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Les essais des hélices E-PROPS


Comme la plupart des hélices, les E-PROPS sont testées afin de répondre aux exigences des normes aéronautiques et de s'assurer que les produits fournis sont les plus fiables possibles. Mais E-PROPS a souhaité aller bien au-delà des exigences habituelles, et proposer des hélices en constante amélioration et toujours plus sûres.

Pour cela, le Bureau d'Etudes de la société a développé des moyens d'essais que l'on trouve rarement chez les héliciers dans l'aviation légère : Data Acquisition System pour enregistrer les performances en vol (MERLIN), moyen de mesure des contraintes subies par l'hélice durant le vol (ELIAS), nombreux bancs d'essais sol instrumentés.

Les ULM de l'entreprise permettent de faire les campagnes d'essais en vol de tous les modèles d'hélices et des prototypes, depuis l'aérodrome de Sisteron-Vaumeilh (LFNS).

En 2020, E-PROPS a embauché un pilote d'essais, Samy Dupland, pour mener tous les tests vol et sol. Un emploi à plein temps, compte-tenu du grand nombre d'essais à réaliser !

Ci-dessous des informations sur les essais des hélices E-PROPS :

1 - Essais au sol
2 - Essais en vol
3 - Moyens d'essais sol
4 - Moyens d'essais vol (ULM, MERLIN, ELIAS)


1 - Essais au sol


Tous les modèles d'hélices E-PROPS sont soumis à de nombreux essais pour s'assurer de leurs performances, de leur tenue mécanique en fonctionnement et de leur adéquation aux moteurs pour lesquels ils sont conçus. En effet, pour chaque nouveau modèle, il est nécessaire de confronter les calculs et la réalité physique.
Des essais ont également été menés en soufflerie, lors de développements d'E-PROPS spécifiques pour les drones. Ces essais sont confidentiels et ne peuvent pas faire l'objet de communications. Ils ont permis de vérifier de nombreuses hypothèses et d'enrichir le logiciel LmPTR©.


- VIDEO : Campagne d'essais : hélices E-PROPS gamme V20 (Avril 2020)
Campagne d'essais : hélices E-PROPS pour Avions & ULM, gamme 2020. Tests de traction, flexion et torsion.
Des pièces carbone aussi solides que l'arbre du réducteur Rotax !




Voici quelques rapports d'essais :

- Essais de force centrifuge d'un ensemble moyeu carbone et pale carbone
Résultats : coefficient de sécurité = 7,2. L'hélice supporte 6 fois la force centrifuge max pendant 1 heure (la norme EASA CS-P exige 2 fois seulement pour les hélices certifiées)
=> Rapport : essais de force centrifuge VORPALINE (en PDF)

- Essais pales-moyeu en fatigue
Sollicitation de l'hélice en carbone par flexion alternée, pour reproduire le couple moteur et démontrer un potentiel réel de l'ensemble moyeu - pale.
Potentiel de 2.000 heures validé par essais
Démontage à 2.016 heures, soit plus de 360 millions de cycles : le pied de pale et le moyeu présentent une usure normale. Rien à signaler.
Ces résultats d'essais confortent les calculs et modélisations du bureau d'études par une vérification en vraie grandeur à 10 fois un cas pire de fonctionnement.
=> Vidéo essais flexion (chaîne Youtube E-PROPS)

- Essais de force centrifuge d'une hélice PLUG'n'FLY
Résultats : coefficient de sécurité = 4,6. L'hélice supporte 4 fois la force centrifuge max pendant 1 heure (la norme EASA CS-P exige 2 fois seulement pour les hélices certifiées).
=> Rapport : essais de force centrifuge PLUG (en PDF)


Les hélices E-PROPS sont certifiées selon la norme ASTM F2506-13. Tous les modèles E-PROPS ont fait l'objet de tests approfondis pour répondre à cette norme.
=> Voir page Qualité


2 - Essais en vol


Voici ci-après quelques rapports d'essais réalisés par E-PROPS et par des utilisateurs d'hélices E-PROPS.


- Rapport d'essais sur MTO SPORT : comparatif entre la tripale HTC et la 6-pale E-PROPS
=> Comparatif réalisé par JM-R - Mars 2019
"Que du bonheur ! L'essayer c'est l'adopter !"


