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Afficher la version complète : Tir à travers l'hélice - Cadence de tir des mitrailleuses synchronisées.



Metabaron2005
25/06/2007, 02h19
Comme le système français, grossièrement bricolé par Rolland Garros (pales d'hélice spécialement profilées et blindées), n'était ni très efficace ni très élégant pour un ingénieur qui se respecte, il aura fallu attendre l'ingéniosité allemande pour résoudre ce problème (Fokker mit au point une détente couplée à l'axe de rotation de l'hélice)

Petit désavantage : une mitrailleuse synchronisée est moins rapide que si elle ne l'était pas.

Or la cadence de tir des mitrailleuses synchronisées est dépendante de la vitesse de rotation de l'hélice. Est ce modélisé dans IL2 ?

Dans la réalité, était-il conseillé d'avoir une vitesse de rotation de l'hélice élevée pour augmenter la cadence de tir ?

Pourquoi Rolland Garros est-il toujours associé à des dynamiques de renvoi de balles http://forums.ubi.com/images/smilies/16x16_smiley-very-happy.gif ?

Metabaron2005
25/06/2007, 02h19
Comme le système français, grossièrement bricolé par Rolland Garros (pales d'hélice spécialement profilées et blindées), n'était ni très efficace ni très élégant pour un ingénieur qui se respecte, il aura fallu attendre l'ingéniosité allemande pour résoudre ce problème (Fokker mit au point une détente couplée à l'axe de rotation de l'hélice)

Petit désavantage : une mitrailleuse synchronisée est moins rapide que si elle ne l'était pas.

Or la cadence de tir des mitrailleuses synchronisées est dépendante de la vitesse de rotation de l'hélice. Est ce modélisé dans IL2 ?

Dans la réalité, était-il conseillé d'avoir une vitesse de rotation de l'hélice élevée pour augmenter la cadence de tir ?

Pourquoi Rolland Garros est-il toujours associé à des dynamiques de renvoi de balles http://forums.ubi.com/images/smilies/16x16_smiley-very-happy.gif ?

ungibus
25/06/2007, 03h59
Anthony Fokker a effectivement fourni les allemands lors de la WWI, mais il est batave !!!

ungibus
25/06/2007, 04h08
La vitesse de rotation de l'hélice est limitée par la vitesse en bout de pale qui doit rester subsonique, ce ne peut donc être un critère retenu pour la cadence de tir.
De plus il vaut mieux la diminuer pour augmenter la cadence de tir car celui ci est interrompu lors de chaque passage de pale.
Enfin le système d'hélice à vitesse constante rend caduc toutes ces remarques.
Tout cela explique donc les recherches des bimoteurs légers sur-motorisés à armement groupé et surpuissant.

Metabaron2005
25/06/2007, 04h28
<BLOCKQUOTE class="ip-ubbcode-quote"><div class="ip-ubbcode-quote-title">quote:</div><div class="ip-ubbcode-quote-content">Originally posted by ungibus:
Anthony Fokker a effectivement fourni les allemands lors de la WWI, mais il est batave !!! </div></BLOCKQUOTE>
... un peu comme Chopin était français ... http://forums.ubi.com/images/smilies/88.gif

Nonolem
26/06/2007, 18h24
Fokker aurait donc dessiné des avions batave comme Chopin a écrit des Polonaises.

http://avions.legendaires.free.fr/Images/Gd21-2.jpg

Metabaron2005
28/06/2007, 05h50
Ne mélangeons pas génies et célébrités ...

Chopin était un génie mais Fokker n'avait rien de créatif et n'arrivait pas à la cheville d'un Lippisch ou d'un Horten ... c'était avant tout un pilote qui avait passé suffisamment de cirage aux hautes instances allemandes que pour se faire une place au soleil ...

Waroff
28/06/2007, 14h30
sur des appareils de la 2GM, si la vitesse de rotation du moteur augmente, le nombre de coups/minutes augmente en conséquence car le mécanisme de synchronisation et les impulsions électriques de tir sont liés au régime moteur.
Si une arme tire 3 coup entre le passage de deux pales, on comprend alors que plus l'hélice tourne vite plus la cadence de tir augmente.
Dans le cas des hélices à vitesse constante, il convient de ramener la manette de régime au max, sans pour autant laisser le moteur passer en surrégime.
Vitesse constante sous entend constante pour un régime/puissance donnés, mais on peut faire varier ce régime en modifiant la valeur de l'incidence des pales et le régulateur de vitesse maintiendra cette valeur choisie dans une "fourchette" de puissance/vitesse avion.
Ce que Galland n'oubliait pas de faire, et qui de plus permettait aussi le meilleur rendement de l'hélice en combat.

