Hélicoptère
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Un hélicoptère est un aéronef dont la translation et la sustentation se font au moyen de grandes hélices (appelées pales) placées au-dessus de la cellule. L'ensemble de ces pales (au nombre de deux à huit) constitue le rotor principal qui est en général unique. Il existe cependant des modèles d'hélicoptères à deux rotors identiques, l'un à l'avant et l'autre à l'arrière ou l'un au-dessus de l'autre et tournant en sens inverse. Ce concept permet d'annuler le couple de réaction du rotor sur la cellule et dispense de l'utilisation d'un rotor secondaire (appelé rotor anti-couple) plus petit et placé sensiblement à la verticale au niveau de la queue. Le fait que l'hélicoptère ne se meuve que grâce à des éléments mobiles (les pales) le classe dans la catégorie des aéronefs à voilure tournante.
Le grand avantage de cet appareil sur l'avion est son aptitude à effectuer un stationnaire (maintenir une position en vol) ce qui lui permet d'atteindre des endroits inaccessibles à son homologue à voilure fixe qui doit presque toujours utiliser une piste. En contrepartie, l'hélicoptère a besoin d'un moteur bien plus puissant afin de le soulever du sol, limitant en cela sa capacité d'emport.
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Histoire
En Europe, le premier à s'intéresser au concept d'hélicoptère fut le savant italien Léonard de Vinci. Ses dessins et maquettes témoignent de véritables avancées dans ce domaine. Cependant, faute d'une motorisation adéquate, ils resteront à l'état de projets.
Le terme lui-même est apparu pour la première fois en 1861 dans un brevet déposé en France par le vicomte Ponton d'Amécourt. Il vient du grec helix, l'hélice, et ptère qui signifie aile.
Le premier décollage d'un hélicoptère, réalisé par Paul Cornu, eu lieu en 1906 à Lisieux (France). Louis Breguet et Charles Richet construisirent le premier appareil réellement utilisable en 1907, même si sa stabilité précaire imposait encore la présence d'ailes.
L'hélicoptère tel qu'on le connaît aujourd'hui est apparu en 1939 ; il s'agissait du Vought-Sikorsky VS 300 conçu par l'ingénieur russe Igor Sikorsky.
Durant la Seconde Guerre mondiale, les Allemands s'intéressèrent à ce type d'appareils. Ils mirent notamment au point un hélicoptère léger de reconnaissance, le Flettner Kolibri, ainsi qu'un hélicoptère de transport bi-rotor, le Focke Achgelis. Cependant, ces appareils furent très peu utilisés durant le conflit.
Le premier véritable engagement opérationnel d'hélicoptères eu lieu durant la guerre de Corée. Il servait alors essentiellement à évacuer rapidement des blessés de positions difficilement accessibles. Ce fut également le cas durant la guerre d'Indochine. Durant la guerre d'Algérie, il sera massivement utilisé par l'armée française pour déplacer rapidement de petits contingents sur les lieux des combats, leur procurant ainsi une mobilité incomparable; procéder également à de nombreuses évacuations sanitaires; certains seront armés de canon, de mitrailleuses et même de lance roquettes (Sikorsky H34) et missiles (SA Alouette). De même, durant la guerre du Viêt Nam, les États-Unis en feront un emploi systématique au point que l'on surnommera cette guerre « la guerre de l'hélicoptère ». C'est au cours de cette guerre que naîtra le concept d'hélicoptère de combat avec le Bell AH-1 Cobra. Désormais, l'hélicoptère ne sert plus seulement au transport : équipé de mitrailleuses, de canons, de roquettes et de missiles, il apporte un appui appréciable aux troupes au sol et s'avère également redoutable dans la lutte anti-char.
De fait, jusqu'au milieu des années 1950, les hélicoptères étaient propulsés par des moteurs à explosion (même principe que ceux dans les automobiles) en étoile ou en ligne. Il faut attendre 1955 et la mise en service de l'Alouette II de Sud-Aviation pour voir apparaître le premier hélicoptère de série propulsé par une turbine. Bénéficiant d' une grande souplesse et d'une forte puissance, ce type de moteur est particulièrement bien adapté aux hélicoptères.
Particularité
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La particularité qui fait l'intérêt de l'hélicoptère est sa capacité à décoller et atterrir verticalement. Il est donc doué d'une manœuvrabilité appréciée dans un certain nombre de situations, dont :
- accès à des lieux étroits (pont d'un navire, toit d'un bâtiment, clairière) ;
- vol stationnaire ou déplacement très lent (interventions de secours - en mer ou en montagne, par exemple) ;
- combat militaire : reconnaissance, lutte anti-chars, lutte anti-aéronefs, appui-protection aux troupes au sol ou aux autres hélicoptères, transport de troupes ou de matériel, etc. ;
- observation.