- E-PROPS : la meilleure hélice pour CTLS
=> Argumentaire détaillé - Oct 2017


- Comparatif E-PROPS tripale DURANDAL réglable / DUC bipale FLASHBLACK pas variable sur ULM SHARK
En équipant votre ULM avec une E-PROPS, gagnez :
- 15 km/h en vitesse max
- 3,3 kg
- plus de 5 000 euros hors taxes
- une grande simplicité de montage et d'utilisation (Avril 2018)
E-PROPS : meilleures performances qu'avec une hélice pas variable
=> Rapport comparatif


- G1 ROTAX 912S E-PROPS : décollage en 8 mètres
Compétition STOL Zoute Air Trophy 2018
=> Décollage en 8 mètres


- E-PROPS : la meilleure hélice pour Savannah
=> Argumentaire détaillé - Mars 2017


- Comparative tests : E-PROPS / DUC SWIRL on Savannah
Made by Savannah Africa - July 2017
In conclusion : the E-Props Durandal is the better propeller.
=> Comparative E-Props / Duc on Savannah


- Remplacement d'une bipale Woodcomp à pas variable 170 cm par une tripale E-PROPS Durandal 100-M 170 cm à pas réglable sur ZENAIR 601XL.
E-PROPS : même performances qu'avec une hélice pas variable.
=> Comparatif Woodcomp PV / E-Props PR


- Essais EXCALIBUR-6 sur MTO SPORT 914
Retour d'expérience Mai 2017. Poussée 30% de plus qu'avec la tripale Autogyro.
=> Rapport d'essais EXC-6 sur MTO Sport


- Essais DURANDAL 100-M 180 sur SKYRANGER 912S
Réalisés par l'équipe E-Props / Mai 2016
=> Rapport d'essais Durandal 100-M sur Skyranger


- Essais comparatifs hélices sur WT9 remorqueur (Avril 2016)
L'hélice E-PROPS tripale réglable au sol
- est plus légère (gain 9,5 kg)
- moins chère (gain 3 879 €)
- avec un TBO 6,5 fois supérieur
- est notablement plus performante que l'hélice tripale à pas variable WOODCOMP
=> Rapport d'essais comparatifs E-PROPS / WOODCOMP



- Essais comparatifs d'hélices sur Avion/ ULM Gaz'Aile
Réalisés par l'équipe de l'association Gaz'Aile.
Comparatif de :
- l’hélice bipale Pas Variable design PENNEC diamètre 146 cm
- l’hélice bipale Pas Fixe design PENNEC diamètre 146 cm
- l’hélice tripale pas ajustable au sol (fixe en vol) E-PROPS VORPALINE S diamètre 152 cm
Match E-Props / Pas Variable Pennec= E-Props largement gagnante
E-PROPS : mieux qu'une hélice pas variable ! Perfos supérieures, grande simplicité donc sécurité, poids.
=> Rapport d'essais (nov 2015)


- Essais comparatifs Durandal 80-S / WarpDrive sur avion CNSK Europa
Réalisés par un propriétaire / pilote d'avion Europa. Objectif : augmenter le taux de montée.
Gain de masse = 2,2 kg. Gain de taux de montée = + 15%.
=> Rapport d'essais (janv 2016)
=> Comparatif entre une Warp Drive et une E-Props sur un avion EUROPA (THE EUROPA FLYER, Dec 2017)


- Essais comparatifs hélices sur ULM WT9 Dynamic Club SD remorqueur
Essais réalisés pour validation par la DGAC d'une nouvelle hélice (E-Props) sur WT9 Dynamique remorqueur (Mai 2014).
Comparatif avec l'hélice de référence du WT9 remorqueur : avec l'hélice E-Props, le taux de montée est supérieur de plus de 30 % par rapport à l'hélice de référence.
=> Rapport d'essais du 17/01/2007 : Dynamic avec hélice de référence
=> Rapport d'essais du 20/05/2014 : Dynamic avec hélice E-Props
=> RECAPITULATIF ESSAIS COMPARATIFS HELICES REMORQUEURS


