Contrôle de l'inclinaison chez l'hélicoptère

[Bartolomeo]

Bonjour,

pour qu'une aile ou une pale subissent une portance, le flux d'air doit être dirigé vers l'arrière et le bas. Jusque là pas de prôblème de compréhension, même sie c'est une règle trés simplifiée.
Si un hélicoptère veut s'incliner vers la droite, il faut que les pales du rotor principal augmentent leur portance à gauche? Du moins c'est ce que je crois, sie j'ignore le moment des forces.
Si je considère le moment des Forces (en admettant que, vue de dessus, les pales tournent dans le sens des aiguilles d'une montre) et que j'applique une force verticale vers le haut sur la gauche de l'hélicoptère, alors le nez de l'hélicoptère devrait s'incliner vers le haut. Donc si je veux incliner l'hélico sur la droite alors je devrais augmenter la portée des pales à l'avant de l'hélico. Est-ce bien comme ca que cela fonctionne?

Cordialement
Bart
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[FC05]

Si je considère le moment des Forces (en admettant que, vue de dessus, les pales tournent dans le sens des aiguilles d'une montre) et que j'applique une force verticale vers le haut sur la gauche de l'hélicoptère, alors le nez de l'hélicoptère devrait s'incliner vers le haut. Donc si je veux incliner l'hélico sur la droite alors je devrais augmenter la portée (portance ? ) des pales à l'avant de l'hélico. Est-ce bien comme ca que cela fonctionne?

C'est pas l'inverse ?

[Bartolomeo]

Effectivement! Il faut augmenter la portance à l'arrière. Merci de la correction. Je suppose que le raisonnement est juste sinon.

[Mini77]

Absolument, c'est dû à l'effet gyroscopique. Il engendre un déphasage de 90°.

Dans le cas d'un hélico. dont les pales tournent de la gauche vers la droite, vu depuis la place pilote (cas des hélico. Aérospatiale, devenue Eurocopter, puis Airbus Hélicoptères), pour que l'appareil tourne vers la droite, il faut incliner le "disque rotor" vers la droite, donc les pales doivent augmenter leur portance quand elles passent à gauche de la cellule, et pour obtenir cela, elles devront augmenter leur angle d'incidence (le pas) 90° en amont, c'est à dire quand elles passent à l'arrière de la cellule.

[A voir en vidéo sur Futura]

[harmoniciste]

En effet, le plan de rotation des pales d'un hélicoptère n'est pas rigidement lié au moyeu: Les pales sont articulées pour leur permettre de monter et descendre librement, et ainsi tourner selon des plans orientables, différent du moyeu



Ainsi pour incliner l'hélicoptère il faut incliner le plan de rotation. Cela s'obtient par un dispositif qui contrôle l'augmentation et la diminution du "pas" des pales en fonction de leur azimut: Pour incliner le plan de rotation, il faut augmenter la portance des pales et donc leur "pas" un quart de tour en avance, à cause de l'effet gyroscopique.
Ceci est obtenu par un "plateau cyclique" inclinable à volonté par le manche de contrôle et orientant le plan de rotation au gré du pilote

[Mini77]

Pas tout à fait... Soyons précis !
Si la plupart des hélicoptères bi-pales sont équipés d"un rotor dit "à balancier", les tri-pales et plus ont des rotors rigides ou semi-rigides.
Et le plateau cyclique ne fait pas basculer directement le rotor, il se contente d'agir cycliquement sur l'incidence de la pale à un endroit donné de sa révolution, effectivement commandé par le pilote. Le "pas" n'est alors pas constant en fonction de la position de la pale autour de la cellule. Cela déséquilibre la portance globale du rotor qui va alors s'incliner. Si le rotor est de type rigide ou semi-rigide, cela fait basculer la cellule en même temps. Si c'est un rotor à balancier, la cellule va malgré tout suivre le mouvement par effet d'entraînement.
Tout ceci permet non seulement d'incliner l'hélicoptère à droite ou à gauche pour le faire tourner, mais aussi de l'incliner vers l'avant pour le faire avancer/accélérer ou vers l'arrière pour le faire ralentir/reculer.

Pour être complet, une autre commande permet au pilote d'augmenter simultanément et uniformément le pas de toutes les pales, quelque soit leur position, pour augmenter (ou diminuer) globalement et symétriquement la portance du rotor, ce qui fait monter (ou descendre) l'hélicoptère. cette commande s'appelle commande de pas général (on dit aussi "pas collectif").

Mini (pilote privé hélicoptère)

[harmoniciste]

Pas tout à fait... Soyons précis !
Si la plupart des hélicoptères bi-pales sont équipés d"un rotor dit "à balancier", les tri-pales ont des rotors rigides ou semi-rigides.

1) Un rotor en balancier (Rotor de Young) est ce qui est appelé "semi-rigide" car les deux pales sont rigidement liée l'une à l'autre, mais elle peuvent quand-même tourner selon un plan différent du moyeu grâce au balancier.
2) Il n'existe plus aujourd'hui de rotor semi-rigide tripales (où les trois pales sont rigidement liées entre elles mais libres de changer de plan ensemble par rapport au moyeu, grâce une unique rotule sphérique centrale (rotor Doblhoff).
3) La plupart des rotors multi pales modernes sont dit "articulés", soit par charnières au pied de chaque pale, soit par palier à élastomère (Starflex), soit par faisceau souple de lames d'acier .
4) Les rotors rigides, où c'est la souplesse des pales qui fait office d'articulation, sont beaucoup plus rares

Et le plateau cyclique ne fait pas basculer directement le rotor, il se contente d'agir cycliquement sur l'incidence de la pale à un endroit donné de sa révolution, effectivement commandé par le pilote. Le "pas" n'est alors pas constant en fonction de la position de la pale autour de la cellule.

C'est ce bien ce que j'ai dit

[Mini77]

On est bien d'accord, mais un néophyte qui lirait ton premier commentaire aurait pu penser que le plateau cyclique faisait basculer directement le rotor, même à l'arrêt. D'où mon intervention.

Mini