Nonolem
30/06/2007, 09h56
Bon, j'ai réfléchit un peu avant d'écrire des bêtses, mais je peu me gourrer quand même.

Je pense que ce n'est pas comme ça que les choses se passaient... http://forums.ubi.com/infopop/emoticons/icon_wink.gif

Je viens de googueliser rapidement pour avoir la vitesse de rotation d'un moteur Merlin, par exemple : de l'ordre de 3000 t/min... il y a un réducteur (1/2, 1/3?) mais il y a 3 pales (en général). Et une mitrailleuse tire à, on va dire, mille coups minute, pour les plus rapides, mais je crois que c'est plutôt dans les 800. Tout ça pour avoir des ordres de grandeur.

Je veux dire que ce n'est pas la mitrailleuse qui tire plusieurs coups entre 2 pale, mais plutöt les pales qui passe plusieurs fois devant la mitrailleuse entre chaque coup.

En fait, il me semble qu'il ne faut pas penser en terme de synchronisation : c'est vraiment pas de chance, ou beaucoup de chance, si l'hélice et la mitrailleuse sont synchronisées. La cadence de tire est alors très diminuées, ou inchangée, ou passe régulièrement d'un cas à l'autre en cas de quasi synchronisation. Une sorte d'effet stroboscopique.

Et puis une mitrailleuse n'est pas un métronome, et une hélice avec sont dispositif de vitesse constante non plus.

Si on part du principe que la mitrailleuse et l'hélice ne sont tout simplement pas synchronisées (cas le plus probable) il me semble qu'il est beaucoup plus simple de raisonner en terme de probabilité :

Quelle est la probabilité pour qu'un tir soit bloqué?

Donc, dit autrement, quel est le temps de passage moyen de l'hélice dans le champ de tire de la mitrailleuse par unité de temps. Ce temps de passage définit le temps moyen pendant lequel la mitrailleuse ne tire pas, bloquée par le dispositif. Et là on s'aperçoit que ce temps de passage ne dépend pas de la vitesse de rotation!

Ce "temps de passage moyen" dépend de la surface de l'hélice dans le champ de tir, tout simplement! Pas de la vitesse de rotation! Si la vitesse de rotation augmente, la pale passe plus souvent mais plus vite, les deux effets s'annulent. La probabilité qu'un tire soit bloqué, c'est :

surface de la "zone dangereuse" (anneau)/ surface des pales dans la zone dangereuse (rectangles -grosso merdo- découpés dans l'anneau).

Et je n'ai pas parlé de la vitesse des projectiles : vitesse plus grande = temps de passage dans la zone dangereuse plus cours = cadence de tir augmentée (mais là, on passe en 3D : les surfaces sont des volumes : tore / 3 parrallélogrammes).

Voilà pour le cas idéal. Mais la réalité est un peu différente : les ingénieurs ne tenaient très probablement pas compte des variations de la vitesse de l'hélice, c'est à dire des variations du temps de passage d'une pale dans le champ de tire. Trop compliqué. Ils devaient simplement se dire : "Si une pale est au voisinage du champ de tire, on bloque le tire, avec une marge de sécurité...".

Du coup, la cadence de tire diminue quand la vitesse de l'hélice augmente! En moyenne, l'hélice est plus souvent dans le champp de tire si la vitesse de l'hélice augmente! CQFD!

Pour vérifier un raisonnement, on passe aux conditions aux limites : Si l'hélice tourne vraiment très, très vite, le tire est de plus en plus bloqué, et si la vitesse de rotation est infinie, on est face à un disque plein : il n'y a plus de tir du toup. reCQFD! http://forums.ubi.com/infopop/emoticons/icon_biggrin.gif

Cet effet devait-ête assez minimime durant la 2ième GM, étant donné les dispositifs de vitresse constante, mais important pendant la 1ère GM.

En fait, le dispositif de synchronisation (terme abusif qui enduit d'erreur, il vaudrait mieux parler de dispositif de bloquage) est modélisé dans le jeu : prenez un avion qui dispose du même armement et de la même quantité de munitions dans les ailes et sur le capot. C'est le cas des I16 type 18, je crois bien.

