Configuration du rotor de queue

Rotor de queue d'un hélicoptère, au milieu la tringlerie pour le réglage des pales

La configuration du rotor de queue est un type de construction courant dans les hélicoptères . Pour que le rotor principal puisse générer une portance, il doit être mis en rotation rapide par un moteur ou une turbine . Cet entraînement, qui est fixé au fuselage, génère un couple en sens inverse dû à la conservation du moment cinétique . Le rotor de queue est censé compenser ce couple par une contre-poussée. L'idée d'utiliser la poussée horizontale contre le mouvement du rotor afin de stabiliser l'avion est originaire d' Étienne Œhmichen et est le résultat d'observations intensives de la nature. Cependant, les frères Fritz et Wilhelm Achenbach ont conçu le principe avec rotor principal et rotor de queue dès 1874.

La configuration du rotor de queue a été développée prête à l'emploi par Igor Sikorski et démontrée avec succès pour la première fois sur le Sikorsky VS-300 en 1939. En raison des coûts de développement, de construction et de maintenance inférieurs par rapport aux doubles rotors ( configuration en tandem , rotor coaxial ou double rotor Flettner ), cette conception est encore utilisée dans la majorité des hélicoptères aujourd'hui.

Fonctions du rotor de queue

Principe de fonctionnement du rotor de queue
Compensation de la dérive par roulis

En fonction de l' angle d'attaque des pales du rotor, l' entraînement du rotor principal génère un couple agissant contre le sens de rotation du rotor principal sur le fuselage d'un hélicoptère. Une poussée horizontale est générée par le rotor de queue fixé à une poutre de queue à l'extérieur du cercle rotorique afin de contrer la rotation du fuselage autour de l'axe vertical ( axe de lacet ) (voir schéma de principe à gauche). Cette poussée n'est pas constante, mais doit être ajustée par le pilote à chaque changement de couple (angle d'attaque différent des pales du rotor, changement de puissance d'entraînement).

Les rotors de queue ont deux à six pales de rotor, en fonction de la puissance requise, moyennant quoi un arrangement en forme de X est parfois utilisé (par exemple Mil Mi-28 ). Plus de 60% du bruit généré par un hélicoptère est généré par le rotor de queue. Des rotors de queue encapsulés, appelés fenestrons , sont également utilisés pour réduire ce risque et le risque de blessure causé par les pales du rotor de queue en rotation . Ici, jusqu'à 18 lames sont en partie disposées de manière asymétrique pour réduire davantage les pics de bruit.

La poussée horizontale, qui agit à l'encontre du couple du rotor principal, génère une force qui agit latéralement sur le fuselage quelle que soit la conception du rotor de queue, c'est ce qu'on appelle la dérive . Cette dérive correspond au lancement et à l'atterrissage, mais surtout en vol stationnaire , le pilote effectue un mouvement de décalage en roulis inversé (voir schéma de principe à droite). Dans certains modèles d'hélicoptères dotés d'un système de stabilisation automatique du vol stationnaire ( hover automatique ), comme le Mil Mi-26 russe , cela se fait automatiquement.

En plus de la compensation de couple, le rotor de queue sert également à piloter l'hélicoptère autour de l' axe vertical , c'est-à-dire la rotation droite/gauche. Le pilote actionne le rotor de queue en utilisant les pédales sur le plancher du cockpit. Les commandes de contrôle sont généralement transmises des pédales via une liaison à un manchon coulissant ou à une tige de poussée, qui modifie l' angle de réglage collectif des pales du rotor. La commande collective du rotor principal via le plateau oscillant est basée sur le même principe . Le rotor de queue utilise jusqu'à 20 % de la puissance du moteur d' un hélicoptère.

Assistez au vol vers l'avant ou affrontez de nombreux modèles d'hélicoptères avec des surfaces de contrôle aérodynamiques - comme un stabilisateur vertical sur la poutre de queue - à une stabilisation croissante du taux autour de l'axe vertical. Dans certains hélicoptères, le rotor de queue est à nouveau dirigé un peu vers le bas afin de contrer le poids de la poutre de queue grâce au flux d'air dirigé vers le bas en biais ; sur le Sikorsky UH-60, par exemple, cet angle est de 20 degrés.

Voir également

Autres concepts pour équilibrer le couple :

Littérature

  • Walter Bittner : Mécanique de vol de l'hélicoptère. La technologie, le système de dynamique de vol des hélicoptères, la stabilité du vol, la contrôlabilité. 3e édition mise à jour. Springer, Berlin et autres 2009, ISBN 978-3-540-88971-7 .
  • Ernst Götsch : Technologie aéronautique. Introduction, bases, science aéronautique. Motorbuchverlag, Stuttgart 2009, ISBN 978-3-613-02912-5 .
  • Niels Klußmann, Arnim Malik : Lexique de l'aviation. 3e édition mise à jour. Springer, Berlin et autres 2012, ISBN 978-3-642-22499-7 .
  • Jens Rosenow : L'approche innovante de Bell : les rotors de queue électriques. Dans : Rotorblatt , n° 2/2020, pp. 40-41

Preuve individuelle

  1. ↑ Frères Achenbach : 1874 , consulté le 17 novembre 2016
  2. ↑ Timeline. Dans : Kyrill von Gersdorff, Kurt Knobling : hélicoptère et autogire . Histoire du développement de l'avion à voilure tournante allemand depuis le début jusqu'aux développements de la communauté internationale (= Die deutsche Luftfahrt. 3). 3e édition augmentée. Bernard & Graefe, Munich et autres 1999, ISBN 3-7637-6115-2 , p. 336-339, ici p. 336.
  3. ↑ Niels Klußmann, Arnim Malik : Lexique de l'aviation. 3e édition mise à jour. Springer, Berlin et autres 2012, p. 230.
  4. ↑ a b Rc Heli action. Avril 2013, ISSN  1869-9219 .