Moteurs et hélices : potentiel maximum !

Le monde du multirotor jouit d’un énorme avantage en matière de fabrication d’hélices : la facilité de production. Elle permet de varier les formes des pales et leur nombre. La première conséquence, c’est l’existence d’une grande offre d’hélices et de nombreuses marques existantes. Mais cela présente aussi un inconvénient car on observe la même richesse chez les fabricants de moteurs qui proposent bien des tailles et des kv différents. Au final, on pourrait croire qu’il suffit de tester pour trouver la bonne hélice sur le bon moteur. Les choses sont hélas un peu plus compliquées. C’est pourquoi je vous propose quelques infos qui vous permettront de tirer le meilleur de vos moteurs, simplement en respectant quelques règles finalement pas si évidentes que ça. Découvrons les trois facteurs importants qu’il faut prendre en considération pour que vos moteurs s’expriment pleinement :

  1. Le pas maximum
  2. Les bons RPM
  3. L’inertie, le facteur négligé

Dans le monde aéronautique les recherches sont soit à la pointe et aucun chiffre n’est communiqué, soit on se contente de proposer les même profils déclinés à l’infini. C’est du moins ce que j’ai cru comprendre en faisant quelques recherches…

Rassurez vous, aujourd’hui point de cour magistral sur les profils, les vortex etc… Abordons des notions simples qui permettront d’exploiter vos configuration au mieux :

Comment trouver la limite de pas ( et de nombre de pales ) pour un moteur ?

La théorie : les tests sur le net

Si on est pas expérimenté, il faut s’appuyer sur les tests statiques vidéo ou les tableaux. On trouve des tests vidéo ou des des tableaux de performances. Les dernières hélices testées sont souvent celles qui donneront la poussée la plus importante. Parfois les testeurs vont un peu au dessus et on constate que les pas trop gros n’apportent plus rien en termes de poussée :

Ici, on voit clairement que les 5045 x 3 sont les hélices maximum. Les 5046 font perdre 20 grammes de poussée et les 5050 un peu plus encore. C’est assez cohérent pour du 2550 kv en 2207.

La pratique : trop gros pas = sanction immédiate

Je vois sortir des hélices complétement dingues comme les 5152 Gemfan, les 5055 et autre 5161. Sachez que ces hélices sont réservées aux moteurs les plus coupleux et que mettre une 5152 sur un 2306 ne vous vaudra que de perdre du couple. Il y a effectivement un limite de pas à ne pas franchir.

Exemple : J’ai testé les 5055 Hulkie sur mes Mr Steele 2306 2350 kv. Grooooosse déception !!! Mon quad est devenu mou par rapport à mes 5045 /5050 habituelles. J’ai estimé la perte de poussée dans les 200 grammes. J’avais raison :

5046 tripales sur Mr Steele 2306 2345 kv
5051 Racekraft sur Mr Steele 2306 2345 kv

L’équilibre entre les RPM et le pas : couple moteur contre couple de l’hélice

La première chose à comprendre est que le kv ne fait pas tout. S’il suffisait d’un bas kv pour faire tourner de grosses hélices, on volerait tous en 1306 2000 kv et 5045 tripales ! Bien évidemment, la taille du moteur entre en compte. Un 2205 2300 kv sera mieux exploité avec des 5045 qu’avec des 5030 ou des 5055 qui le feront patiner ou souffrir.

Il faut trouver un pas correct qui ne pénalise ni les RPM, ni le couple. En effet, le moteur génère du couple mais l’hélice également. Ces deux forces s’opposent dans des proportions données. Un pas d’hélice trop important freinera le couple moteur dans le meilleur des cas et le fera chauffer dans le pire.

Exemple : les 1106 6000 kv

Quelles sont les meilleures hélices d’après vous ? Observez bien ce tableau avant de répondre.

3020 VS 3025

Sur ce tableau, on remarque que les performances les plus équilibrées sont celles des 3020 et des 3025. Les 3025 sont un peu meilleures puisqu’elles ont un rendement un poil supérieur. Mais les 3020 offrent 10 grammes de poussée en plus alors qu’elles ont un pas et une surface de pale plus faibles. Pourquoi ? Car elles favorisent l’équilibre entre les RPM et le pas. Et le couple du moteur bien sur.

