COMMENT VOLE UN HELICOPTERE

Pour résumer simplement, l’hélicoptère vole en remplaçant les ailes fixes d’un aéroplane " normal " par une voilure tournante : les pales. Lors de son déplacement dans l’air, le rotor génère une portance, de la même façon que le fait une voilure fixe. La portance générée peut être contrôlée et manipulée par le pilote afin de produire un déplacement dans pratiquement toutes les directions.

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Un hélicoptère classique possède 2 ensembles de rotors. Le premier, appelé communément disque rotor installé horizontalement, est composé de 2 pales séparées et produit la portance. Ce rotor peut comporter de 2 à 8 pales en fonction du type d’hélicoptère. Le second ensemble plus petit monté verticalement à l’extrémité de la queue est le rotor anti-couple, dont le pas varie.

La fonction du rotor de queue consiste comme son nom l’indique à contrer le couple produit par le rotor principal. Lorsque le moteur fait tourner les pales du rotor principal, dans la direction des aiguilles d’une montre, le fuselage de l’appareil obéit à la 3ème loi de Newton sur le mouvement, et bouge dans la direction opposée, pour chaque action existe une réaction opposée. (Ce phénomène n’existe pas si les pales sont débrayées du moteur lors d'une autorotation).

Afin de garder le fuselage dans un plan constant, le rotor de queue est nécessaire pour contrer le fuselage dans la direction opposée à la direction des aiguilles d’une montre. Ce type de configuration est utilisée dans la plupart des hélicoptères actuels tels que le R22, Bell 206, Ecureuil etc.

Le rotor de queue est l'objet de beaucoup d'attentions car il est bruyant et consomme beaucoup de puissance lors des manoeuvres. Afin de le rendre plus silencieux on utilise la technique du fenestron qui consiste à le caréner et à disposer asymétriquement les pales afin de réduire le bruit. De plus il est débrayable en vol. Cette technique est utilisée sur l' EC120 et EC 135.

Un développement intéressant concerna le Djinn . Cet appareil utilisait un mode de fonctionnement très différent de celui des hélicoptères classiques : en effet, le rotor principal n'est pas entraîné par la force mécanique d'une turbine, mais par la réaction produite par l'éjection d'air comprimé en bout de pales. Ce procédé, qui n'induit pas d'effet de couple dù à la force exercée sur le rotor, permet de ne pas utiliser de rotor anticouple. On voit sur la photo suivante la prise d'air issue de la turbine qui alimente les pales en air compressé à la base du rotor. Le controle de direction se fait à l'aide du flux résiduel de la turbine sur la gouverne verticale mobile.

Le Mil Mi 12 présente une configuration de rotors en tandem côte à côte :

 On assiste aussi à des développements surprenants sans rotor de queue tels que le MD 900 et 600 EXPLORER NOTAR :

L’effet anti-couple étant produit par de l’air compressé à l’aide de la turbine dans la queue et éjecté latéralement à son extrémité, et régulé à l’aide de valves.

Enfin l’évolution de l’hélicoptère vers l’avion avec l’OSPREY à rotors inclinables qui décolle comme un hélicoptère et vole comme un avion.