Bonjour,
extrait de la doc de Flight Simulator pour ceux qui veulent devenir des pros des voilures tournantes... !
A+
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Pilotage des hélicoptères
Découvrez l'univers des appareils à voilure tournante
Liens connexes
Informations sur le Robinson R22 Bêta II
Informations sur le Bell 206B JetRanger III
Optimisation des effets visuels et des performances
L'apprentissage du pilotage d'un hélicoptère constitue un véritable défi. Si piloter un avion revenait à faire du vélo, alors piloter un hélicoptère correspondrait à faire du monocycle... tout en jonglant.
L'hélicoptère est très difficile à piloter car il est par essence instable. S'il est possible d'exercer une compensation sur un avion et de le l'abandonner à lui-même, un hélicoptère dans une situation comparable commence à osciller et finit par s'écraser. Il revient au pilote d'empêcher ces oscillations, mais cette tâche peut s'avérer difficilement surmontable pour un débutant
Dans la vraie vie, il faut compter, en moyenne, 10 à 15 heures pour maîtriser les bases du pilotage d'un hélicoptère. Dans Flight Simulator, le pilote moyen a besoin de six heures pour intégrer les consignes élémentaires de la simulation du Robinson R22 Bêta II ou du Bell 206B JetRanger III. Les premières heures peuvent être assez frustrantes, mais accrochez-vous ! Les caractéristiques qui compliquent le pilotage d'un hélicoptère le rendent également très ludique. Et dès que vous maîtriserez les subtilités des appareils à voilure tournante, vous vous rendrez compte qu'ils sont inégalables.
Vous vous amuserez beaucoup plus avec les hélicoptères de Flight Simulator si vous en savez un peu sur le pilotage des giravions avant de tenter de décoller.
Pour commencer vos aventures à bord d'un hélicoptère
1. Lisez le reste de cet article.
2. Lisez les articles de la section Information consacrés au Robinson R22 Bêta II et au Bell 206B JetRanger III.
3. Pratiquez, encore et toujours.
Les rotors sont des ailes
Pour bien comprendre l’aérodynamisme des hélicoptères, il faut se souvenir que leur système de rotor principal joue le rôle des ailes. Comme les pales de rotors constituent une surface portante, leur rotation génère une portance comme l'aile d'un avion, elles réagissent aux changements de l'angle d'incidence (et peuvent décrocher) exactement comme une aile.
Dans un avion, la portance est générée par les ailes et la poussée par l'hélice. Dans un hélicoptère, la portance et la poussée sont générées par le même élément : le système de rotor principal. La zone circulaire définie par la rotation des pales est appelée « disque de rotor ». Pour faire simple, le disque de rotor pousse l'air vers le bas et l'hélicoptère monte. Si le disque de rotor est incliné, l'hélicoptère se déplace dans le sens de l'inclinaison. Lorsque le rotor principal tourne, une force équivalente opposée oblige le fuselage de l'hélicoptère à tourner dans l'autre sens. Le rotor de queue compense ce couple.
Effets aérodynamiques spéciaux
Les caractéristiques de fonctionnement des hélicoptères entraînent des conditions aérodynamiques spéciales qu’un pilote doit impérativement comprendre. Parmi les plus importantes, citons :
Effet de sol
L'effet de sol désigne la diminution de la traînée induite à mesure qu’un appareil se rapproche du sol. Pour les hélicoptères, l’effet de sol est défini par une augmentation des performances lorsque l’hélicoptère est à une hauteur de rotor du sol. Il est particulièrement visible lorsque le disque de rotor principal se trouve à une demi-hauteur de rotor du sol. Comme pour les avions, un effet de sol apparaît lorsque le sol interfère avec le vortex produit aux extrémités des surfaces portantes principales — ici, le vortex des extrémités de pales. Le sol diminue également l’accélération du flux d’air induit — c’est-à-dire l’air rejeté vers le bas à travers le disque de rotor. La vélocité descendante décroissante du flux induit améliore la portance pour un angle d’inclinaison donné. L’hélicoptère a besoin de moins de puissance pour décoller grâce à cet effet de sol.