Tirez de toutes vos armes jusqu'à épuisement des munitions, et vous verrez alors que le tire des mitrailleuses de capot dure plus longtemps. Balles bloquées = durée de tir augmentée.

Il me semble que j'ai bon... Enfin, tout ceci est le fruit d'intenses méditations, mais je peu m'avoir gourré.

Edit : je ne pense pas que Galland faisait varier sa vitesse de rotation d'hélice pour une question de puissance de feu. Ce sont les mitrailleuses de capot qui sont synchronisées sur tout les avions, jamais les canons. Le gain en puissance de feu serait minime, pour nr pas dire infinitésimale... en plus ça invaliderait mon raisonement! http://forums.ubi.com/infopop/emoticons/icon_biggrin.gif

Je pense qu'il passait simplement en pas manuels pour en avoir plus sous le pied!

Nonolem
30/06/2007, 10h07
<BLOCKQUOTE class="ip-ubbcode-quote"><div class="ip-ubbcode-quote-title">quote:</div><div class="ip-ubbcode-quote-content">
Petit désavantage : une mitrailleuse synchronisée est moins rapide que si elle ne l'était pas.

Or la cadence de tir des mitrailleuses synchronisées est dépendante de la vitesse de rotation de l'hélice. Est ce modélisé dans IL2 ?

Dans la réalité, était-il conseillé d'avoir une vitesse de rotation de l'hélice élevée pour augmenter la cadence de tir ?

Pourquoi Rolland Garros est-il toujours associé à des dynamiques de renvoi de balles http://forums.ubi.com/images/smilies/16x16_smiley-very-happy.gif ? </div></BLOCKQUOTE>

En fait, le gros défaut du dispositif de Rolland Garros était que le blindage alourdissait l'hélice, changeait son aérodynamique et donc diminuait les performance de l'avion. En plus, ce dispositif gaspillait des munitions. Les impacts devaient "fatiguer" les pales (menace de rupture).

Par contre, au niveau de la cadence de tir, celle-ci devait être meilleurs (voir ci-dessus) : pas de marge de sécurité, pas besoin de tenir compte de ceci ou de celà.

ça passe ou ça passe pas. On est dans le cas idéal décrit ci-dessus.

Vike
30/06/2007, 14h56
C'est extrêmement intéressant ce que tu dis là Nonolem. http://forums.ubi.com/images/smilies/16x16_smiley-wink.gif

Concernant les Me109-Late,je me demande moi-même souvent comment la synchronisation arrive à couper/remettre le courant dans les mitrailleuses de capot lorsque le pilote décide de tirer en plein piqué,avec un régulateur de pas d'hèlice peinant à maintenir le nombre de tr/min en dessous des 3000! http://forums.ubi.com/infopop/emoticons/icon_eek.gif

Là dessus je te rejoins dans ton raisonnement,et j'ajouterais simplement qu'en terme de probabilité qu'une balle touche,on va quand même aider un peu le destin:
-Seulement trois pales.
-Les pales sont notablement plus larges/épaisses à leur base.Ainsi je pense qu'en cas de contact,la balle ne ferait que ricocher sans briser la pale.


...En même temps,j'ai appris que les balles de MG131 contenaient parfois du phosphore et pouvaient également être "HE".
Et là j'avoue que si la balle heurte la pale,il risque d'y avoir un effet pyrotechnique non-prévu sous les yeux du pilote! http://forums.ubi.com/infopop/emoticons/icon_eek.gif

Sinon,juste un détail: Quand tu parles de tour par minute,tu fais référence au moteur,ou à l'hélice?? http://forums.ubi.com/infopop/emoticons/icon_confused.gif

