Il peut paraitre simple de déterminer la vitesse d’un modèle en fonction des caractéristiques du moteur et de l’hélice.
Pour cela , il faut connaitre la vitesse de rotation du moteur en charge et le pas de l’hélice.
I) Définition du pas de l’hélice
Attention de ne pas confondre le pas de l’hélice et son diamètre.
La comparaison la plus évidente, la vis et l’écrou.Le pas correspond à la distance parcourue à l’écrou en lui faisant faire un tour.
En générale pour une maquette, le pas est égale à 0.85 x le diamètre de l’hélice.
Pour des modèles de vitesse, le pas est égale à 1.4 x le diamètre.
Cette différence vient de l’inclinaison des pâles, plus l’angle est faible plus le pas est petit.
II) Vitesse de rotation du moteur en charge
Dans les caractéristiques d’un moteur, le fabricant indique la vitesse de rotation à vide (V) mais hélas peu d’indication en charge.
Dans le cas d’un moteur à balais le rendement maxi et d’environ 60%.
Ainsi le nombre de rotation en charge devient V * 0.6
Dans le cas d’un moteur brushless le rendement est d’environ 85%.
Ainsi le nombre de rotation en charge devient V * 0.85
III) Vitesse du modèle
Un moteur fait tourner une hélice à raison de X tr/mn.
Comme il y a 60 minutes en une heure , notre hélice va tourner tr * 60 par heure.
Pour connaitre le déplacement obtenu en une heure en mètre
Il faut exprimer le pas en mètre
d’où la vitesse du modèle est:
V = pas * tr * 60
a) Exemple
Un modèle avec
un nombre de rotation du moteur de: 5000 tr en charge
un pas de l’hélice de : 31mm soit 0.031m
le déplacement est donc de
0.031 * 5000 * 60 = 9300 m soit 9.3km
la vitesse du modèle serait de 9.3km/h.
Mais en réalité si on mesure la vitesse réelle du modèle, celle-ci est plus faible.
En réfléchissant, la forme de la coque du modèle intervient.
Ce paramètre appelé Glissement varie de 10 à 40% en fonction du type de navire.
Pour un modèle de vitesse, le calcul est proche mais pour un chalutier ou un remorqueur ce taux peut prendre une valeur jusqu’à 40%.
Pour tenir compte de ce paramètre la vitesse devient:
pas en mètre
V = pas * tr * 60 * ( 100 – G)/100.
On remarquera:
si G =0 , on retrouve la formule de base
En reprenant l’exemple pour un remorqueur la vitesse devient:
0.031 * 5000 * 60 *40 /100 = 3720 m soit 3.72km
la vitesse du modèle serait de 3.72km/h.
IV) Conclusion
Ce calcul permet de déterminer à partir de la vitesse du navire réelle, le moteur à utiliser dans le modèle avec une incertitude sur le taux de Glissement.L’utilisation d’un régulateur de vitesse le corrigera.
a) Rappel:
vitesse du modèle = vitesse du réel / racine carrée de l’échelle
b) Exemple
vitesse du réel 24 noeuds soit 24 * 1.852 = 44.448km/h
échelle 1/100e
vitesse du modèle
44.448 / (racine carre 100) = 44.448 /10 = 4.448km/h
soit en mètre/seconde
4448/3600 = 1.23m/s