www.flyhigher.eu

Projet Fly Higher Tutorial No 3Hélicoptères

Où sont passées les ailes ?

Eurocopter EC135

www.flyhigher.eu

Léonard de Vinci a conçu le premier avion « ressemblant à un hélicoptère» qu'il a appelé « vis hélicoïdale »

Bien que dessiné avec les instructions pour le faire voler, il n’a été jamais testé à l'époque. La physique moderne suggère que cet instrument ne pouvait pas voler.

Qu’en aurait pensé le

grand Léonard de

Vinci !

D’abord :Un peu d’histoire

www.flyhigher.eu

C’était non seulement un éminent scientifique et un ingénieur de son temps (fin du XVe siècle), mais aussi….

Un artiste fantastique, surtout connu pour son tableau « La Joconde »

Et un étudiant pionnier de l'anatomie humaine, illustrée par ce schéma célèbre: « L'homme de Vitruve »

et la peinture murale « La Cène »

Léonard de VinciUn peu d’histoire

www.flyhigher.eu

Il a fallu presque 40 ans pour que l’homme arrive à perfectionner la conception d’un hélicoptère. En 1944, Igor Sikorsky, un russe né en Amérique, s'est envolé avec le premier hélicoptère produit de manière industrielle : le Sikorsky R-4.

En 1906 en France, deux frères Louis-Charles et Jacques Bréguet, ont commencé à expérimenter des formes d'ailes pour les hélicoptères ; en 1907, ils ont démontré avec succès la possibilité de voler grâce à des ailes rotatives avec un système Autogire.

Revenons aux HélicoptéresUn peu d’histoire

www.flyhigher.eu

Revenons aux HélicoptéresUn peu d’histoire

Vidéo d’un des premiers décollage d’un hélicoptère Sikorsky R-4b

S'il vous plaît regarder la vidéo 1 Décollage d’un hélicoptère Sikorsky R-4b

Video source – Youtube HeloSociety

www.flyhigher.eu

Les Hélicoptères modernes ont des tailles variées et peuvent répondre à une grande variété de besoins. Ils varient également dans leur fonctionnent en vol.

Essayer d’imaginer différentes missions pour des hélicoptères, et en quoi ils sont préférables aux avions pour ces missions.

Les Hélicoptères aujourd’hui

Boeing CH-47 “Chinook”

Robinson R22

Sikorsky CH-124 “Sea King”

www.flyhigher.eu

8 611 7

5

9

4

3

10

1

En classe ou par groupes pouvez vous travailler sur chacune de ces parties d'hélicoptère ?

2

Pouvez-vous identifier les 11 éléments ? Sur la table, vous avez le schéma ainsi qu'une liste des noms des pièces pour vous aider.

Différentes parties d'un hélicoptère

www.flyhigher.eu

2) Patins d’atterrissage. Ils remplacent les roues d’un avion. Pouvez-vous expliquer pourquoi un hélicoptère n'a pas de roues ?

3) Portes de Cabine. Nécessaires pour permettre aux passagers d’entrer et sortir. Dans la mesure où les hélicoptères ne volent pas aussi haut que les avions commerciaux, les portes sont généralement beaucoup plus légères. Encore une fois, pouvez-vous expliquer pourquoi cela ?

Réponses : Partie 1La Cabine

Différentes parties d'un hélicoptère

J'espère que vous avez associé les noms techniques sur le diagramme comme suit :

1) Fuselage. Comme pour les avions, il faut un élément principal pour loger les voyageurs et fixer tout le reste autour.

www.flyhigher.eu

4) Poutre de Queue. Elle fait partie de la structure globale et recouvre diverses parties de l'empennage.

5) Stabilisateur. Il est contrôlé par le pilote et permet à l'hélicoptère de gérer la prise de hauteur.

6) Empennage de Queue. Il permet les rotations gauches et droites.

7) Rotor de Queue. Cet élément pousse l'hélicoptère dans le sens opposé au rotor principal ; sans lui, l'hélicoptère aurait tendance à tourner sur lui-même !

Différentes parties d'un hélicoptèreREPONSES : Partie 2

Section Arrière

www.flyhigher.eu

8) Pales du Rotor. De forme identique aux ailes d‘un avion, leurs rotation génère la portance nécessaire à l’aéronef.

9) Moteur. Il alimente l'hélicoptère et se décline en différents types et tailles.

10) Transmission. Elle convertit le mouvement de rotation horizontal du moteur en un mouvement vertical qui fait tourner les pales.

11) Arbre moteur. Un système complexe de connexions qui incline les pales à des angles variables pour permettre à l'hélicoptère de se déplacer dans toutes les directions.

Différentes parties d'un hélicoptèreREPONSES : Partie 3

Rotor principal

www.flyhigher.eu

Comme nous l'avons vu précédemment, les pales du Rotor ressemblent à des ailes, mais comment maintiennent-elles l’hélicoptère dans les airs ?