Tendance à la translation (réglage du pas cyclique)
Les hélicoptères ont tendance à dériver dans la direction de la poussée du rotor de queue. Les hélicoptères américains ont ainsi tendance à dériver vers la droite en vol stationnaire. Les avionneurs compensent cet effet en inclinant le pylône de rotor principal ou en calant le pas cyclique légèrement sur la gauche. Il peut cependant être nécessaire que le pilote force un peu la pédale gauche du pas cyclique pour compenser cet effet, notamment lors de manœuvres à pleine puissance comme en vol stationnaire ou en montée.
Accrochage
Augmentation des performances lors d’un vol en avant ou en vol stationnaire dans le vent. L’air qui circule horizontalement le long du disque de rotor lui permet de produire une sustentation plus importante à puissance égale. Cet effet se remarque généralement à des vitesses comprises entre 10 et 15 nœuds. L’accrochage s’accompagne d'une vibration basse fréquence. Le nez de l’hélicoptère se lève et l’appareil commence à grimper verticalement.
Effet transversal
Diminution de la portance dans la partie arrière du disque de rotor lors d’un vol en avant ou stationnaire dans le vent. À des vitesses faibles, l’air se déplaçant à travers la partie postérieure du disque de rotor est accéléré pendant plus longtemps et se déplace plus verticalement qu’à l’avant du disque. Cet air s’écoulant à travers la partie arrière du disque réduit l’angle d’incidence des pales du rotor et réduit la portance produite par la partie arrière du disque de rotor.
Dissymétrie de la portance
La dissymétrie de la portance correspond à un état lors duquel le rotor principal ne produit pas une portance égale sur l’ensemble du disque de rotor. Cet effet de portance dissymétrique est plus évident lors d’un décrochage pale reculante, où la moitié gauche du disque rotor (vu de dessus) décroche en raison d’une grande vitesse de déplacement avant, d’une masse élevée, d’une forte altitude densimétrique, d’une faible vitesse de rotation du rotor, de turbulences, de manœuvres brutales, ou de virages serrés. Cet effet ne se produit qu’en vol avant ou en vol stationnaire avec vent. Les constructeurs peuvent compenser cet effet de portance dissymétrique en permettant un contrôle des volets de pales ou une mise en drapeau.
Réglage de Flight Simulator pour les hélicoptères
Pour le pilotage d'un hélicoptère dans Flight Simulator, le simulateur doit impérativement fonctionner de façon fluide. Plus importante est l'actualisation de l'écran (fréquence d'images), plus le mouvement est fluide, et meilleure est la simulation. Une fréquence d'images inférieure à 15 images par secondes vous posera d'énormes problèmes de contrôle de l'hélicoptère ; plus la fréquence d'images est importante, plus la simulation est réaliste.
Vous pouvez surveiller la fréquence d'images en appuyant à deux reprises sur MAJ+Z pour afficher les coordonnées et la fréquence d'images de Flight Simulator. La fréquence d'images est exprimée en images par seconde.
Pour plus d'informations sur les fréquences d'images et l'amélioration des performances de Flight Simulator, voir Optimisation des effets visuels et des performances.
Un Robinson R22 Bêta II décolle pour un survol inoubliable de Molokai, à Hawaii.
Commandes de vol
Un hélicoptère dispose de quatre commandes de vol de base :
* Collectif
* Manette des gaz
* Pas cyclique
* Palonnier
Les hélicoptères sont beaucoup plus sensibles aux actions sur les commandes que la plupart des avions. Pour piloter un hélicoptère en douceur et avec précision, vous devez coordonner l’emploi de toutes les commandes de vol et de puissance. Gardez présents à l'esprit les points suivants :
* Contrôlez les commandes doucement, par de petits gestes, car des mouvements amples ou brusques des commandes entraîneront rapidement des oscillations de plus en plus importantes pouvant rapidement aboutir à une perte totale du contrôle de l’appareil. Il suffit presque de penser à ce que vous voulez faire pour que l'hélicoptère s'exécute — c'est dire à quel point la force physique est inutile.
* Apprenez à anticiper la façon dont le déplacement d’une commande implique de déplacer d'autres commandes en conséquence. Par exemple, si vous ajoutez de la puissance en augmentant le pas collectif, vous devrez aussi jouer du palonnier à gauche pour compenser la tendance de l’hélicoptère à partir en rotation vers la droite.
