas :100
Matière :Bois

Hélice N°2: Hélice tripale Type:AL 1577
Diamètre extérieur :165 mm
Pas :100
Matière :Bois

Afin d'établir un constat objectif et précis , les mesures seront effectuées le même jour , à une ½ heure d'intervalle , sur le même avion . Un mécanicien aéronautique sera présent pour effectuer le montage et démontage successif des deux types d'hélice , afin de procurer à ces essais toutes les précautions techniques nécessaires à la sécurité.
Pour les deux hélices , un contrôle de niveau sonore sera effectué:

- en point fixe
- à 1000 pieds avec un régime moteur de 2500trs/mn
- à 1000 pieds avec un régime moteur de 2100trs/mn

Pour les deux hélices , un contrôle de régime moteur sera effectué en point fixe.


4.1     Essais de bruit:
4.11 Matériel de mesure:
La mesure est effectuée par un micro Bruel & Jaegger classe 1; relié à un logiciel d'analyse spectrale SPECTRA . Le micro est préalablement calibré avec un calibre étalon 94 db à 1000 Hz .

4.12  Conditions de mesure:
Le micro est installé sur une plaque la tête en bas à une distance de 7mm du sol .
La mesure est effectuée quand l'avion passe à la verticale du micro

Point fixe :
le montage de l'une ou l'autre hélice ne provoque aucune différence sur le plan des nuisances sonores .Le niveau atteint, d'ailleurs de110 Db(a) n'a pas une grosse signification puisqu' il est provoqué par l'effet interactif entre le sol et l'hélice. Par contre, nous notons un écart de régime de point fixe .L'hélice bipale permet un gain de régime de 150 Trs/mn .

Altitude 300 m régime 2100 trs:mn :
A ce régime et cette altitude la différence de niveau sonore est inférieure à 1db(a). A ce niveau sonore (hélice bipale :58 db(a), Hélice tripale:59 db(a)) ,la différence n'est pas très significative et provient sans doute des conditions de mesure .

Altitude 300 m régime 2500 trs:mn :
A ce régime et cette altitude la différence de niveau sonore est très sensible 3db(a). Le niveau sonore le plus bas (hélice bipale :64 db(a) Hélice tripale:61 db(a)) est en faveur de l'hélice tripale.



Le relevé graphique ci-joint met en évidence l'émergence du bruit de l'hélice par rapport au spectre global du bruit de l'avion .
En effet , le premier pic sur la courbe à 88,5 Hz correspond à la fréquence fondamentale de l'hélice . Ensuite , nous distinguons très nettement les deux harmoniques liées à cette rotation de l'hélice à 179 Hz et à 368 Hz puisque ce sont les deux fréquences dont l'intensité sonore est la plus élévée. Ainsi lorsque nous comparons les deux courbes , nous nous apercevons que l'intensité de bruit de l'hélice bipale est sensiblement plus élévée que l'intensité de bruit de l'hélice tripale , à ces deux fréquences respectives.
Cette différence d'intensité est sans doute causée par une différence de diamètre des deux hélices ( D180mm contre D165mm ) entraînant une variation sensible de la vitesse linéaire en bout de pale critère fondamental pour le bruit de l'hélice.

Ces tests mettent en évidence , l'intérêt d'une hélice tripale qui revendique le même niveau de performance qu'une bipale (taux de montée 500pieds /minute ) en étant moins bruyante de 3Db(a) . Pour le pilote d'un avion , il y a donc deux possibilités pour être moins polluant sur le plan sonore:

- Equiper son avion d'un collecteur d'échappement silencieux moins bruyant et plus performant de 100 Trs /mn et ensuite d'une hélice tripale très efficace sur le plan sonore.
Le bilan de performance est ainsi plus avantageux que celui d'origine, mais avec une efficacité sans commune mesure sur le plan sonore .
C'est le cas de l'avion testé , qui est un des aéronefs le plus silencieux à l'heure actuelle

- Les tests montrent que la réduction du régime moteur provoque une diminution sensible du niveau sonore de l'avion .

Enfin, le pilote moderne est très respectueux de l'environnement. Il doit adapter son régime dans les zones riveraines des aérodromes et notamment dans les phases d'approche des terrains , afin de réduire les nuisances sonores .

Voir le diagramme