Ci-dessus, un dessin et une photo d'une pale de rotor. Comme vous pouvez le constater, elles montrent que la lame a la forme d'une aile aérodynamique d’avion. Ce profil aérodynamique génère l'ascenseur par le biais d'une différence de pression, exactement comme pour les avions.

Les Pales du Rotor :Comment fonctionnent-elles dans l’air ?

www.flyhigher.eu

Air

Chaque pale du rotor a sa surface supérieure courbée.

Une grande quantité d'air s'écoule au dessus des lames lorsqu’elles sont en rotation.

L'air circule beaucoup plus rapidement sur la pale du rotor que sous elle.Cela provoque une différence de pression entre le dessus et le dessous de la pale.

Cette différence de pression entraîne une force de portance, qui tire l'hélicoptère vers le haut. L'hélicoptère est effectivement « aspiré » dans l'air lorsqu’il décolle !

Les Pales du Rotor :Comment fonctionnent-elles dans l’air ?

www.flyhigher.eu

Maintenant, nous savons comment l’effet «Aspiration» est généré pour assurer le décollage, il faut maintenant être capable de se déplacer.

Si les lames ne bougent pas durant leur rotation, l’hélicoptère va juste continuer à monter !

Les pales du Rotor, quoi d’autre ?Comment fonctionnent-elles dans l’air ?

www.flyhigher.eu

Mais il faut également se déplacer à gauche ou à droite et « choisir» une certaine direction. Comment faire ?

C'est ici qu'une partie de l'hélicoptère appelé plateau oscillant entre en jeu.

Celui-ci est composé d’un moyeu et d'une série de les tiges où toutes les pales du rotor sont connectés ensemble, le Hub.

Ce plateau oscillant incline les lames en poussant ou en tirant sur certaines tiges, donc en modifiant l'écartement (l’angle) des lames individuellement lorsqu’elles sont en rotation. Simple… non ?

Pales Hub

Plateau oscillant

Tiges [pour monter et descendre le moyeu et donc l'inclinaison des pales]

Se déplacer dans les airs

www.flyhigher.eu

Pour aller vers l'arrière, il faut incliner le moyeu et des pales vers le haut et l’hélicoptère pars… vers l'arrière.

Pour faire le contraire et aller vers l'avant, il faut incliner le hub et les lames vers l’avant et cela entraine le déplacement vers l'avant.

Pour se déplacer latéralement, il faut incliner le hub et les lames vers la droite ou vers la gauche.

ARRIERE

AVANT

GAUCHE OUDROITE

Les Pales du Rotor : Quoi de plus !

www.flyhigher.eu

Siège du Pilote

Cyclique

Pédales

Collectif

Sachant que les pales du rotor s’inclinent pour gérer les directions prises par l'hélicoptère, comment fait le pilote pour contrôler cela ?

Trois commandes principales de l’hélicoptères entrent en jeu :

• Levier de pas cyclique

• Pas général (ou collectif)

• Pédales

Comment contrôle-t-on un hélicoptère ?

www.flyhigher.eu

Le cyclique a la forme d'un frein à main dans une voiture et contrôle le plateau cyclique, vu précédemment.

Avec ce « joystick » dans une main, le pilote contrôle l'angle d'inclinaison du plateau cyclique et peut donc peut décider dans quelle direction doit aller l'hélicoptère.

Comment contrôle-t-on un hélicoptère ?Le Cyclique

www.flyhigher.eu

Il a la forme d'une manette de jeu d'un ancien ordinateur et fonctionne un peu comme l'utilisation des joysticks par les pilotes d’avions.

Avec ce contrôleur « Collectif » dans la main, le pilote peut déterminer si l'hélicoptère doit monter ou descendre.

Comment contrôle-t-on un hélicoptère ?Le Collectif

www.flyhigher.eu

Enfin il y a deux pédales où le pilote pose chacun de ses pieds.

Avec ces dernières, le pilote peut déplacer le rotor de queue sur le côté, donc tourner l'avion à gauche ou à droite tout en gardant le niveau horizontal du fuselage.

En jouant habilement sur la combinaison de ces trois commandes de vol, le pilote peut diriger totalement son engin !

Comment contrôle-t-on un hélicoptère ?Les Pédales

www.flyhigher.eu

Vous devez maintenant en savoir suffisamment pour suivre ce film sur les hélicoptères.

Intéressés ? Quand vous rentrerez chez vous, jetez un œil sur «Hélicoptères»

sur YouTube. Il y a des trucs fascinants !

Hélicoptères

S'il vous plaît regarder la vidéo 2 Hélicoptère

Video source – C'est pas sorcier

www.flyhigher.eu

Consortium

/groups/Fly-Higher-Project-4737756

/flyhigherproject

www.flyhigher.eu

Follow us on

www.flyhigher.eu For further information flyhigher@inovamais.pt