Turbopropulseur

Turbopropulseur
Page d'aide sur l'homonymie Ne doit pas être confondu avec Turboréacteur.
Pour consulter des articles plus généraux, voir : Propulsion des aéronefs et Moteur à réaction.
L'EuroProp International TP400-D6, turbopropulseur destiné à l'Airbus A400M.

Un turbopropulseur est un système de propulsion par réaction des aéronefs dont la poussée est obtenue par la rotation d'une hélice multi-pales. Le terme français « turbopropulseur » est dérivé de l'anglais « turboprop », qui signifie littéralement hélice entraînée par une turbine.

Le turbopropulseur est particulièrement adapté aux avions dont la vitesse de croisière est comprise entre 300 et 800 km/h[1]. Au-delà de cette vitesse, la baisse du rendement aérodynamique de l'hélice, lié à l'écoulement transsonique ou supersonique en bout de pale, conduit à préférer le turboréacteur.

Sommaire

Histoire

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Le en:General Electric T31, premier turbopropulseur testé sur banc d'essai.

Principe

Principe de fonctionnement d'un turbopropulseur.

Le turbopropulseur est une turbomachine. Son fonctionnement est proche de celui d'un turboréacteur. La poussée est aussi obtenue par combustion des gaz. Toutefois lorsque le turboréacteur ne récupère qu'une partie de l'énergie à l'aide d'une turbine, le turbopropulseur récupère par la même méthode le plus d'énergie possible. Cette énergie transformée en force de rotation est renvoyée vers l'hélice au travers d'un réducteur mécanique. La poussée résiduelle d'échappement des gaz est faible (moins de 10 %), la majeure partie de la poussée étant produite par l'hélice avec un bien meilleur rendement qu'un réacteur classique.

Calcul de la puissance

On pourra remarquer qu'un turbopropulseur fournit une puissance, tandis que le turboréacteur fournit une poussée.
En effet l'hélice étant en rotation, on connaît son régime (en tours par minute par exemple), ainsi que son couple. Or la puissance d'un couple s'écrit :

P = \vec{C} \cdot \vec{\Omega}

Avec \vec{C} (en N·m), \vec{\Omega} (en rad/s), et P (en W).
Si l'on souhaite obtenir la puissance P en chevaux (ch), on utilisera le régime de rotation N en tr/min, et le couple C en mètre-kilo (mkg), ainsi qu'une constante :

P = \frac{C \cdot N}{716,5}

Notes et références

  1. ↑ Voir par exemple le Tupolev Tu 95-MS aux turbopropulseurs de 15 000 ch à hélices contra-rotatives de 6,2 m de diamètre, dont la vitesse maximale est de 830 km/h

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