Pale

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Pour l’article homonyme, voir Pale (Bosnie-Herzégovine). 

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Une pale est un dispositif aéro- ou hydrodynamique destiné à créer un déplacement des molécules du fluide dans lequel il se déplace pour exploiter les différences de pression qui en résultent.

Les pales sont utilisées dans de nombreux systèmes, la plupart du temps associées à d'autres pour former une hélice ou un rotor.

Il existe cependant des systèmes d'éoliennes comportant une seule pale, contrebalancée par un contre-poids. Ceci diminue le risque de collision avec les oiseaux migrateurs.

[modifier] Forme

La forme d'une pale est déterminée en fonction de la vitesse de rotation de l'hélice ou du rotor dont elle fait partie.

Son effet aérodynamique est dû à son profil. Tout comme une voilure d'aéronef, elle a un extrados et un intrados (voir Bernoulli) mais la vitesse de l'écoulement de l'air étant inégale sur son envergure, son profil doit être évolutif.

Au point de rotation de plus faible vitesse (proche de l'arbre d'entraînement), le pied de la pale aura une section pratiquement ciculaire. A l'opposé extrême, extrados et intrados se rejoindront pour former deux surfaces parallèles (donc à effet de portance neutre). Les pales des avions de nouvelle génération comme l'Airbus A400M ont la forme d'un sabre courbe.

[modifier] Vitesse

La vitesse de rotation est limitée par la vitesse de l'écoulement en extrémité de pale, celle-ci tendant à approcher le mur du son, provoquant ainsi le bruit caractéristique d'un hélicopère (tchop-tchop qui lui a donné son nom familier de chopper en anglais). On peut pallier ce problème en partie en donnant à l'extrémité de la pale la forme d'une aile d'avion supersonique (voir le profil de voilure gothique du Concorde, exemple : l'hélicoptère Tigre : forte flèche et courbure vers le bas pour annuler la portance.

En augmentant le nombre des pales d'un système, on peut soit augmenter la surface portante (c'est-à-dire la charge alaire) d'un rotor de diamètre donné sans augmenter pour autant la longueur des pales, limitée aussi par leur résistance mécanique (voir grue volante) mais ceci permet aussi par contrecoup, pour une même portance, de réduire la vitesse de rotation du rotor et d'augmenter par conséquent la vitesse d'avancement de l'hélicoptère (voir également la photo du moyeu rotor de l'Eurocopter EC155 à 5 pales dans l'article relatif au plateau cyclique) de la famille Dauphin.