Hélice 55214 31728065 2008-07-20T12:53:54Z Manuguf 133062 thumb standard (voir [[WP:IMG]]) - mise en page Le mot '''hélice''' est issu d'un mot grec ''helix'' signifiant « [[spirale]] ». Un objet en forme d'hélice est dit '''hélicoïdal'''. [[Image:Screw-Konpira.jpg|thumb|Hélice de navire]] == Géométrie == [[Image:Helix diagram.png|thumb|left|Hélice avec un pas à droite (A) ou à gauche (B)]] [[Image:Helice courbe 3d.png|thumb|Hélice vues selon plusieurs angles]] En [[géométrie]], l'hélice est une [[courbe]] dont la [[tangente (géométrie)|tangente]] en chaque point fait un [[angle]] constant avec une direction donnée. Pour obtenir une hélice de manière simple, prendre une feuille [[rectangle|rectangulaire]], tracer une [[diagonale]] et enrouler la feuille pour former un cylindre ; le trait forme une hélice. C'est aussi la forme des [[ressort]]s à boudin, des [[solénoïde]]s et des [[filetage]]s et [[taraudage]]s. On peut décrire une hélice d'axe ''z'', de rayon ''R'' et de pas ''p'' par l'[[équation paramétrique]] suivante : : <math>\left \{ \begin{matrix} x(t) = x_0 + R \cdot \cos(2\pi \cdot t) \\ y(t) = y_0 + R \cdot \sin(2\pi \cdot t) \\ z(t) = z_0 + p \cdot t \end{matrix} \right .</math> Vue dans l'axe, l'hélice se projette selon un [[cercle]]. De profil, elle se projette selon une [[sinusoïde]]. {{clr}} == Mécanique == Pour la [[mécanique]], l'hélice est un appareil de [[force (physique)|traction]], [[compression]], [[propulsion]], [[sustentation]], ou inversement ou de [[Mesure (mathématiques)|mesure]], formé de plusieurs [[pale]]s disposées régulièrement autour d'un [[axe (mécanique)|axe]]. Lorsque son axe entre en rotation, ce système décrit des '''hélices''' dans un fluide en avançant perpendiculairement à la rotation, grâce aux pales orientées suivant un certain angle ou [[pas]] qui prennent appui sur le fluide. Une hélice peut donc être motrice (transfert d'énergie vers le fluide : avion) ou réceptrice (récupération d'énergie depuis le fluide : turbine, éolienne ou aérogénérateur); le profil des pales étant optimisé pour l'utilisation prévue. === Applications === * Mue par un moteur, l'hélice est utilisée pour le déplacement d'une [[machine]] dans un fluide et, inversement pour mouvoir un fluide dans un contenant (la machine restant immobile). Il y a transfert d'énergie du moteur vers le fluide. * Associée à un [[capteur]], elle sert à mesurer la vitesse de déplacement d'un fluide, ou le déplacement d'un objet dans un fluide. Il n'y a théoriquement pas de transfert d'énergie. * Associée à un récepteur ou un générateur, elle est utilisée pour récupérer de l'énergie dans un fluide en mouvement relatif (« alternateurs traîne » et largués derrière certains voiliers, moulins à vent, aérogénérateur, certaines turbines de centrales électriques, ...). Il y a transfert d'énergie du fluide vers le moteur. === Hélice marine === [[Image:USS Churchill propeller cropped.jpg|thumb|left|upright=0.8|Hélice du navire ''USS Churchill'' ([[classe Arleigh Burke]])]] L'hélice marine était connue dans ses principes par les phéniciens et les grecs de l'antiquité, décrite par [[Archimède]], et utilisée pour l'irrigation, mais elle fut rapidement oubliée. Elle fut redécouverte lors de son application à la propulsion des navires, attribuée à l'ingénieur français [[Frédéric Sauvage]] en [[1832]] sur une [[péniche]] de l'[[Ourcq]] de 15 pieds, puis par l'ingénieur canadien [[John Patch]] sur un [[schooner]] en [[baie de Fundy]] en [[1834]]. Tous deux furent dédaignés par leurs gouvernements respectifs et ils sont morts dans la misère. Dans le même temps, leur découverte triomphait grâce à l'intérêt porté en [[1840]] par la marine britannique à la démonstration de l'ingénieur [[Smith]] sur le [[steamer]] ''Archimede''. L'hélice est devenue depuis le moyen de [[propulsion]] le plus courant pour déplacer un [[bateau]] ou un [[sous-marin]]. De la [[cavitation]] peut apparaître si l'hélice est soumise à une force plus importante que celle pouvant être transmise à l'eau. Cela conduit à une perte d'énergie, à une augmentation du bruit produit par l'hélice et surtout à une érosion de la surface de l'hélice. Cependant, la cavitation peut être un effet recherché, comme dans les dispositifs de propulsion à [[supercavitation]]. [[Joseph Ressel]], ressortissant de l'empire austro-hongrois, est l'inventeur de la propulsion d'un navire par une hélice (invention brevetée en 1827). {{Wikibooks|Hélice|Théorie élémentaire de l'hélice marine}} {{clr}} === Hélice aérienne === {{Article détaillé|Hélice aérienne}} [[image:contrarotating.jpg|thumb|left|[[Hélice contrarotative|Hélices contrarotatives]] sur un [[North American P-51 Mustang|P-51]] (moteur [[Rolls-Royce plc|Rolls-Royce]])]] [[image:hercules.propeller.arp.jpg|thumb|Hélices en drapeau ([[Lockheed_C-130_Hercules|Hercules C-130]])]] L'hélice a été le premier système de [[Propulsion des aéronefs|propulsion]] en [[aviation]] et reste utilisée par les [[avion]]s légers et les avions de transport régionaux volant à moins de Mach 0.6. Le [[propfan (mécanique)|propfan]] est une évolution de l'hélice dont la forme des pales permet d'atteindre des vitesses plus élevées, jusqu'à Mach 0.8. On retrouve l'hélice sous une forme différente dans les soufflantes des réacteurs double flux des avions de ligne (c'est une hélice multipale carénée placée en amont du réacteur; elle assure l'essentiel de la poussée). On la retrouve encore sous la forme d'[[Aube (mécanique)|aube]]s de [[compresseur]]s superposées dans les [[turboréacteur]]s. L'hélice est également utilisée par les [[hélicoptère]]s (rotor principal et rotor de queue) et les [[aéroglisseur]]s. {{clr}} == Voir aussi == ===Articles connexes === {{Wikibooks|Hélice|Théorie élémentaire de l'hélice marine}} {{Commons|Category:Helices|Hélices (courbes)}} {{Commons|Category:Propellers|Hélice (propulsion)}} * [[Hélicoïde]] * [[Hélice de Lynen]] * [[Hélices en biochimie]] * [[Hélice aérienne]] * [[Hélice marine]] [[Catégorie:Dispositif mécanique]] [[Catégorie:Courbe]] [[Catégorie:Technologie du transport]] [[Catégorie:Propulsion des aéronefs]] [[ca:Hèlix]] [[cs:Vrtule]] [[da:Propel]] [[de:Propeller]] [[en:Propeller]] [[en:helix]] [[eo:Helico]] [[es:Hélice (geometría)]] [[et:Propeller]] [[fi:Potkuri]] [[hr:Brodski vijak]] [[hu:Légcsavar]] [[it:Elica]] [[ja:プロペラ]] [[nl:Propeller]] [[no:Propell]] [[oc:Eliç]] [[pl:Śmigło]] [[pt:Hélice]] [[ru:Гребной винт]] [[simple:Propeller]] [[sk:Vrtuľa]] [[sv:Propeller]]