* Assurez-vous d’avoir bien compris les effets aérodynamiques spéciaux qui sont spécifiques aux hélicoptères ainsi que les manœuvres des commandes destinées à les compenser. Vous devez anticiper ces effets, et non pas simplement y réagir. Si vous attendez de ressentir les effets avant de réagir, vous aurez du mal à contrôler l’appareil.
* Ne lâchez jamais la commande de pas cyclique tant que le rotor principal est en rotation.
* Après l’atterrissage, assurez-vous que l’hélicoptère est fermement stabilisé au sol et que le pas collectif est en position complètement basse avant de vous préparer à arrêter la turbine. Maintenez le pas cyclique en position neutre jusqu’à l’arrêt complet du rotor principal.
Raccourcis clavier pour l'hélicoptère
Augmenter le collectif F3
Réduire le collectif F2
Augmenter les gaz CTRL+F3
Réduire les gaz CTRL+F2
Déplacer le pas cyclique vers l’arrière Pavé numérique 2
Déplacer le pas cyclique vers l'avant Pavé numérique 8
Déplacer le pas cyclique vers la gauche Pavé numérique 4
Déplacer le pas cyclique vers la droite Pavé numérique 6
Palonnier gauche Pavé numérique 0
Palonnier droit Pavé numérique ENTRÉE
Remarque : Vous pouvez piloter les hélicoptères de Flight Simulator à l'aide des raccourcis clavier ou d'un joystick activé par torsion. Toutefois il est beaucoup plus facile d'utiliser un joystick et un palonnier (le « manche » du joystick contrôle le pas cyclique ; la manette des gaz contrôle le collectif).
Le collectif
Le collectif (ou « commande de pas collectif ») est la commande principale de contrôle de l’altitude et de la puissance de l’hélicoptère. Elle permet de faire varier la portance produite par le système de rotor principal en augmentant ou en réduisant simultanément ou « collectivement » le pas de toutes les pales du rotor principal, ce qui explique le nom de cette commande. En d'autres termes, le collectif définit la taille du vecteur de poussée.
Dans un véritable hélicoptère, vous utiliseriez votre bras gauche pour augmenter ou diminuer le pas collectif en déplaçant un long levier monté sur le plancher du cockpit. Dans Flight Simulator, utilisez la commande des gaz ou commande du joystick ou appuyez sur F3 pour augmenter le collectif ou sur F2 pour le diminuer.
L’augmentation du collectif entraîne simultanément celle du pas (et donc de l’angle d’incidence) de toutes les pales, augmentant ainsi la portance générée par le système de rotor principal. La diminution du collectif entraîne simultanément celle du pas (et donc de l’angle d’incidence) de toutes les pales, réduisant ainsi la portance générée par le système de rotor principal.
Si augmentez le collectif, les pales du rotor génèrent plus de portance. Mais l'augmentation de l'angle d'incidence des pales génère une traînée plus importante. Vous devez donc accroître la puissance pour préserver le régime du rotor. Cette augmentation de la puissance provoque une réaction opposée équivalente, augmentant le couple. Par conséquent, lorsque vous augmenter le collectif, vous devez également jouer du palonnier vers la gauche. La réduction du collectif diminue la portance et la traînée. En outre, la puissance nécessaire à la conservation du régime du rotor diminue également, tout comme le couple. Pour garder un vol coordonné, vous devez jouer du palonnier vers la droite lorsque vous réduisez le collectif. N'oubliez pas d'anticiper — si vous attendez de ressentir les effets d'un mouvement avant de réagir, vous aurez du mal à contrôler l’appareil.
La manette des gaz
La manette des gaz est située à l’extrémité du levier de contrôle du collectif. Dans Flight Simulator, le R22 et le JetRanger III sont tous deux équipés de gouvernes qui ajustent automatiquement le régime du rotor lorsque le pilote augmente ou diminue le collectif. La puissance augmente automatiquement quand le collectif est redressé, et diminue quand il est abaissé. De cette façon, le régime du rotor reste constant lorsque l'angle d'incidence des pales est modifié.
