Le 17 décembre 1903, les frères Wright ont marqué l’histoire avec le premier vol contrôlé réussi d’une machine volante plus lourde que l’air au monde. Beaucoup considèrent le Flyer comme plus qu’une seule invention, mais la combinaison de nombreuses innovations qui ont travaillé ensemble pour créer la propulsion, l’aérodynamique et le contrôle. Dans le processus de conception du premier avion réussi, les frères Wright ont également conçu la première hélice d’avion réussie avec une conception de profil aérodynamique torsadée.
Les premiers rendus de l’hélice de l’avion étaient basés sur une conception à vis rotative. Au milieu des années 1700, les inventeurs ont commencé à utiliser la technologie des vis rotatives pour les hélices de bateau, et dans les années 1800, les hélices étaient une technologie standard sur une variété de navires.
À la fin des années 1800, plusieurs machines volantes ont émergé des premiers pionniers qui ont basé leurs hélices sur une conception en forme de vis. Mais ce sont les frères Wright qui ont été les premiers à reconnaître qu’une hélice d’avion devait avoir la forme d’une aile plutôt que d’une vis.
Les deux frères ont estimé que les hélices pouvaient agir comme des ailes tournantes tournant dans l’air. L’idée était que les pales d’hélice en rotation agiraient comme des « ailes » (formes d’ailes) qui produisaient une différence de pression, déplaçant l’air vers l’arrière pour produire une poussée vers l’avant.
En utilisant les données de leurs expériences en soufflerie, les Wrights ont créé une conception d’hélice efficace calquée sur l’une de leurs formes d’ailes. Ils ont ensuite entrepris d’inventer un système de propulsion utilisant un petit moteur et deux grandes hélices à rotation lente.
Les hélices du Flyer étaient sculptées à la main dans de l’épinette et avaient un diamètre de plus de 8 pieds. Les pointes des pales de l’hélice étaient recouvertes de toile et de vernis pour empêcher le bois de se fendre. Les Wrights ont ajouté une torsion le long de la longueur de la lame pour créer un angle d’attaque plus cohérent pour la lame, garantissant que la lame tire une quantité d’air constante vers le plan à chaque rotation.
Les frères ont testé leur conception initiale d’hélice dans leur magasin de vélos à Dayton, en Ohio, à l’aide d’un moteur de deux chevaux. Leur conception a fonctionné et le projet fini devrait produire une efficacité maximale d’environ 66 à 70%. Les hélices d’aujourd’hui sont efficaces à environ 90%.
Le dépliant de 1903 a lancé « l’ère des pionniers » de l’aviation, et les Wrights ont ouvert la voie à l’industrie aéronautique telle que nous la connaissons aujourd’hui. Mais c’est leur conception innovante d’hélices d’avion qui a fait passer les hélices d’avion fonctionnelles d’une idée à la réalité.
Les hélices d’aujourd’hui sont fabriquées en bois, en aluminium ou en composites. À mesure que la puissance du moteur augmentait dans les années 1940, les concepteurs d’hélices utilisaient de larges pales rectangulaires capables d’absorber plus d’énergie que les pales à bout rond. Les hélices d’aujourd’hui peuvent avoir de deux à six pales.
Hartzell Propeller améliore la conception des hélices depuis les débuts de l’aviation, après qu’Orville Wright ait suggéré à Robert Hartzell de commencer à fabriquer des hélices sculptées à la main dans son usine de bois de noyer en 1917. Aujourd’hui, les concepteurs d’hélices Hartzell continuent de rechercher des performances maximales tout en respectant les limites de diamètre, de poids, de résistance et de bruit. Vous pouvez en savoir plus sur la conception d’hélices d’avion Hartzell ici.