Composition
Un hélicoptère est composé de deux parties essentielles :
- le rotor principal, qui assure la portance, la propulsion et le contrôle d'attitude en tangage et en roulis de l'hélicoptère
- le rotor de queue aussi appelé rotor anti-couple, qui empêche l'hélicoptère de tourner sur lui même lorsque le rotor principal tourne et permet d'assurer le contrôle en lacet
Principe de fonctionnement
Les pales du rotor principal ont un profil asymétrique et agissent en rotation suivant le même principe que les ailes d'un avion. Le rotor tournant toujours à vitesse angulaire constante, c'est la variation de l'incidence des pales (angle formé entre la corde de la pale et le vent relatif) qui provoque une modification de la position de l'aéronef : pour monter, on augmente l'incidence (sur un avion, on cabre l'appareil) et pour descendre, on la diminue (sur un avion, on le fait piquer). Cette variation d'incidence est identique sur chacune des pales (modification générale de l'incidence – ou encore pas – des pales) et se fait au moyen de la commande de pas général (aussi appelée pas collectif) tenue par la main gauche du pilote.
Toute rotation du rotor entraîne un couple de réaction qui a tendance à faire tourner la cellule autour du rotor. Pour contrer cet effet indésirable, on place (pour les hélicoptères à un rotor principal) au niveau de la queue un rotor secondaire plus petit et sensiblement à la verticale appelé rotor anti-couple. Le couple de réaction variant en fonction de l'incidence des pales du rotor principal (la résistance au vent est d'autant plus grande que l'angle que forme celui-ci avec la corde des pales augmente), la force à appliquer doit elle aussi pouvoir être réglée par l'intermédiaire du rotor anti-couple qui est commandé par deux palonniers aux pieds du pilote : un pour augmenter l'incidence des pales qui va davantage « tirer » la queue, l'autre pour la diminuer et qui aura pour effet de laisser « filer » celle-ci. Le rotor anti-couple classique peut être avantageusement remplacé pour des questions de sécurité par le système NOTAR (pour NO TAil Rotor) qui effectue la même action au travers d'une turbine entraînée par le moteur soufflant de l'air dans la queue et qui sort en partie au milieu mais principalement en bout de celle-ci (McDonnell Douglas MD-520N). Une autre solution, celle-ci pour éviter l'emploi d'un rotor anti-couple, est de placer un deuxième rotor principal à l'arrière tournant à l'inverse du premier et qui contre le couple de celui-ci (Boeing CH-47 Chinook). Une troisième possibilité est encore d'utiliser deux rotors l'un au-dessus de l'autre et tournant là aussi en sens inverse, chacun annulant le couple de réaction de l'autre (Kamov 50 Hokum).
Pour déplacer l'hélicoptère dans une direction ou une autre, on bascule légèrement le rotor dans la direction souhaitée. La force de sustentation, perpendiculaire au plan formé par le rotor en rotation vu de côté et auparavant verticale, va donc être inclinée et « tirer » l'hélicoptère dans le sens désiré. Ceci est obtenu en augmentant de façon sélective l'incidence des pales : celle qui aura une incidence plus grande aura aussi une portance plus importante et aura tendance à se soulever par rapport aux autres, provoquant par là l'inclinaison du rotor. Pour une pale donnée, au cours de sa rotation, son incidence va donc varier d'un angle donné au départ pour augmenter puis revenir à cette même valeur quand la pale aura terminé un tour complet. Puisqu'à chaque tour les pales connaîtront une modification de leur incidence de façon récurrente, on nomme ces changements d'état la variation cyclique et c'est pour cette raison que la commande qui provoque ces modifications est appelée commande de pas cyclique et tenue par la main droite du pilote. En complément, la force de sustentation ainsi inclinée garde la même valeur et voit sa composante verticale, servant effectivement à la sustentation de l'aéronef, diminuée ce qui provoque un enfoncement de celui-ci. Ceci est compensé en augmentant légèrement l'incidence générale des pales (main gauche), action qui demandera aussi une correction au niveau des palonniers.
Liste d'hélicoptères civils et militaires
Agusta
- Agusta 109
- Mangusta
Eurocopter
(Ainsi que Aérospatiale, Sud-Aviation, SNCASE)
- Alouette II
- Alouette III
- Super Frelon
- Gazelle
- Puma
- Super Puma/Cougar
- Dauphin II/Panther
- Écureuil/Fénnec
- Tigre
- Eurocopter EC120
- Eurocopter EC135
- Eurocopter EC155
- NH-90
Boeing Vertol
- CH-46 Sea Knight
- CH-47 Chinook
- RAH-66 Comanche
Sikorsky
- Sikorsky S92
- Sikorsky S76
- CH-53 Super Stallion
- UH-60 Black Hawk
Bell Helicopter Textron
- Bell 47 Sioux
- Bell 206
- UH-1 Huey
- AH-1 Cobra
Hiller
- UH12C
McDonell Douglas
- AH-64 Apache
Hughes
- Hughes 500
- Hughes 300
Westland
- Sea King
- WG 13 Lynx
hélicoptères Mil
- Mi-8 Hip
- Mi-24 Hind
- Mi-26 Halo
- Mi-28 Havok
hélicoptères Kamov
- Ka-25 Kormoran
- Ka-50 Hokum
Voir aussi
Liens internes
Lien externe
- Voir un schéma détaillé d'un hélicoptère
- Principe de fonctionnement de l'hélicoptère sur le site Helicoptere.net
- Initiation au pilotage d'un hélicoptère
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