Pour contrôler la manette des gaz de manière indépendante dans Flight Simulator, appuyez sur CTRL+F2 pour diminuer la puissance et sur CTRL+F3 pour l’augmenter.
La règle d'or du pilotage d'hélicoptère : préserver le régime du rotor !
Si le rotor principal et le rotor de queue ne tournent pas assez vite, ils ne peuvent générer assez de portance, ce qui peut s'avérer catastrophique. Sans portance générée par le rotor principal, l'hélicoptère ne peut se maintenir dans les airs ; sans portance générée par le rotor de queue, le pilote ne peut pas contrôler le lacet. Heureusement, le R22 et le JetRanger III bénéficient tous deux de gouvernes qui maintiennent automatiquement le régime du rotor dans des limites acceptables.
Le pas cyclique
En vol, le pas cyclique (ou commande de pas cyclique) permet de contrôler l’assiette et l'inclinaison de l’hélicoptère, comme le manche à balai permet de contrôler la gouverne de profondeur et les ailerons dans un avion. Le pas cyclique est la principale commande de contrôle de la vitesse-air en vol. Actionner le pas cyclique vers l’avant augmente la vitesse relative ; l’actionner vers l’arrière la réduit.
La direction de la force générée par le disque du rotor est contrôlée à l'aide du pas cyclique, par le biais d'une série de liaisons mécaniques. Le pas cyclique fait basculer le disque du rotor et, en vol stationnaire, contrôle la direction et la vitesse de déplacement de l’hélicoptère au-dessus du sol. Un déplacement du pas cyclique vers l’avant fera voler l’hélicoptère vers l’avant. Un déplacement du pas cyclique vers la gauche fera se déplacer l’hélicoptère vers la gauche au-dessus du sol, etc. La position du collectif définit la taille du vecteur de poussée. La position du collectif définit le basculement (ou direction) du vecteur de poussée.
Dans Flight Simulator, vous pouvez contrôler le pas cyclique à l'aide d'un joystick ou du pavé numérique situé sur la droite de votre clavier. (Appuyez sur 2 pour déplacer le pas cyclique vers l'arrière, sur 8 pour le déplacer vers l'avant, sur 4 pour le déplacer vers la gauche et sur 6 pour le déplacer vers la droite.)
L’amplitude de déplacement du pas cyclique détermine la vitesse de déplacement de l’hélicoptère dans une direction particulière. Un déplacement du pas cyclique exige généralement que vous apportiez des modifications aux autres commandes de vol, au pas collectif et au palonnier. Par exemple :
* Lors d’un vol de croisière normal, l’application du pas cyclique vers l’avant entraîne un piqué du nez de l’hélicoptère. La vitesse-air augmente et l’hélicoptère commence à descendre, à moins que vous n’augmentiez le pas collectif pour augmenter la portance générée par le rotor principal et accroître la puissance.
* L’application du pas cyclique vers l’arrière entraîne un cabré du nez de l’hélicoptère. La vitesse-air diminue et l’hélicoptère commence à monter à moins que vous ne réduisiez le pas collectif afin de réduire la puissance.
* Un déplacement du pas collectif modifie le couple, de sorte que vous devez jouer du palonnier à droite ou à gauche pour maintenir un vol coordonné.
Palonnier
Le palonnier permet de compenser le couple généré par le rotor principal. L'augmentation du collectif accroît le couple, sa diminution le réduit. Utilisez le palonnier pour éviter de subir une rotation involontaire.
Lorsque vous ajoutez de la puissance en augmentant le collectif, vous devez utiliser la pédale gauche du palonnier pour empêcher l’hélicoptère de partir en rotation vers la droite. De même, si vous réduisez la puissance en diminuant le collectif, vous devez utiliser la pédale droite du palonnier pour compenser la réduction du couple. (Remarquez qu'il s'agit d'un comportement opposé à la tendance à virer à gauche d'un avion avec une puissance élevée.)