@+

Waroff
30/06/2007, 18h12
je pense que ce qui peut induire en erreur est la notion de cadence de tir d'une arme automatique, cadence dépendant du temps d'un cycle de réarmement. et de la cadence de tir synchronisé, où l'ordre de tir est donné par plusieurs ordres consécutifs.
Dans le cas d'une arme automatique, le maintien de la détente provoque une rafale qui dure tant que l'on ne la relâche pas.
une arme synchronisée, elle, réagira à une action sur la détente de tir + la fermeture d'un contact (commande électro-pneumatique), il faut ces deux conditions pour que l'arme puisse tirer. Bien entendu la cadence maximale obtenue dans le cas d'une arme synchronisée est inférieure à une arme automatique. Le mécanisme de synchronisation tient compte du rapport du réducteur moteur/hélice et donne des ordres de tir à l'arme. Il n'arrête pas le tir au passage d'une pale, mais provoque le tir entre les passages de pales (en simplifiant, je dirais qu'à ce moment, l'arme tire au coup par coup à une cadence élevée...
Lors des essais de réglage, l'hélice est amenée à une position où le mécanisme de synchro a son contact fermé, cette condition obtenue, le fait de presser la détente fera tirer l'arme à sa cadence maximale
pour en revenir , à pourquoi augmenter le régime lorsque on tire, c'est simplement que le poids de ferraille tirer à la minute est plus élevé et donc plus dévastateur.
concernant le pied des pale, leur dimensions est dûe a un probleme structural, leur équilibrage est soigné et qu'elle soit en acier, alu, ou bois, un impact, laissant une marque, suffirait à provoquer des vibrations entrainant des dégâts au moteur.

en parlant de tours/minutes la référence est prise au moteur. le rapport du réducteur peut être différent selon le type d'hélice.

ungibus
01/07/2007, 03h10
RPM pour l'hélice,
PA pour le moteur.
pour en savoir + (http://www.ac-amiens.fr/formations/daet/IMG/pdf/H.pdf)

Vike
01/07/2007, 06h38
<BLOCKQUOTE class="ip-ubbcode-quote"><div class="ip-ubbcode-quote-title">quote:</div><div class="ip-ubbcode-quote-content">Originally posted by Waroff:
concernant le pied des pale, leur dimensions est dûe a un probleme structural, leur équilibrage est soigné et qu'elle soit en acier, alu, ou bois, un impact, laissant une marque, suffirait à provoquer des vibrations entrainant des dégâts au moteur. </div></BLOCKQUOTE>

Merci de cette info! http://forums.ubi.com/infopop/emoticons/icon_wink.gif

<BLOCKQUOTE class="ip-ubbcode-quote"><div class="ip-ubbcode-quote-title">quote:</div><div class="ip-ubbcode-quote-content">Originally posted by ungibus:
RPM pour l'hélice,
PA pour le moteur.
pour en savoir + (http://www.ac-amiens.fr/formations/daet/IMG/pdf/H.pdf) </div></BLOCKQUOTE>

C'est un lien en OR ça Ungibus,merci beaucoup! http://forums.ubi.com/infopop/emoticons/icon_eek.gif http://forums.ubi.com/images/smilies/11.gif

@+

Metabaron2005
03/07/2007, 07h02
Question à 5 balles. Est-ce qu'une hélice à pas variable est d'office constant speed ?

Peut-on utiliser l'analogie automobile suivante ?

Transmission à boite de vitesses manuelle = hélice à pas variable.
Transmission à boite de vitesses automatique = Hélice constant speed.

Combien d'appareils de la WWII étaient pourvus d'une véritable hélice constant speed ?

Waroff
03/07/2007, 10h38
non, une hélice à pas variable, plus exactement à calage variable, n'est pas forcément à vitesse constante.
- un changement de calage où le pilote agit directement (par exemple Me109 en mode manuel)
- Un changement automatique de pas automatique par vessie gonflée au sol avant le départ. Son dégonflage par le pilote ou un système automatique géré par la vitesse ou le régime moteur, va provoquer le passage au "grand pas". Il n'y a pas moyen de revenir au petit pas.
- un changement de calage des pales par un système d'une petite hélice auxiliaire, dite "moulinet", entraînée par friction sur l'arbre principal, le différentiel de vitesse entre les deux hélices va provoquer le changement de calage.
- Les hélices à vitesse constante le sont grâce à un régulateur de vitesse centrifuge entraîné par le moteur. Ce dernier va, agir sur un circuit d'huile sous pression(ou commander un moteur électrique) faire varier le calage de la pale et ainsi maintenir le régime moteur constant quel que soit la vitesse air de l'avion.
- Un autre système, plus ancien que précédemment, mais toujours d'actualité, est une régulation par masselotte fixée au pied de pale. avec une augmentation de régime, la masselotte s'écarte de l'axe de rotation de l'hélice et fait pivoter la pale, augmentant ainsi son calage.