- Essais hélice DURANDAL 100-S sur un MCR4S 912S
Pilote essayeur, rédacteur du rapport d'essais : M. Michel Riazuelo. MCR4S F-PADC (n°166) – Mai 2014 – Aérodrome de Cholet Le Pontreau
"Les performances au décollage et en montée obtenues avec l'hélice E-Props sont meilleures que celles obtenues avec l'hélice tripale DYN'AERO"
=> Rapport : essais DURANDAL 100 sur MCR4S Rotax 912S


- Essais hélice DURANDAL 80-S sur MCR Rotax 912
Pilote essayeur : M. Michel Riazuelo. MCR Sportster F-PMTR (n°256) – Avril 2014 – Aérodrome de Cholet Le Pontreau
"Les performances au décollage et en montée sont meilleures que celles obtenues avec l’hélice EVRA (hélice pas fixe optimisée pour la croisière), et sont équivalentes aux performances obtenues avec une hélice à pas variable ARPLAST PV50 Constant Speed."
=> Rapport : essais DURANDAL 80 sur MCR Rotax 912


3 - Moyens d'essais sol


eprops essais
- Banc d'essais instrumenté hélices pour tests en fonctionnement, avec système de mesure de traction. Un moteur électrique permet de faire des essais comparatifs de bruit d'hélices.
- Banc d'essais en fatigue. Ce banc permet de solliciter l'hélice en carbone par flexion alternée, pour reproduire le couple moteur et ainsi démontrer un potentiel vérifié de l'ensemble moyeu - pale.
- Banc d'essais de traction mécanique : vérin hydraulique 40 tonnes pour les essais de traction et de compression des pales et des moyeux. Ensemble instrumenté pour enregistrement des données.


4 - Moyens d'essais vol (ULM, MERLIN, ELIAS)


En 2015, l'équipe E-PROPS a acheté un ULM SKYRANGER équipé d’un Rotax 912S 100 cv.
Le SKYRANGER est une bonne machine pour faire des essais sur une plage de vitesse de 30 à 190 km/h.
Celui-ci est le “mulet” d’E-PROPS, que nous équipons avec de nombreux systèmes d’enregistrement.
Cet appareil possède une structure "tubes et toile" très simple, qui facilite le montage d'équipements divers, comme par exemple une perche sous une aile pour les mesures de vitesse et d’incidence, un tableau de bord garni de nombreux instruments et caméras, etc..

eprops skyranger best-off

Une partie très importante du développement des hélices est réalisée avec ce SKYRANGER 100 cv, piloté par Samy Dupland, pilote d’essais E-PROPS.
Une fois validées sur cette première plage de vitesse, nos hélices sont testées sur d’autres ULM – Avions plus rapides, de 200 à 350 km/h.


Le DAU (Data Acquisition System) appelé MERLIN, conçu et fabriqué par le bureau d'études E-PROPS, permet d'obtenir les paramètres suivants à chaque instant du vol:
- traction hélice
- couple hélice
- T°
- pressions statique et dynamique
- régime moteur
- pression et T° d'admission
- valeurs d'incidence et de dérapage

Un système complexe de différents types de capteurs, de cartes électroniques et de jauges de contraintes est intégré dans le moyeu de l'hélice, sur les pieds de pale, ainsi qu'à différents endroits stratégiques de l'aéronef. Pendant le vol, des milliers de mesures sont envoyées en temps réel par liaison Wifi à un ordinateur situé dans l'appareil, ainsi qu'à un afficheur qui permet au pilote d'affiner son pilotage en fonction des paramètres demandés et obtenus.

eprops MERLIN Elias
ELIAS : carte électronique du DAU


Les résultats obtenus sont plus précis et réalistes que des essais en soufflerie, et ils sont obtenus dans un temps très court (le temps du vol). Pour obtenir le même nombre de données, il faudrait des années de campagnes d'essais dans des souffleries. En outre, rien ne remplace les conditions réelles de vol.

Les données sont ensuite intégrées au logiciel LmPTR©.

Cet ensemble de moyens d'essais et d'analyse (ULM + DAU + logiciel) apporte une aide précieuse aux ingénieurs du bureau d'études E-PROPS.






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