Lors d'un vol en avant, un hélicoptère tourne de la même façon qu'un avion : par une inclinaison. En vol stationnaire, vous utiliserez le palonnier pour maintenir le cap de l’hélicoptère — la direction vers laquelle pointe le nez de l’appareil. En vol stationnaire, vous pouvez également utiliser la pédale gauche ou droite pour faire virer l’hélicoptère. Ce type de virage s’appelle un « virage à la pédale ».
En vol de croisière et lors de montées et de descentes normales, utilisez le palonnier pour maintenir un vol coordonné — autrement dit, pour préserver la compensation de l’hélicoptère. N’utilisez pas le palonnier pour faire virer l’hélicoptère sauf lors d’un vol stationnaire. Utilisez le pas cyclique pour incliner l’hélicoptère et le faire virer et pour maintenir le cap de l’appareil. Vous pouvez déterminer si l’assiette de l’hélicoptère est correcte en contrôlant la position de la bille dans l'indicateur de virage ou l’aiguille de virage. Si la bille est située à gauche du centre, ajoutez un peu de palonnier à gauche. Si la bille est située à droite du centre, ajoutez un peu de palonnier à droite.
Dans Flight Simulator, pour la commande anticouple, vous pouvez utiliser un palonnier ou un joystick activé par torsion, ou encore le pavé numérique (Appuyez sur 0 pour la pédale gauche et sur ENTRÉE pour la droite.)
Répartition de la puissance
La turbine d’un hélicoptère entraîne à la fois le rotor principal et le rotor de queue anti-couple. Si vous devez utiliser une puissance élevée pour rester en vol stationnaire ou pour parvenir au vol stationnaire dans un fort vent de travers venant de la droite, il se peut que le rotor de queue ne puisse pas développer suffisamment de poussée pour contrer le couple développé par le rotor principal ou la tendance de l’hélicoptère à se comporter comme une girouette dans le vent.
Manœuvres
Vol stationnaire
Le vol stationnaire (garder une position stable 3 à 5 pieds au-dessus du sol) est l'une des manœuvres que les néophytes ont le plus de difficultés à maîtriser. Toutefois, elle est également l'une des plus importantes car elle est nécessaire au début de tout décollage et à la fin de tout atterrissage.
Le vent complique encore les choses. Une modification de la vitesse au sol ou de la vitesse-air joue sur la puissance nécessaire à la conservation de l'altitude, ce qui affecte le couple — vous devez donc anticiper les modifications et appliquer rapidement les corrections nécessaires.
La clé est de se concentrer sur l'horizon et sur des objets éloignés de 30 à 50 pieds, afin de percevoir le mouvement, de l'arrêter et de revenir à la position d'origine.
Roulage
Dans le cas d'un hélicoptère, le roulage est appelé « roulement en l'air » car il est effectué à quelques pieds au-dessus du sol, dans un mouvement vers l'avant. Vous utiliserez généralement cette technique lorsque vous circulerez d’une zone à une autre à l’intérieur d’un aéroport ou si vous devez déplacer l’hélicoptère sur une courte distance.
Si vous amenez les patins à plus de 3 pieds (1 m) au-dessus du sol, l’hélicoptère ne bénéficiera plus de l’effet de sol et vous devrez augmenter la puissance d’environ 10 % pour rester en vol stationnaire.
Gardez à l’esprit que dans certaines conditions, notamment dans des herbes hautes, sur un terrain accidenté ou à une altitude élevée, il est possible que l’appareil ne puisse pas se soustraire à l’effet de sol.
Rappel :
* Le pas cyclique contrôle la direction vers laquelle l’hélicoptère se déplace.
* Effectuez de légères corrections à l’aide du collectif pour conserver l’altitude requise.
* Pour éviter que le nez de l’appareil ne dévie, utilisez le palonnier.
Décollage
Sauf en cas d'obstacle, les pilotes d'hélicoptères évitent les décollages verticaux, droits vers le ciel, ou les départs rapides à proximité du sol. Un hélicoptère qui se trouve à quelques centaines de pieds au-dessus du sol, avec une faible vitesse-air, ou qui est près du sol mais se déplace très rapidement, aura beaucoup de difficultés à surmonter une défaillance du moteur. La procédure recommandée implique de décoller en vol stationnaire à quelques pieds au-dessus du sol, puis d'accélérer pour atteindre 40 à 50 nœuds, avant d'entamer une lente montée.
