Présentation générale d'un hélicoptère

Comment vole un hélicoptère?

cliquez sur l'image pour une vue des principaux éléments d'un hélicoptère, des principes du vol de l'hélicoptère et des commandes de celui-ci

Un hélicoptère ne vole pas comme un avion. En effet, il ne possède pas d'ailes. Le plan qui va permettre la sustentation de l'appareil est obtenu par la rotation des pales du moteur principal: cette rotation crée un plan de portance, celui des pales en rotation. Cette "aile" de l'appareil, si l'on peut dire, se trouve donc au-dessus du corps de ce dernier. La rotation des pales, par ailleurs, crée un couple gyroscopique, qui fait dériver le corps de l'hélicoptère en-dessous du plan; pour contrer ce couple, les hélicoptères sont munis d'un rotor de queue qui contre-balance la tendance (le rotor de queue, par ailleurs, affaiblit la puissance du moteur central). L'ensemble du groupe principal des pales, enfin -donc le plan de portance- peut, dans son ensemble, varier en inclinaison, sur 360°. Toutes ces caractéristiques -un plan de portance par des pales en rotation, l'ensemble du plan orientable en inclinaison- permettent le vol: l'action sur l'angle des pales permet, d'une part, de tirer plus ou moins parti de la rotation du moteur principal et, d'autre part, de faire monter ou descendre l'appareil; l'inclinaison du plan porteur (en haut-en bas vers l'avant ou l'arrière, ou à gauche ou à droite) permet de contrôler le cap de l'avion (incliner la voilure vers le bas fait que l'hélicoptère va descendre, à droite ou à gauche qu'il va virer, etc.). On notera enfin que, sur un hélicoptère moderne, il n'y a pas de commande des gaz. La vitesse de rotation du moteur principal est contrôlée par un mécanisme qui ajuste celle-ci automatiquement en fonction de l'angle des pales choisi par le pilote. Sur les modèles anciens, il existait une commande indépendante des gaz moteur. Un hélicoptère, enfin, est équipé d'un palonnier, qui agit sur le rotor de queue; l'action a pour but de corriger l'effet gyroscopique induit par l'action -en plus ou en moins- sur les pales ainsi que les dérapages -habituels à tout aéronef- en cas de virage. Il n'y a de réglages de compensation -sur certains hélicoptères- que pour l'action sur l'ensemble de la voilure. Un hélicoptère ne possède pas de volets

Comment contrôle-t-on un hélicoptère?

Comment, en terme de pilotage, contrôle-t-on tout ceci? Premier fait remarquable, le pilote, dans un hélicoptère, n'est pas assis à la gauche de l'appareil, comme dans un avion, mais à droite (sans doute parce que l'action sur la commande de l'angle des pales se fait sur la gauche du pilote et que l'action -plus naturelle- sur le cap se fait par le manche, avec la main droite). Comme trois actions principales sont requises pour le vol d'un hélicoptère -angle des pales, inclinaison de la voilure dans son ensemble, rotor de queue), un pilote d'hélicoptère utilise trois commandes principales: le "collectif", le "cyclique" et le palonnier. L'action sur les commandes, en hélicoptère doit être douce. Plus encore que pour un avion, toute action sur une commande nécessite généralement une action sur les autres

• le collectif, levier situé à gauche du pilote (semblable à un frein à main d'automobile) contrôle la sustentation par le pas des pales. Tirer augmente la sustentation, baisser la diminue. Augmenter nécessite du palonnier à gauche; diminuer du palonnier à droite. Et une correction au cyclique est également nécessitée. En plus du départ du nez vers la droite ou la gauche, toute augmentation du collectif fait aussi partir le nez vers le haut et toute réduction vers le bas; on corrige avec un peu de cyclique. A l'extrêmité du collectif, on trouve une commande des gaz (normalement, une fois réglée sur 100% c'est l'hélicoptère lui-même qui ajuste la puissance des gaz fonction de l'action sur le collectif; on peut régler le gas (via CTRL+F2 ou F3 dans FS2002); on règle les gas en pourcentage de la vitesse de rotation de la turbine)
• le cyclique (ou manche) a le même rôle que le manche dans un avion, via une action sur l'ensemble rotor-pales. En vol stationnaire, le cyclique donne une translation dans le sens de l'action (avec une vitesse fonction de l'inclinaison). D'une façon générale, le cyclique donne aussi la vitesse (le plus on incline l'hélicoptère vers l'avant, le plus on gagne de la vitesse, et inversement). Le pilote doit toujours conserver la main sur le manche. Toute action sur le manche vers l'avant doit amener une augmentation du collectif. Tout action du manche vers l'arrière doit amener une réduction du collectif. Il faut aussi de l'action au palonnier pour contrôler le couple
• le palonnier contrôle le rotor de queue. Il permet de contrôler les effets de couple du rotor principal. En vol stationnaire permet de contrôler le cap. En vol de croisière, il permet de coordonner les virages (qui se contrôlent à la bille). A vitesse de croisière, l'air qui circule le long du fuselage maintiendra, pour l'essentiel, l'hélicoptère rectiligne mais dès qu'on réduira la vitesse, le corps de l'appareil commencera rapidement à tourner dans le sens contraire à celui du rotor principal (l'effet tend à s'annuler sur les hélicoptères à deux rotor principaux contre-rotatifs; cependant le poids plus lourd, la complication des deux rotors, des transmissions, etc. ne sont pas considérés comme de bonnes choses)