Ceci est vrai dans le cas présent ( 4500 kv, 12 volts ) mais les résultats pourront changer en 1106 6000 kv 12 volts… La preuve :

Un facteur de charge souvent négligé : la forme de l’hélice et l’inertie

Si vous portez un kilo de plomb au bout du bras en tournant, vous tiendrez 5 minutes. Mais si vous le tenez sur la tête, il sera bien plus facile de stopper ou d’amorcer vos rotations. C’est pareil avec les hélices. Plus elles sont légères, mieux c’est. Mais l’endroit ou est placé le poids est encore plus important.

C’est ainsi qu’on a vu disparaitre les Bullnoses, fines à la base et plus larges au bout.

Au profit des hélices comme celles que que voyez ici, plus larges au centre et plus fines aux extrémités :

Les moteurs fournissent moins d’efforts si la masse de l’hélice est au centre. Si on ajoute une surface de pale optimisée, un pas adapté au couple du moteur, on a tout gagné.

Quand je choisis une hélice,

  • Je regarde son poids, le plus léger possible
  • Sa forme, fine aux extrémités, c’est mieux
  • Son pas, pas trop petit, pas trop gros
  • Le nombre de pales, entre deux et quatre !
  • Je consulte les tableaux, les vidéos de mes moteurs

Et quand je choisis un moteur, je regarde les lipos disponibles. Quand je choisis une lipo, je regarde les châssis. Et quand je choisis un châssis… J’ai plus de sous !

14 commentaires Ajoutez les votres
  1. OUI cela me rappelle des tripales que j’avais achetées trois sous par paquets de 10+10r qui pesaient une plombe, que je n’ai pas volé plus de 2 vols avant de tout brader pour deux sous , de vraies m…… avec une inertie à tuer tout moteur même de bonne disposition.
    Les RPM pilotés par les centrales de vols ne parveaient pas à lancer correctement les moteurs 🙁

  2. Bonjour,
    mais pourquoi « diantre » n’arrive-je pas à trouver ces « zolies n’hélices » type « Cyclone » en 4 pouces?
    j’en trouve en 3056, en 5045, en 5050 aussi… mais point en 4045 !
    Je vais quand même pas balader mon 180 avec des hélices moches !? Je pilote comme une boite de cassoulet alors il me faut de belle hélices pour briller en société !
    Même les moteurs plein de terre et d’herbe je garderais une dignité si j’avais des https://goo.gl/images/BAcf7R à la bonne taille… mes 1806 2700KV et moi on pleure :_(

    1. V1s 4043 tripales. belles et efficaces. Les DAL TJ4045 sont bien mais pas de type cyclone… je suis d accord que le format 4 pouces est le moins bien desservi …

  3. Excellent article, même si tout est à faire… pas simple de trouver le bon compromis…
    J’ai de super Brotherhobby R5 2207 2700kv et en passant des 5055 Gemfan à des 5040 basiques, je double simplement mon temps de vol!!!
    Se méfier quand même des youtubers qui préconisent des configurations de malades pour nous pauvres mortels…
    Ma grosse déception 2017-2018 c’est les 1106 Emax et Sunnysky… 7500 et 6500 KV respectivement… ils me grillent n’importe quelle batteries en moins de deux minutes… 2S, 3S, même 4S
    me faudrait ptet des 2S 1000mAh…

    1. Cher Indy, je t invite fortement à reessayer la config 1106 mais en 6000 kv 2540 flash 3s ou 4500 kv 4S ( mêmes hélices ) ou en 1106 6000 kv et 3025 bipales ou 3020 bipales 3S ou 1106 4500 kv 4S 2540 flash, 3025 bipales ou 3035 tripales. Et ta deception deviendra bonheur. ne prend rien en dessous de 500 mah 65 C voir 600 pour les tripales. Poids de la machines conseillé : entre 75 et 90 grammes pour le 3 pouces et 75 à 85 pour le 2.5.
      Le 3s 6000 kv te procurera vitesse et allonge, le 4S 4500 kv un peu plus d’autonomie mais un peu moins de vitesse et d’allonge. Plus de couple en revanche. Tu auras entre trois et quatre minutes de vol. Observe bien ta tension de lipo et essaye de prendre des batteries qui ne font pas descendre ta tension sous les 11 volts durant le vol .
      6500 kv et surtout 7500 kv c pour du 2s max. A la limite essaie le 7500 kv 2s et 3025 avec des 650 mah…

  4. En 4 pouces, j’ai monté un Vandal 4 avec les xnova 1804 et des V1s 4043. En 4S, ca marche fort. batteries 850 mAh pour une autonomie de 5 min.

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