Notez la direction et la vitesse du vent. Autant que possible, essayez de décoller directement face au vent afin de minimiser la dérive latérale et d’augmenter les performances de l’hélicoptère lors du décollage et de la phase ascensionnelle. Le cas échéant, l’action du vent dans le rotor principal aura le même effet qu’une poussée vers l’avant. Par exemple, si l’hélicoptère fait face à un vent de 10 à 15 nœuds, le rotor subit une sustentation de translation effective même lorsqu’il est posé au sol.
Lorsque vous serez prêt à décoller, observez les éléments du décor autour de vous et prenez un point de repère situé au loin (tel qu’un immeuble, une tour ou une station essence). Utilisez ce point et l’horizon comme références pour vous aider à maintenir l’alignement et l’assiette de l’hélicoptère lorsque vous décollerez.
Maintenez le pas cyclique (le manche du joystick) dans une position relativement neutre et amenez le levier du collectif en position basse (utilisez la manette des gaz du joystick ou appuyez sur F2).
Relevez lentement et doucement le levier du collectif (appuyez sur F3 ou utilisez la commande des gaz du joystick). L'hélicoptère doit normalement peser de moins en moins lourd sur les patins. Lorsque le poids de l’hélicoptère sera nul sur les patins, l’appareil commencera à dériver et à tourner vers la droite. Pour contrer cet effet, poussez légèrement la commande de pas cyclique vers la gauche, sans modifier le pas collectif. Appuyez sur la pédale gauche du palonnier (faites pivoter le manche du joystick vers la gauche, utilisez le palonnier ou appuyez sur la touche 0 du pavé numérique) afin de compenser le couple généré par le rotor principal.
Observez ce qui se passe à l’extérieur de l’hélicoptère et concentrez-vous sur l’horizon et les autres repères visuels. Pour poursuivre le décollage, augmentez progressivement le collectif. Attendez-vous à utiliser le palonnier de gauche au cours du décollage et maintenez le cap et la position à l’aide de petits mouvements doux du pas cyclique et du palonnier.
Maintenez les patins de l’hélicoptère à environ 3 pieds (1 m) au-dessus du sol. Ne vous élevez pas davantage afin de prévenir une éventuelle panne de moteur et de continuer à bénéficier de l’effet de sol. Augmentez ou diminuez le collectif pour conserver votre altitude. Maintenez l’assiette requise en exerçant de légères pressions sur la commande de pas cyclique et utilisez le palonnier pour empêcher le nez de l’hélicoptère de partir en rotation. Anticipez les corrections nécessaires pour compenser les effets du vent. Vous devrez pousser légèrement la commande de pas cyclique vers l’avant si vous décollez vent debout, vers la gauche avec un vent de travers venant de la gauche, etc.
Dès que vous êtes prêt à poursuivre votre décollage, poussez doucement le pas cyclique vers l'avant pour abaisser le nez et commencer à vous déplacer le long du tracé de départ. Il se peut que l’hélicoptère ait tendance à se stabiliser lorsque vous commencerez à avancer. Compensez en ajoutant un peu de collectif vers le haut.
Dès que la vitesse atteint 10 à 15 nœuds, l’hélicoptère entre dans la phase de sustentation de translation effective. Le nez a alors tendance à partir en lacet vers la gauche et à se cabrer légèrement. Pour maintenir l’appareil à l’horizontale, poussez la commande de pas cyclique vers l’avant. Poussez le pas cyclique vers la gauche pour empêcher l'hélicoptère de dériver vers la droite et actionnez le palonnier droit pour garder le cap. L’appareil va continuer à monter et à prendre de la vitesse. Si vous avez vraiment l'impression de jongler à ce moment, vous ne vous faites pas d'idées ; le pilotage d’un hélicoptère n’est pas chose facile et, pour beaucoup, il revient à essayer de maintenir une balle en équilibre sur une autre.
Poursuivez le décollage en suivant un circuit de circulation modifié. Montez droit devant vous à une vitesse de 60 nœuds jusqu’à 300 pieds (90 m). L’appareil doit être quasiment à l’horizontale.