Si l'analogie entre vitesse à pas variable manuel et boite de vitesse manuelle peut être faite, il n'en n'est pas de même pour pour le second cas.

dans le principe de la vitesse constante,en 39/45, quasiment tous les appareils en étaient équipés, à quelques exceptions près.

Metabaron2005
04/07/2007, 01h22
Merci pour l'explication.

Nonolem
05/07/2007, 17h11
Je me dois de corriger le tir. Les ingénieurs de l'époque étaient bien plus malin que moi.

Un contributeur de ce forum, qui désire rester anonyme, m'a envoyer le PM suivant :

"Juste une réponse privée...
Toi et War'off avez tous les deux raison.
Ce que tu décrit est le méchanisme de "synchronisation" mécanique breveté par A. Fokker et qui "bloque" le tir quand une pale passe devant le canon (par simple relache de la detente)

Mais il existe aussi un mécanisme oléo-pneumatique inventé par un Polonais, qui fut utilisé par les anglais pendant la WWI, et après par toutes les nations pendant la WWII. Ce mécanisme délivre des impulsions de tir à la mitrailleuse (par un dispositif électrique lui même commandé en fréquence par une impulsion transmise par une came sur l'arbre d'hélice créant une impulsion vibratoire dans un fluide)
Ce mécanisme est un vrai mécanisme de synchronisation, et règle donc la fréquence de tir en fonction de la vitesse de rotation de l'hélice (avec un système de réduction de fréquence).... laquelle (fréquence de tir de la mitrailleuse) ne pouvant évidement pas dépasser la fréquence maximale pour ce type d'arme (dépendant du temps mis par le mécanisme de chargement/blocage culasse/tir/extraction/etc...)

l'avantage du deuxième mécanisme par rapport au premier est qu'il est beaucoup plus fiable et moins "stressant" pour les mitrailleuses (qui ne tirent donc jamais à la fréquence max).... alors que le premier marchait beaucoup moins bien en cas de tir prolongé (les mitrailleuses "chaudes" ont tendance à partir en auto-enclanchement, même si la gachette n'est pas enfoncée)"

Kintaro_343-kkt
05/07/2007, 18h18
Merci Nonolem, c'est tout simplement incroyable de lire ton texte, on en apprend tous les jours !! Un polonais aurait breveté un système de synchronisation dès la PGM !!

Je me souviens d'avoir lu quelque part que dès 1914 un français en avait breveté un mais que les autorités militaires, n'y croyant pas, avaient laissé ce brevet moisir au fond d'un tiroir... Viennent ensuite, en 1915, Roland Garros avec son système de déviation par "pales blindées" et Anthony Fokker avec son système synchronisé. Quel est l'année d'arrivée chez les British de l'invention du polonais ? Il me faut trouver des infos précises sur le brevet français de 1914...

Kintaro

Kintaro_343-kkt
05/07/2007, 18h38
Ok, il y aurait eu un brevet allemand de 1912 (où la mitrailleuse est placée à l'avant du moteur) par August Euler, et un brevet suisse de 1913 (un vrai système de synchronisation celui-là) par Franz Schneider. Aucune trace du brevet français de 1914... Donc pour l'instant pas de cocorico.

Kintaro

Vike
06/07/2007, 03h03
Mais c'est excellent toutes ces infos! http://forums.ubi.com/infopop/emoticons/icon_smile.gif

Merci à tous http://forums.ubi.com/images/smilies/11.gif

CAUDRON
06/07/2007, 05h54
Heu, ce polonais, il ne serait pas plutôt roumain?
Ne s'appelerait-il pas George (ou Gogu) Constantinescu, celui qui breveta un dispositif de synchronisation hydraulique dès
juillet 1916...
http://fluid.power.net/fpn/const/const003.html

Metabaron2005
23/07/2007, 07h16
<BLOCKQUOTE class="ip-ubbcode-quote"><div class="ip-ubbcode-quote-title">quote:</div><div class="ip-ubbcode-quote-content">Originally posted by Nonolem:
Fokker aurait donc dessiné des avions batave comme Chopin a écrit des Polonaises.
</div></BLOCKQUOTE>

Si tu dis que Fokker dessinait des avions bataves (=de sa région d'origine et pas de son pays d'adoption), tu aurais du proposer pour Chopin un titre inspiré par la France ... sans quoi cette tentative de finesse verbale est un peu à côté de la plaque ;-)