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Système de contrôle
Base
Un hélicoptère est contrôlé par trois commandes différentes. Le joystick, également appelé cyclique, est utilisé en vol stationnaire pour déplacer l'hélicoptère à gauche, à droite, à l'avant ou à l'arrière. En vol vers l'avant, le cyclique amorce les virages ou la montée et la descente. Avec les pédales, l'hélicoptère peut être tourné autour de l'axe vertical en place, et avec le collectif, le pilote contrôle la montée et la descente en vol stationnaire, et avec le cyclique la vitesse en vol avant.
Pour chaque hélicoptère, le joystick est actionné avec la main droite et le collectif avec la gauche. Les pieds sont nécessaires pour contrôler le rotor de queue via les pédales. En raison de l'instabilité d'un hélicoptère, le Cyclic ne doit pas être relâché en vol, à moins que l'hélicoptère ne soit équipé d'un système de stabilisation automatique.
Avec les organes de commande (Cyclic, Collective et Pédales), l'angle de réglage des pales du Hauptrotor- resp. du rotor de queue est réglé mécaniquement. L'angle de réglage est l'angle entre une ligne définie sur l'hélicoptère et l'utilisation du profil des pales du rotor. L'angle d'attaque, en revanche, est l'angle entre le profil des pales du rotor et l'air entrant. Cela signifie qu'avec le réglage de l'angle de réglage via le système de contrôle, l'angle d'attaque et donc la portance sont également modifiés.
Dès que le pilote tire sur le collectif, l'angle de réglage (et donc l'angle d'attaque) de toutes les pales du rotor est augmenté d'autant. En conséquence, la portance globale augmente et l'hélicoptère commence à s'élever. Par analogie, l'angle de réglage diminue lorsque le pilote pousse le collectif vers le bas.
Lorsque le Cyclic est poussé en avant, le pas des pales du rotor change continuellement pendant un tour. En raison de la différence de flottabilité, le plan des pales du rotor est incliné vers l'avant. Bien sûr, l'avion bascule vers l'arrière dès que le pilote tire le Cyclic vers l'arrière.
La même chose que celle décrite ci-dessus se produit lorsque le pilote pousse le cyclique soit vers la droite, soit vers la gauche.
Avec les pédales, l'angle de réglage de toutes les pales du rotor de queue est réglé de la même manière (comme le réglage collectif des pales du rotor principal). Cela permet d'augmenter ou de diminuer la poussée du rotor de queue.
Toute l'affaire du contrôleur n'a qu'une petite prise. Dès que le pilote change quelque chose sur l'un des trois gouvernails, il doit aussi corriger les deux autres. Comme nous le savons, le pilote doit tirer sur le collectif s'il veut monter en vol stationnaire. Cela provoque maintenant une augmentation du couple en raison de l'angle d'attaque plus important des pales du rotor (et donc une résistance à l'air accrue). En conséquence, l'hélicoptère commence à tourner autour de l'axe vertical, ce qui ne peut être évité qu'en corrigeant le rotor de queue. Maintenant que le rotor de queue fournit une plus grande poussée latérale, le déplacement latéral de l'hélicoptère est également augmenté, ce qui à son tour ne peut être compensé qu'avec une correction sur le cyclique. On pourrait penser que l'hélicoptère est maintenant en vol stationnaire stable. Ce n'est malheureusement pas le cas ! En raison des influences extérieures (en particulier le vent) et des turbulences non constantes autour de l'hélicoptère, le pilote doit toujours corriger à toutes les commandes afin de maintenir un vol stationnaire stable. La grande difficulté est de coordonner correctement toutes ces petites corrections. Ce n'est que lorsqu'un élève-pilote n'a plus à étudier quelle commande il doit maintenant corriger qu'il peut maintenir l'hélicoptère dans un vol stationnaire plus ou moins stable. Pour entraîner cet automatisme, il faut un certain temps (et quelques gouttes de sueur).
TECHNOLOGIE
Le contrôle d'un hélicoptère est assuré par des bielles de commande sur le plateau cyclique (ou rotor de queue) via des bielles de commande, des leviers d'inversion et des câbles de commande.
L'élément le plus important du contrôle de l'hélicoptère est le plateau cyclique. Il se trouve sur l'axe du rotor, directement sous le rotor principal et est responsable de la transmission des impulsions de commande aux différentes pales du rotor.
Le plateau oscillant se compose essentiellement de deux parties, la partie fixe et la partie rotative. La partie fixe ou inférieure est reliée par des tiges de commande et un levier au joystick, et la partie rotative ou supérieure à chaque pale de rotor. Si le plateau oscillant est incliné vers l'avant ou latéralement avec le manche de commande, l'angle de réglage de chaque pale de rotor change pendant un tour (réglage cyclique du pas). Lorsque le pilote tire sur le collectif, le plateau cyclique se déplace vers le haut dans son ensemble et le pas de toutes les pales augmente simultanément (pas collectif). Ce principe fonctionne quel que soit le nombre de pales de l'hélicoptère.
La commande est généralement prise en charge sur les petits hélicoptères équipés de servomoteurs hydrauliques afin de réduire l'effort du pilote. Sur les hélicoptères moyens et grands, des forces si importantes se produisent sur le plateau cyclique qu'une commande purement mécanique (uniquement avec des bielles et un levier) n'est plus possible, et la commande ne peut être assurée qu'avec une assistance hydraulique.
La commande du rotor de queue fonctionne essentiellement de la même manière. La principale différence est que seul le réglage du collectif des pales est nécessaire. Les pédales dans le cockpit sont reliées à ce qu'on appelle l'araignée par des bielles de commande, un guignol et des câbles de commande. L'araignée transmet les impulsions de commande aux différentes pales du rotor de queue, comme le plateau cyclique du rotor principal. Là encore, plus l'hélicoptère est grand, plus les forces de commande sur le rotor de queue sont importantes et plus la commande doit être soutenue par des aides hydrauliques.
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