D'une façon générale, les auteurs soulignent que le pilotage d'un hélicoptère est délicat. Au point, par exemple, que le simple fait de regarder dans la direction dans laquelle on veut virer fera virer l'hélicoptère dans cette direction

Le tableau de bord d'un hélicoptère

Le tableau de bord d'un hélicoptère reflète, bien sûr les commandes spécifiques de ce type d'aéronef tout en reprenant des cadrans et commandes que l'on peut déjà avoir rencontré dans un avion

cliquez sur l'image pour une vue détaillée du tableau de bord d'un hélicoptère, avec une vue générale du poste de pilotage

Le moteur d'un hélicoptère tel le Bell 206B JetRanger III de FS2002 est un moteur à turbines. L'hélicoptère est donc propulsé, stricto sensu, par un moteur à réaction identique à celui d'un avion de ligne. La puissance du moteur, cependant, dans le cas de l'hélicoptère, est transmise au rotor principal et au rotor de queue. Le principe d'un moteur à turbines est le suivant: des turbines, qui ressemblent à des ventilateurs, sont des ailettes accrochées autour de l'arbre central du moteur, à l'avant de celui-ci. Ces turbines accélère de l'air en direction d'une chambre de combustion située à l'arrière. En cours de route, l'air est compressé. Arrivé à la chambre de combustion, il se mélange au carburant et s'enflamme. Le résultat en est des gaz d'échappements chauds. Dans un avion, les gaz produisent la poussée. Dans un hélicoptère, la poussée des gaz d'échappement est utilisée pour faire tourner les deux rotors. En tant que moteur à turbines, le moteur du Bell 206B JetRanger III nécessite donc, au tableau de bord, les références spécifiques de ce type de moteur. Comment sur un avion de ligne, par exemple, on va trouver les tours/mn du compresseur basse pression en % (le célèbre N1); spécifique aussi d'une turbine, les valeurs N2 (tours/mn du compresseur haute pression en %), ici couplée à la vitesse de rotation du rotor (exprimée en trs/mn), la température des gaz d'échappement (EGT), la pression et la température d'huile, la pression du carburant. On notera que, comme pour un moteur d'avion de ligne, ces valeurs sont contrôlées seulement par une action sur la manette des gaz. Comme dans le cas d'hélicoptère comme le Bell 206B JetRanger III, la commande des gaz est une commande auto-régulée par l'action sur le collectif, le pilote n'auront donc pas à vérifier outre-mesure ces valeurs, sinon, par intermittence pour s'assurer qu'elles restent dans leurs valeurs requises. Par contre, les hélicoptères qui nécessiteraient une action indépendante, par le pilote, sur les gaz, supposent donc que le pilote agisse sur la commande des gaz (CTRL+F1 à F4 dans FS2002 par exemple) en surveillant ces valeurs, comme pour avion de ligne. Enfin, sont également spécifiques à l'hélicoptère, cette fois du fait de son fonctionnement les cadrans suivants: la pression et la température d'huile de la tringlerie de transmission (qui est le système qui permet, par le collectif, de faire varier le pas des pales du rotor) et le couple moteur; cette valeur est liée à l'action sur le collectif (par l'augmentation du pas des pales, l'action augmente aussi le couple du rotor, l'entraînement induit du corps de l'hélicoptère dans le sens contraire de rotation des pales, soit pour le Bell 206B vers la droite); la valeur est donnée en % du couple (chaque phase du vol en hélicoptère peut se fonder sur telle ou telle valeur de ce couple)

Pour le reste, des cadrans comme le tachymètre, l'horizon artificiel, l'altimètre, etc. sont semblables, dans leur aspect et leur utilisation, à ceux d'un avion. Idem pour les aides à la radio-navigation ou le tableau des radios. Une des différences principales par rapport aux avions réside aussi dans le fait que le pilote, dans un hélicoptère, est assis à la droite -et non à la gauche- de l'appareil