Bonjour à tous,
Je ne sais pas si ma question a sa place ici car elle concerne la vie réelle et pas la simulation 
Elle concerne les avions à hélice. Je voudrais comprendre en quoi la puissance d’un moteur d’avion (généralement exprimé en chevaux) joue sur la masse et/ou la vitesse que l’avion peut avoir. Je pensais naïvement que plus une hélice tourne vite, donc plus elle déplace d’air, et plus elle peut fournir de l’énergie à l’avion, donc déplacer un avion plus lourd et/ou plus vite.
Mais il s’avère que mon bon vieux Cessna 152 tourne à 2500 tours/min max, et c’est pareil dans un Cessna 182 ou un TB-20 plus lourd et plus rapide. Certes ces avions ont un pas variable, mais bon… Ca tourne toujours à peu près à la même vitesse.
Je pensais qu’on moteur de 250 ch ferait tourner l’hélice plus vite qu’un moteur de 140 ch pour délivrer plus de puissance, mais non. Alors quoi ? Est-ce juste la taille de l’hélice qui change ? C’est vrai que pour une vitesse de rotation donnée, une hélice plus grande va brasser plus d’air. C’est sans doute pour ça que les Mustang et Corsair de la 2ème guerre avaient des hélices énormes! Mais quand je compare la taille d’hélice de mon C152 avec celle d’un C182, la différence n’est pas flagrante. Le nombre de pales peut-être ?
A l’extrême, quand je vole avec le Daher 930 dans Flight SIm, il grimpe et il fonce grâce à sa turbine puissante, mais je ne suis pas sûr que l’hélice tourne plus vite. Est-ce juste la géométrie de l’hélice et le nombre de pales qui font la différence ?
Toute information est la bienvenue.
Merci à vous
voici la réponse de tchatGPT à ta question (à vous de trier ce qui est juste de ce qui relève d’une hallucination IA 
). Je laisse les experts confirmer :
Pour comprendre l’impact de la puissance d’un moteur d’avion sur la masse et la vitesse de l’avion, il est essentiel de démystifier plusieurs aspects du fonctionnement des moteurs et des hélices d’avion. Voici une explication détaillée qui aborde vos interrogations.
1. Puissance du Moteur et Vitesse de Rotation de l’Hélice
La puissance d’un moteur d’avion (exprimée en chevaux) n’est pas directement corrélée à la vitesse de rotation de l’hélice. En fait, la vitesse de rotation de l’hélice est souvent limitée par des considérations aérodynamiques et structurelles. Voici pourquoi :
- Limitations Aérodynamiques : À des vitesses de rotation très élevées, les extrémités des pales de l’hélice peuvent approcher ou dépasser la vitesse du son, créant des ondes de choc qui réduisent l’efficacité de l’hélice et augmentent considérablement la traînée. Pour cette raison, les hélices sont généralement conçues pour tourner à une vitesse subsonique.
- Limitations Structurelles : Les forces centrifuges augmentent avec la vitesse de rotation, exerçant une pression énorme sur les pales de l’hélice et sur le moyeu, pouvant entraîner des défaillances structurelles.
2. Pas Variable et Conception de l’Hélice
Les avions équipés de moteurs plus puissants utilisent souvent des hélices à pas variable. Voici comment cela fonctionne :
- Pas Variable : Le pas d’une hélice est l’angle auquel les pales attaquent l’air. Une hélice à pas variable peut modifier cet angle pendant le vol, permettant une optimisation de la performance à différentes vitesses et régimes moteur. Par exemple, pour un décollage, un petit pas est utilisé pour maximiser la traction, tandis qu’en croisière, un grand pas est utilisé pour améliorer l’efficacité.
- Nombre et Taille des Pales : Les hélices peuvent avoir un plus grand nombre de pales ou des pales plus longues pour augmenter la quantité d’air déplacée. Cela permet de convertir efficacement la puissance supplémentaire du moteur en poussée sans augmenter la vitesse de rotation.
3. Puissance et Performances de l’Avion
La puissance du moteur influence les performances de l’avion de plusieurs manières :
- Capacité de Charge : Un moteur plus puissant permet à l’avion de transporter une charge utile plus importante (passagers, carburant, cargo) tout en maintenant des performances acceptables.
- Vitesse Ascensionnelle : Plus de puissance permet à l’avion de grimper plus rapidement. C’est crucial pour des missions où un gain rapide d’altitude est nécessaire (évitement d’obstacles, turbulence, etc.).
- Vitesse de Croisière : Un moteur plus puissant peut permettre à l’avion de maintenir des vitesses de croisière plus élevées, augmentant ainsi l’efficacité sur de longues distances.
4. Exemple Pratique : Cessna 152 vs. Cessna 182 vs. TB-20
- Cessna 152 : Moteur de 110 chevaux, hélice fixe ou à pas ajustable, conçue pour l’entraînement avec une charge utile et des performances modérées.
- Cessna 182 : Moteur de 230 chevaux, souvent avec une hélice à pas variable, capable de transporter plus de charge et de voler plus vite et plus haut que le C152.
- TB-20 : Moteur de 250 chevaux, hélice à pas variable, avion plus lourd avec des capacités de performance supérieures, y compris une vitesse de croisière plus élevée et une meilleure vitesse ascensionnelle.
Conclusion
La puissance d’un moteur d’avion permet d’augmenter la masse transportée et d’améliorer les performances de l’avion, mais cela ne se traduit pas par une simple augmentation de la vitesse de rotation de l’hélice. Au lieu de cela, la conception de l’hélice (pas variable, nombre et taille des pales) et les limitations aérodynamiques jouent un rôle crucial dans la conversion de cette puissance en poussée effective. Ainsi, un moteur plus puissant entraîne des performances globales supérieures de l’avion, même si la vitesse de rotation de l’hélice reste dans une plage similaire.