Caractéristiques Techniques

[Antoine]

Je suis d'accord. Il faut une propulsion de ce type là. Les dernières générations de TER multi modes (thermique/électrique) sont la pour le prouver (environ 1300 kW pour le X 76500). L'electrification coute cher, notamment en maintenance. La voie a grande vitesse totalement passive est un élément clé. Un moteur diesel moderne, équipé d'un filtre a particule et d'un pot catalytique a injection d'urée ne pollue que tres peu et a un bon rendement ! Et si on passe sur un moteur au gaz naturel, c'est encore plus "propre"...

Par contre je n'ai pas encore bien compris le fonctionnement avec la bande d'alu...

[Damien D.]

Par contre je n'ai pas encore bien compris le fonctionnement avec la bande d'alu...

C'est ca le LIM, Linear Induction Motor, moteur linéaire a induction.
En gros, c'est un moteur asynchrone "déroulé", ou le rotor est constitué par la bande en alu.
Tout est dans ce sujet.

[Antoine]

Merci !

[GEORGES70]

Comme vous avez pu le constater, je suis un garçon obstiné.
Donc, je me suis re-penché sur la question de l’aérotrain « a hélice ».

Pourquoi ?

- Parce que l’électrification d’une voie est un luxe pas forcément disponible dans tous les pays.
- Parce que l’environnement (forêt primaire / Désert / steppe) peut rendre l’électrification d’une voie fort problématique.
- Parce que le coût d’acquisition d’une voie « passive » est ridiculeusement faible à comparer d’une voie active.
- Parce qu’une fois la voie électrifiée construite, la question de la maintenance sur le long terme vient impacter directement sur la validité opérationnelle et économique du concept.

Partant ce point de vue, il faut malgré tout très sérieusement se pencher sur l’amélioration de ce que Mr Bertin avait réalisé. 30.31 Kw par passager, c’est trop. Si l’on veut viser un appareil de 200 Places le principe est juste inacceptable. Il faut viser un rapport plus localisé dans ce que parvient à réaliser le TGV. A ce titre 20 Kw par passager m’apparaît comme un maximum.

Première question : L’hélice.

Avec un diamètre de 2.30 Mètres, la Ratier-Forest FH201 du « I80-Orléans » a un rendement brut d’environ 70 % pour une poussée d’environ 16 131 N … 1.64 Tonne de poussée à 1800 Trs / minute.
Or, selon les chiffres collectés sur ce forum, le I 80 est donnée pour une poussée max de 3 Tonnes. Il semblerait donc que le magnifique carénage annulaire soit la « baguette magique » qui … pousse la poussée potentielle de l’hélice seule.

Porter le diamètre de l’hélice à 4.60 mètres permet de porter le rendement brut à 83 % pour une poussée (+13%) d’environ 19278 N… 1.965 Tonnes de poussée (+ 19.8 %) à 1100 Trs / minute.
Malheureusement mon raisonnement calculé s’arrête là car je ne sais quel serait l’effet du carénage … Est ce que là aussi cette poussée serait boostée à + 80 % ?... 3.53 Tonnes ?.. Plus ?

Si quelqu’un a les moyens d’apporter réponse à cette question ce serait super chouette.

Pour en finir avec l’hélice, notez, que
- La puissance moteur demeure constante par rapport à celle du I 80.. C-a-d : 1912 KW.
- A 1100 Tours par minute on pourrait utiliser un groupe diesel plutôt qu’une coûteuse turbine.
- Une puissance d’entrée de 2500 Kw et une rotation de 1200 Tours / Minute, la poussée brute passe à 24600 N… 2.50 Tonnes Doit on espérer 4.5 Tonnes en sortie de carénage ?

Deuxième question : Le fuselage.

Partons d’une configuration hypothétique à 2500 Kw de puissance brute + 1000 Kw pour la sustentation. Avec un investissement de 3 500 Kw au total, il faudrait 200 Places payantes à bord pour atteindre un ratio comparable au TGV.
J’imagine un « I-200 Sao Paulo » fuselage de section ovoïde wide body de 6.19 m de large – largeur cabine 5.85 m - longueur cabine 50 mètres – 8 sièges de front – Ecartement par travée 2 mètres – Longueur hors tout 70 mètres environ. L’ensemble ressemble un peu au fuselage d’un Boeing 777.. Masse totale en ordre de marche 45 Tonnes. Charge utile max 30 Tonnes. Charge standard 20 Tonnes @ 300 Km /h. Configuration standard 200 Places. Configuration haute densité : 280 Places. ( 10 sièges de front ecartement par travée : 1.80 m)

Question : Est ce que l’aérodynamique de l’engin (Cx 0.20, voire moins… ) rend possible une V max de 300 Km/h pour une puissance motrice de 2500 Kw Et une poussée de 4.5 Tonnes ?

