Les méthodes d'utilisation du matériel ont une grande importance pour un exploitant de transport aérien, la qualité et la rentabilité du service imposent la mise en œuvre de procédures d'utilisation judicieuses, et dans ce domaine les questions se rapportant à l'utilisation du groupe moto-propulseur sont fondamentales.
À ce propos, nous citons un paragraphe de l'annexe 8 à la Convention relative à l'Aviation Civile Internationale qui dit :
« Le moteur équipé de ses accessoires sera réalisé de manière à avoir un fonctionnement sûr dans toutes les conditions de fonctionnement correspondant à l'utilisation prévue de l'avion sur lequel il doit être monté. »
Ceci implique la notification de limites de fonctionnement en dehors desquelles la tenue mécanique n'est plus garantie et à partir desquelles il y a risque d'anomalies ; les paramètres de fonctionnement seront enconséquence situés impérativement à l'intérieur de ces limites ; ils seront choisis en tenant compte de leur influence sur le rendement, l'endurance et la facilité de conduite.
A ce sujet, un problème important posé est celui de :
— LA PUISSANCE, LE COUPLEMÈTRE ET LES PROBLÈMES OPÉRATIONNELS SE RATTACHANT A LA TECHNIQUE DE LEUR UTILISATION.
Avant l'apparition de moteurs équipés de dispositifs de mesure directe de la puissance, celle-ci était déterminée indirectement par exploitation de deux paramètres d'affichage : La vitesse de rotation et la pression admission.
La puissance ainsi déterminée que nous nommons « puissance standard » est celle que fournirait le moteur à l'arbre porte-hélice s'il avait des performances identiques à celles du moteur d'homologation et s'il n'entraînait pas d'équipements complémentaires ; elle situe le comportement interne du moteur et en particulier des cylindres de celui-ci, éléments fondamentaux, car elle est liée à la charge de mélange carburé admise et aux caractéristiques de cette charge ; ses paramètres d'affichage : vitesse de rotation et pression admission complétés par un élément supplémentaire, la « pression moyenne efficace » (B.M.E.P.), en constituent les trois facteurs représentatifs ; à partir d'une certaine valeur, ces trois facteurs deviennent limitatifs.
- La vitesse de rotation est le facteur limitatif de charge d'inertie.
- La pression admission est le facteur limitatif de risque de détonation.
- La pression moyenne efficace est le facteur limitatif de charge mécanique.
Voyons maintenant les moteurs équipés de dispositifs de mesure directe de la puissance et analysons les raisons qui ont imposé cet équipement.
Dans l'annexe 8 de la « Convention, relative à l'Aviation Civile Internationale », nous lisons :
PUISSANCE AU FREIN : Puissance fournie à l'arbre porte-hélice du moteur.
INDICATEURS DE PUISSANCE : Les moteurs comporteront des dispositions nécessaires pour permettre l'installation de dispositifs ou d'instruments capables d'indiquer au pilote, en vol, toute variation de puissance du moteur.
Les moteurs actuels sont équipés de tachymètre et de couple-mètre
En conséquence, les moteurs actuels sont équipés d'instruments permettant de déterminer en vol la puissance fournie par le moteur à l'arbre porte-hélice ; ces instruments sont le tachymètre et le couple-mètre.
Le tachymètre indique la vitesse de rotation et le couplemètre, inséré entre le moteur et l'arbre porte-hélice, indique le couple absorbé par l'hélice ; à ce sujet nous rappelons qu'il est de coutume de graduer le cadran indicateur du couplemètre, en pression moyenne efficace sur l'arbre porte-hélice (B.M.E.P.).
(Ceci ne présente aucune difficulté, nous savons qu'à une constante près, couple et pression moyenne efficace sur l'arbre porte-hélice sont identiques.)
Remarquons ici que les indications fournies par le couplemètre ne représentent que la fraction de Pression moyenne efficace absorbée par l'hélice sur le moteur (B. M. E. P.). Il s'ensuit que la puissance déterminée à l'aide des deux instruments que nous appelons « Puissance lue » est par définition (voir annexe 8 (O.A.C.I.) et par réalisation (couplemètre inséré entre le moteur et l'hélice) la fraction de puissance absorbée par l'hélice sur le moteur.
La puissance réelle fournie par le moteur est toujours supérieure à la « Puissance lue », car, dans la généralité des cas, lorsque le moteur est monté sur un avion, il doit entraîner des équipements complémentaires non indispensables à son fonctionnement propre (génératrices électriques, pompes hydrauliques, pompes pneumatiques, compresseurs de conditionnement d'air, etc.) ; ce supplément de puissance absorbée, variable suivant les conditions de fonctionnement de ces équipements (régime, charge etc.), n'est jamais intégré dans la « Puissance lue ».
La puissance réelle fournie par le moteur est la somme des deux puissances : « Puissance lue » et puissance absorbée par les équipements complémentaires ; comme la deuxième est variable et non mesurable, il s'ensuit que la puissance réelle fournie ne peut être déterminée avec rigueur.
On en déduit :
- Que la « Puissance lue » ou puissance absorbée par l'hélice est un paramètre planeur ;
- Que la puissance réelle fournie par le moteur est toujours supérieure à la précédente et ne peut être qu'estimée ;
- Que l'indétermination de la puissance réelle due à l'incertitude de l'estime ne permet pas de considérer les indications du couplemètre en tant qu'éléments limitatifs ;
- Que cette argumentation nous conduit en conséquence à la « Puissance Standard » déjà définie et aux arguments limitatifs correspondants.
En conclusion on peut donc dire :
- Que la « Puissance lue » tirée des indications du tachymètre et du couplemètre est un élément avion et que son affichage correct permet d'obtenir des paramètres planeur satisfaisants ;
- Que les seuls paramètres limitatifs découlent de la « Puissance standard » et sont :
- Pour les risques de charge d'inertie la vitesse de rotation ;
- Pour les risques de détonation la pression admission ;
- Pour les risques de surcharge mécanique, tant générale si tous les éléments du moteur ont des performances identiques que localiséedans le cas où les différents éléments ont des performances différentes (perte de performances intéressant un ou plusieurs cylindres par exemple), la pression moyenne efficace standard ;
- Que, contrairement à une opinion trop répandue, la « pression moyenne efficace lue » (B.M.E.P.) ne peut et ne doit pas être considérée comme élément limitatif de risque détonation ou de surcharge mécanique, car dans le cas général, elle ne situe pas le comportement interne du moteur.
On en conclut que la détermination de la « Puissance standard » est un élément important de la conduite moteur ; elle est déduite des « courbes de performances moteur » et constitue l'élément qui, exploité judicieusement, permet à l'utilisateur de dire que conformément aux recommandations de l'annexe 8 à l'O.A.C.I., il utilise son moteur « de manière à avoir un fonctionnement sûr correspondant à l'utilisation prévue de l'avion sur lequel le moteur est monté ».
France Aviation N°31 - Juin 1957 - A. MONTAGNAC - BNF Gallica - Musée Air France