Utilisateur:Aragon

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

L'hélicoptère (source : expérience personnelle)

Plus que l’avion, banalisé, cette bizarrerie volante mérite que l’on s’y arrête. Lorsqu’on est amené à en faire usage, mieux vaut ne pas savoir comment il peut voler car, au prermier abord, il n’a aucune raison de le faire. La théorie en est complexe. L’homme a très vite remarqué que les oiseaux avaient des ailes. De là à inventer le planeur, puis l’avion, il n’y avait qu’un pas, franchi dès que la technologie l’a permis. Mais l’hélicoptère ? Parce qu'il tourne sur lui-même, le fruit de l’érable tombe moins vite que s’il ne tournait pas. L’autorotation (manoeuvre qui rend l’hélicoptère plus sûr que l’avion) est donc dans la nature ; mais son vol lui-même n’y est pas. La démarche qui a conduit à inventer l’hélico part néanmoins du même constat que pour l’avion : l’air est un fluide au même titre que l’eau et puisque l’eau peut être brassée pour avancer, l’air peut l’être pour le même usage, auquel on ajoutera la sustentation. On sait ce qui permet aux avions de rester en l’air : la vitesse d’avancement crée une pression sur l’intrados (dessous de l’aile) et une dépression sur l’extrados (dessus de l’aile). La combinaison des deux génère la sustentation, qui disparaît avec la vitesse : c’est le décrochage. On notera que, indépendamment de sa composition, la température de l’air favorise plus ou moins la sustentation. Ainsi, lorsqu’il fait froid, l’air plus dense est « fraîche et porteuse » comme disent plaisamment les aéronautes, alors qu’il faut plus de puissance lorsqu’il fait chaud. Il semble que le premier bricoleur qui ait envisagé la possibilité de visser dans l’air une hélice à axe vertical ait été Léonard de Vinci. Comme tous les génies mécaniques, il a fait la synthèse des intuitions de ses nombreux prédécesseurs tout en ayant l’ambition de les matérialiser. L’avion se pilote au moyen de deux commandes : le « manche à balai », familièrement appelé "manche" agit sur le gauchissement et sur la profondeur. Le gauchissement, terme expressif s’il en est, consistait au début de l’aviation à gauchir les deux ailes. Autrement dit, on jouait sur la souplesse des matériaux pour tordre les ailes, l’une vers le haut, l’autre vers le bas. L’effet obtenu, par augmentation de la traînée due au frottement de l’air dans un sens et dans l’autre, était de créer un couple. L’aéronef s’inclinait donc et virait. Mais il se trouve que l’action sur le gauchissement provoque un effet secondaire appelé « dérapage » ; lorsque l’on cherche à l’incliner, l’avion pivote aussi autour de son axe vertical, ce qui oblige à créer un couple antagoniste. C’est pourquoi la plupart des avions ont une longue queue, bien commode entre parenthèses pour la remplir de passagers... A l’extrémité de cette queue, on a placé un « plan fixe », qui ne l’est pas entièrement puisque doté d’une gouverne verticale actionnée par le « palonnier » donc par les pieds du pilote. L’action sur le palonnier permet de corriger le dérapage en mettant l’avion dans le droit chemin, autrement dit en faisant coincider son axe horizontal avec le vecteur vitesse. Cela se pilote au moyen d’un instrument passif basé sur le principe de la force centrifuge, la « bille » ou, sur les petits hélicos, d’un simple bout de laine extérieur. Le pied pousse la bille (pour la remettre au centre du secteur qui l’emprisonne) ou attire la « ficelle » pour la remettre dans l’axe. Ainsi, l’aéronef vole "droit", ce qui favorise sa pénétration dans l’air en supprimant la traînée due à un maître couple intempestivement agrandi (maître-couple = section par un plan perpendiculaire à l’axe). Sur l’avion, on a astucieusement placé les « gouvernes de profondeur » dans la queue, loin du centre de poussée, afin d’augmenter le couple d’action de cette gouverne, ce qui permet de minimiser les efforts sur le manche. Seuls les avions à aile delta ont des gouvernes de profondeurs confondues avec les gouvernes de gauchissement, alors actionnées simultanément dans le même sens. Sur l’hélicoptère, contrairement à ce qui se passe sur l’avion, le rotor doit assurer à la fois propulsion et sustentation. Il demande par conséquent beaucoup plus de puissance et une commande supplémentaire. On se touve donc en présence de trois commandes. Le manche cyclique fait varier en permanence le pas (angle avec l’horizontale) des pales sur un tour de rotor, de sorte qu’en passant à un endroit du « disque rotor », toutes les pales ont la même incidence ; il permet de faire varier ces incidences et donc de modifier la position du disque, que la carlingue est bien obligée de suivre. Grâce à cette commande, l’hélicoptère peut tourner à droite ou à gauche, mais aussi avancer ou reculer, ces dernières manoeuvres étant impossibles à l’avion. Mais comment monte-t-il et descend-il ? De la même façon, mais cette fois en faisant varier le pas des pales de la même quantité où qu’elles se trouvent. Autrement dit en contrant plus ou moins la pesanteur. Cette fonction est confiée à la troisième commande dite « manche collectif » ou « collectif » tout court. Le problème du dérapage - encore plus aigü que sur les avions car il est la conséquence des couples créés par les incessantes variations de pas du rotor - est résolu par la création d’un couple antagoniste ; c’est le rotor de queue ou tout autre dispositif à conséquence aérodynamique qui le crée. S’agissant de garder l’aéronef dans le sens de son avancement, c’est le palonnier qui, comme sur les avions, se charge de ce pilotage. Or, toute action sur l’une des trois commandes interagit sur les deux autres. On voit donc que le pilotage de l’hélicoptère est autrement plus délicat que celui de l’avion. Le pilote d’hélico, qui a les deux mains et les deux pieds occupés, ne peut pas se gratter... Il recherche en permanence un équilibre par nature instable et n’a donc pas un instant de répit, alors que le pilote d’avion peut parvenir à stabiliser sa machine dans une configuration donnée pour peu que les conditions extérieures restent constantes. D’où la plus grande sophistication des pilotes automatiques pour hélicoptères. Soyons clairs : pendant que le pilote d'avion relit indéfiniment «Le lys dans la vallée», le pilote d'hélico, virevoltant au ras des pâquerettes, des vagues ou des sommets enneigés et posant son engin sur 20 m2, pratique le Kama Soutra ! Mais tous deux respectent la check-list...