Virez de 90 degrés à gauche (circuit de circulation standard) ou à droite vers la branche vent de travers. Continuez de monter jusqu’à 500 pieds (150 m) en maintenant une vitesse-air indiquée de 60 nœuds.
Pour accélérer et maintenir la vitesse ascensionnelle de l'hélicoptère, augmentez le collectif et ajoutez un peu de pas cyclique vers l’avant. Une fois dans la branche vent de travers, quittez le circuit de circulation ou virez à nouveau de 90 degrés pour rejoindre la branche vent arrière et regagner le sol.
Montée
Le R22 et le JetRanger peuvent tous deux effectuer une montée à une vitesse supérieure à 1 300 pieds par minute (au niveau de la mer et dans des conditions météo standard). En général, pour les deux hélicoptères, la montée est effectuée à 60 nœuds.
Pour une montée normale, ajustez le collectif (utilisez la manette des gaz du joystick ou appuyez sur F3) afin d’obtenir une pression d'admission (R22) ou une valeur de couple (JetRanger) supérieure de 10 % environ à celle requise pour maintenir un vol stationnaire dans l’effet de sol.
Utilisez le cyclique (joystick ou touches FLÈCHE) pour adopter une assiette permettant de maintenir une vitesse d’environ 60 nœuds.
Vous remarquerez que plus vous montez, moins le moteur développe de puissance. À mesure que vous montez, contrôlez les instruments moteur et augmentez progressivement le collectif pour maintenir la puissance requise.
Gardez à l’esprit les points suivants lorsque vous êtes en montée :
* Utilisez le collectif pour contrôler la puissance et la vitesse ascensionnelle.
* Surveillez attentivement les instruments moteur afin d’être sûr de respecter les limites d’utilisation.
* Maintenez l’assiette de l’appareil (et donc sa vitesse-air) en observant l’horizon au loin. Si vous vous concentrez sur un point trop proche du nez de l’appareil, il vous sera difficile de conserver l’assiette de vol requise.
* Utilisez le pas cyclique pour contrôler la vitesse-air (ainsi que l’assiette) de l’hélicoptère et le palonnier pour maintenir le cap ou, au besoin, pour établir un angle de dérive afin de voler selon une trace au sol constante.
* Utilisez le palonnier pour compenser les mouvements de lacet et maintenir l’appareil en vol coordonné. Une glissade ou un dérapage dégrade sérieusement les performances en montée.
Pour passer en palier à l’issue d’une montée, commencez à réduire le pas collectif environ 50 pieds (15 m) avant l’altitude que vous vous êtes fixée. Ajoutez un peu de palonnier à droite lorsque vous réduirez la puissance à la valeur de croisière. Utilisez le pas cyclique pour maintenir la vitesse de croisière. (inclinez-le vers l’avant pour accélérer ou vers l’arrière pour ralentir).
Croisière
Dans des conditions normales, avec le R22, vous devez régler le collectif entre 21 et 22 pouces de pression d'admission pour la croisière. Avec le JetRanger, définissez un couple de 80 %.
Pour maintenir la trace au sol requise, utilisez le palonnier pour faire pivoter l’hélicoptère dans le lit du vent et établir l’angle de dérive correct. Pour virer, inclinez l’hélicoptère à l’aide du pas cyclique.
Utilisez le palonnier pour la compensation, autrement dit pour que l'hélicoptère reste en vol coordonné. Si la bille de l'indicateur de virage indique une glissade ou un dérapage, appuyez sur la pédale droite ou gauche jusqu’à ce que la bille soit centrée.
Descente
Pour que votre vitesse de descente reste confortable et n’augmente pas de manière démesurée, vous devez réduire le pas du rotor en diminuant le collectif. Soyez prêt à appuyer sur la pédale droite du palonnier pour compenser la diminution de la puissance.
Le nez de l'appareil va s'abaisser lorsque vous diminuerez le collectif ; soyez donc prêt à tirer légèrement sur le cyclique pour maintenir l'angle d'inclinaison et la vitesse-air de l'appareil. Cependant, n’ajoutez pas trop de pas cyclique vers l’arrière, sous peine de voir l’appareil repartir en montée.
