La machine

Un ULM est un aéronef de maximum 300kg pour un monoplace et 450kg pour un biplace.

Il existe 6 classes d’ULM avec les caractéristiques suivantes :

1. Le Paramoteur
   • Voilure souple de type parapente ou parachute
   • Puissance maximale 60kW pour les monoplaces et 75kW pour les biplaces
2. Le Pendulaire
   • Voilure rigide de type delta plane
   • Chariot motorisé
   • Puissance maximale 60kW pour les monoplaces et 75kW pour les biplaces
   • La masse peut être augmentée de 5% en cas de parachute de secours ou de flotteurs
   • La VSO est inférieur ou égale à 65km/h ou la charge alaire à masse maximum est inférieure à 30kg/m²
3. Le multiaxe
   • Voilure fixe (petit avion)
   • Puissance maximale 60kW pour les monoplaces et 75kW pour les biplaces
   • La masse peut être augmentée de 5% en cas de parachute de secours ou de flotteurs
   • La VSO est inférieur ou égale à 65km/h ou la charge alaire à masse maximum est inférieure à 30kg/m²
4. L’autogire
   • Voilure tournante non motorisée
   • Puissance maximale 75kW pour les monoplaces et 90kW pour les biplaces
   • La charge rotorique à la masse maximale est comprise entre 4,5 et 12kg au m²
5. L’aérostat Ultra Léger
   • Puissance maximale 75kW pour les monoplaces et 90kW pour les biplaces
   • Le volume de l’enveloppe d’hélium est inférieur à 900 m³
   • Le volume de l’enveloppe d’air chaud est inférieur à 2000 m³
6. L’hélicoptère Ultra Léger
   • Voilure tournante motorisée
   • Monomoteur de puissance maximale 80kW pour les monoplaces et 100kW pour les biplaces
   • La masse peut être augmentée de 5% en cas de flotteurs
   • La charge rotorique à la masse maximale est comprise entre 8 et 20kg au m²

La propulsion d’un ULM est réalisée par un ensemble moteur-réducteur-hélice.

Types de moteurs

Il existe aujourd'ui 3 types de moteurs pour les ULM : Moteur thermique 2 Temps, Moteur Thermique 4 temps et Moteur électrique

L'utilisation du moteur électrique étant marginale, nous ne parlerons que des principales caractéristique des moteurs thermiques. Pour plus de détails, se référer au livre p163.

• Cycle 4T :
  1. admission
  2. compression
  3. explosion-détente
  4. échappement
• 4T : explosion tous les 2 tours

• Cycle 2T :
  1. Explosion - échappement
  2. Admission - Compression
• 2T : Explosion à chaque tour

Avantages de chaque type de moteur :

Voici quelques indications concernant les questions relatives aux moteurs, voir à partir de la p163 pour plus de détail :

• Pour un moteur 2T, on mélange directement l'huile servant à lubrifier le moteur à l'essence. S'il y a trop d’huile dans le mélange : il y a encrassement, usure accélérée des segments par gommage, démarrage difficile voire impossible.
• 2T Si le pot d’échappement est déconnecté : Diminution puissance, détérioration moteur
• Pas de réchauffage carbu sur 2 temps : l'huile présente dans le mélange carburant atténue le risque de givrage du carburateur

Pour tout moteur :

• Le carburateur sert à faire le mélange Air/essence : la proportion de base est 14g d'air pour 1g d'essence
• il est possible de régler la richesse en essence dans le mélange Air/essence fait dans le carburateur
  • Trop riche : la consommation augmente, la bougie est Noire
  • Trop pauvre : il y a risque de surchauffe voirede serrage, la bougie est blanche
  • Couleur de bougie correcte : de marron clair à marron foncé.

Circonstances qui modifient les performances :

• Température basse : Puissance max plus élevée à cause de la densité plus importante par temps froid, RFA plus importante
  • N'oubliez pas que la densité fait partie de la formule de calcul de la RFA
• Température élevée : densité moins importante ==> puissance moteur plus faible, RFA plus faible
• Altitude pression augmente : distance de décollage augmente et moins de puissance moteur, toujours à cause de la baisse de densité donc baisse RFA voir la formule
• Anticyclone hivernal : plus de rendement car plus de densité, plus de RFA =>ce sont les meilleures conditions pour voler.

Divers moteur

• Calage de l’allumage : permet de régler le moment du déclenchement de l'étincelle dans le cycle de fonctionnement du moteur
• Réglage trop faible du ralenti : peut entraîner un arrêt du moteur en cas de réduction brutale des gaz
• Caractéristique d'une bougie : Indice thermique, écartement des électrodes
• Le "grade" des huiles représente leur viscosité.

• Le Vapor Lock est un désamorçage du circuit carburant causé par une bulle de vapeur d'essence
• Lors d'un feu moteur : couper robinet d’arrivée
• Le givrage carburateur peut arriver quand la  température extérieure est basse avec une forte humidité relative et une puissance moteur réduite
• Le papillon d’admission du carburateur régule le débit du mélange admis dans les cylindres.
• Le carburateur fonctionne selon le principe de la vaporisation de l'essence dans un venturi dont la valeur de la dépression est commandée par le papillon des gaz

Hélices

• L'angle de calage de l’hélice est entre la corde de référence de la pale et le plan de rotation.
• Une hélice à calage fixe aura un mauvais fonctionnement dans certaines phases de vol
  • Comme tout profil, une hélice a un angle d'incidence optimal. L'hélice à calage fixe voit son incidence varier en fonction du régime moteur et de la vitesse de l'avion. On n'obtiendra donc que très rarement (voire jamais) un rendement optimal.

• L'angle d'incidence entre la pale d'une hélice à calage fixe et le vent relatif dépend du régime de rotation de l'hélice et de la vitesse de l'aéronef
• Diminution de la masse volumique de l’air entraine une diminution de la traction de l’hélice
  • La "masse volumique de l'air" est le vrai terme pour la densité, donc : Moins de densité = moins de RFA même pour les hélices
• Du moyeu à l'extrémité d'une pale d'hélice à calage fixe, le calage diminue.

• Une hélice plus bruyante si sa vitesse de rotation est élevée
• La vitesse de rotation d'une hélice à calage fixe dépend de la puissance moteur appliquée et de la vitesse de déplacement de l'ULM.
  • La pression d'admission, c'est la manette des gaz. Bien évidemment, si vous mettez les gaz, le moteur et l'hélice vont tourner plus vite.
  • La vitesse de l'avion joue aussi un rôle car l'hélice se comporte comme un moulinet. Plus l'avion va vite, plus l'hélice va tourner facilement.