Nota :

Les chiffres de l’hélice ont été vérifiés par la société E-Props dont je remercie les ingénieurs : http://www.e-props.fr/EPHCalculateur.html
Leur calculateur est très efficace, mais j’ai tout de même envoyé une demande écrite.
4.30 mètres de diamètre pour une hélice, c’est à peu près le diamètre de celle du F4-U Corsair de Papy Boyington…

[Phil]

Heu.... ! sans remettre en question le sérieux des gens qui t'ont fait ce calcul faute d'autres éléments, cette hélice dont tu parles n'est pas une hélice.! C'est une turbine (ensemble hélice et carénage). En effet, il est inconcevable de mesurer la poussée d'une telle voilure sans la placer dans son contexte aérodynamique. En outre, les poussés affichées ont été calculées à quelle incidence? D'ailleurs, quels étaient les incidences min et max de ce pas variable à inversion de poussée? Et quelle était l'incidence optimisée?
En ce qui concerne le rendement, de nos jours, les moteurs doubles flux apportent bien des avantages par rapport à cet ancien système à double cardans et boite de transfert. (masse, poussée, conso spécifique, bruit, etc etc....)

[GEORGES70]

Eh bien...
- Pour commencer, je ne parle plus d'un cardan ni de turbine, mais d'un diesel "bon marché" (bio carburant et tout le saint frusquin...) à entraînement direct sans réducteur.
- Le pas était variable avec des incidences de +45+ / - 45°. Je reste sur le même principe.
- L'hélice + Carénage... ça marche et c'est pas cher.... Ce n'est pas le cas d'un réacteur double flux.
- Le diesel sera carrément plus silencieux.

Il y pas mal de boulot pour valider tout cela, je ne m'en cache pas. Je lance seulement des bases à partir desquelles chacun d'entre nous peut aller voir un parent, un pote, un collègue qui peut porter un avis sur une portion du problème.

Je pense qu'il faudrait se mobiliser, lister les questions et se répartir le boulot de recherches...

En recoupant les infos, je suis certain qu'on peut rapidement obtenir un résultat très probant...

Si probant qu'il pourrait ouvrir à une modélisation économique et... un business plan...

[Damien D.]

- L'hélice + Carénage... ça marche et c'est pas cher.... Ce n'est pas le cas d'un réacteur double flux.

Ha si ca marche super bien les réacteur double flux, heureusement d'ailleurs =)

[GEORGES70]

Heureusement que les double flux fonctionnent bien !!!
Bon... De toutes les façons, le rapport poids / puissance de la turbine est irremplaçable.
Rien que pour 1200 Kw pour un diesel, on en est déjà à presque 3 Tonnes !!!

On oublie le diesel...

On mettra du bio-carburant dans une turbine...
Reste à trouver un modèle adéquat et un réducteur pas trop lourd... Et pis Pô cher...

[Phil]

Un diesel ?????? t'es vraiment sérieux là? Bon!
A toutes fins utiles, un moteur d'avion coute cher, voire très cher .......quand il est certifié.... ce n'est pas notre cas. Les prix sur lequels tu bases ta reflexion sont éronés à la hausse.
45 degré d'incidence me parrait beaucoup. Ne serait-ce pas l'incidence du profil d'emplanture dont tu parles?

[GEORGES70]

Phil : 1
Georges70 : 0

[Phil]

Y a eu un croisement de message là? non?

[GEORGES70]

Bah... Tant qu'on se comprend...

[BlackShark]

- L'hélice + Carénage... ça marche et c'est pas cher.... Ce n'est pas le cas d'un réacteur double flux.

Ha si ca marche super bien les réacteur double flux, heureusement d'ailleurs =)

Oui mais c'est plus cher qu'une hélice (lol)

Sinon au niveau aérodynamique le fuselage de 6 mètres de diamètre c'est K x PixR², donc en circulaire tu multiplies par 4 la résistance, si tu élargis juste horizontalement c'est juste par 2 mais ça reste énorme.
Si le véhicule est court (il l'est) il est toujours plus intéressant d'allonger que d'élargir aérodynamiquement parlant. Sinon des rangées de 8 on se croirait en classe éco d'un avion, psychologiquement parlant ça fait très très bétaillère... à moins que tu ne vises à transporter des éléphants et des rhinocéros ?
Elargir le véhicule signifie également élargir la voie, élargir le couloir de déforestation, et d'expropriation. Au niveau $$$ je ne pense pas que ce soit la meilleure option.

[GEORGES70]

Et Hop...

Donc l'engin demeure dans le diamètre du I 80.
Ca fait donc - 3.50 m de diamètre 60 m de long pour 40 mètres de cabine.. soit 180 à 200 Places.... 19.44 Kw / Passager : Le compte y est...
Reste à savoir si ça vole "correct" avec 1000 Kw + 2500 Kw installés à bord et une soufflante Carénée de 4.80 m de diamètre... Au pire on peut pousser à 4000 Kw, mais difficilement plus...

Je rajoute 30 cm sur le diamètre en considérant que la taille moyenne du passager du 21eme siècle est un poil plus importante que celle des années 60...On a le même phénomène sur les voitures.

[Scalpa]

N'avez vous pas peur que le I200 tourne autour de son hélice là