Les études d'aérodynamique appliquée
menées sur les hélices concernent principalement les
hélices d'avions de transport rapide et pour une part plus
réduite, les hélices d'avion léger ou d'avion de
reconnaissance à haute altitude.
Des méthodes de calcul performantes et des essais en
soufflerie sont mis en oeuvre pour analyser les performances des
hélices isolées et pou appréhender les
problèmes liés à l'intégration de
l'installation motrice sur l'avion.
Calcul 3D instationnaire d'un avion de transport générique.
Activités
L'expérience acquise dans les 25 dernières
années permet de réaliser des expertises et de participer
activement aux opérations de recherche sur
l'aérodynamique et l'aéroacoustique des hélices,
le plus généralement en étroite liaison avec les
industriels européens.
On peut citer à titre d'exemple le rôle moteur
de l'Onera dans la définition aérodynamique de
l'hélice rapide HT3 dont la maquette a été
essayée dans le cadre de l'opération Charme en 1985 et
1987 dans la soufflerie S1MA, puis la participation aux études
de l'intégration de l'hélice sur avion dans le cadre des
programmes européens Gemini 2 (1994-1997) et Apian (1997-1999).
Dans ce dernier programme, les calculs aérodynamiques
effectués pour la prévision des performances de
l'hélice sont également utilisés pour la
prévision acoustique par les partenaires du programme.
L'équipe participe également aux études de l'A400M.
Les méthodes de calcul aérodynamique disponibles
vont de l'outil simple de calcul de performances (méthode LPC)
aux code tridimensionnels Euler et Navier-Stokes elsA.
L'état de l'art actuel permet de maitriser le calcul
tridimensionnel Navier-Stokes sur hélice isolée et le
calcul tridimensionnel Euler pour l'étude des interactions. Par
ailleurs, l'étude des interactions peut également
être effectuée en simulant le fonctionnement de
l'hélice par un modèle d 'actuator-disk.
Publications
J.-M. Bousquet, P.Gardarein Improvements on computations of high speed propeller unsteady aerodynamics
ECCOMAS DCFD 2001, ONERA TP 2001-191
P. Gardarein Etude de l'interaction hélice-voilure
34e AAAF Mars 1998, ONERA TP 1998-23
M. Amato, F. Boyle, J. Eaton, P. Gardarein Euler/Navier-Stokes simulation for propulsion-airframe
integration of advanced propeller-driven aircraft in the European
Research Programs GEMINI/APIAN
ICAS-98-5,10,2