Vous remarquerez que le moteur développe davantage de puissance à mesure que vous descendez. Surveillez les instruments moteur et réduisez progressivement le collectif pour poursuivre la manœuvre.
Pour passer en vol en palier à partir d’une descente, commencez à augmenter le pas collectif environ 50 pieds (15 m) avant l’altitude à laquelle vous voulez passer en vol en palier. Jouez du palonnier à gauche lorsque vous augmentez la puissance et utilisez le pas cyclique pour conserver une vitesse-air de croisière. (inclinez le pas cyclique vers l’avant pour accélérer ou vers l’arrière pour ralentir).
Approche
Les approches en hélicoptère n’impliquent pas de respecter une configuration de vol et une vitesse données, mais plutôt de prêter attention au relief et au trafic local. Entrez prudemment dans la zone de trafic de l’aéroport afin d’éviter les obstacles et suivez la procédure d’atterrissage décrite ci-après.
Atterrissage
Pour poser l'appareil, inversez la procédure de décollage normal : En d’autres termes, effectuez une approche à partir d’un circuit de circulation situé à 500 pieds (150 m), passez en vol stationnaire à environ 3 pieds (1 m) au-dessus du sol, puis posez l’appareil en douceur.
Le respect de cette procédure vous aidera à prendre de bonnes habitudes et vous permettra de réussir régulièrement et plus facilement des atterrissages en douceur.
Pour poser un hélicoptère
1. Effectuez les vérifications de la checklist d'Atterrissage de la Tablette.
2. Suivez un circuit de circulation modifié afin d’éviter le trafic des appareils à voilure fixe.
3. Durant la première moitié de l’approche, réduisez la puissance en diminuant le collectif. Lors de la seconde partie de l’approche, augmentez progressivement les gaz afin d’arriver en vol stationnaire à 3 pieds (1 m) au-dessus du sol juste au moment où vous adopterez le réglage de puissance requis pour le vol stationnaire.
4. Le vol de la branche vent arrière se fait à 500 pieds (150 m) et à 100 nœuds.
5. Virez dans la branche de base et ralentissez à 70 nœuds, puis descendez à 300 pieds (90 m).
6. Effectuez le virage final à cette altitude, en ramenant votre vitesse à 60, puis 52 nœuds.
7. Un angle de descente de 10 à 12 degrés permet de bien appréhender les obstacles et de ne pas perdre de vue la zone d’atterrissage.
8. Ajustez le collectif pour contrôler la vitesse verticale de descente de l'hélicoptère. Augmentez le collectif pour réduire la vitesse de descente ; réduisez-le légèrement pour l’augmenter.
9. Utilisez le pas cyclique pour ajuster la vitesse d'approche sur votre point d'atterrissage. Inclinez légèrement le pas cyclique vers l’arrière pour réduire la vitesse et vers l’avant pour l’augmenter. La vitesse idéale de déplacement vers l’avant est celle de la marche au pas.
10. Poursuivez la manœuvre jusqu’à ce que votre vitesse d’approche par rapport au point d’atterrissage augmente. Commencez à réduire la vitesse d’avancement en tirant légèrement la commande de pas cyclique vers l’arrière. À mesure que vous décélérez, soyez prêt à réduire le pas collectif pour maintenir votre altitude.
11. Lorsque la vitesse sera tombée entre 10 et 15 nœuds, l’appareil perdra sa sustentation de translation effective. Vous devrez alors augmenter le collectif pour compenser la perte de portance. Vous devrez également ajouter un peu de palonnier à gauche lorsque vous augmenterez le pas collectif.
12. Passez en vol stationnaire à 3 pieds (1 m) au-dessus du point d’atterrissage. Réduisez lentement le collectif et laissez l’hélicoptère se poser en douceur. Une fois l'appareil au sol, abaissez totalement le collectif.
Autorotation
Dans un hélicoptère, l’autorotation est l’équivalent d’un vol plané sans moteur à bord d’un avion. Il s'agit de la méthode d'atterrissage après une défaillance moteur.
Durant une autorotation, il est important que le rotor tourne à une vitesse suffisamment élevée pour disposer d’assez de portance pour amortir l’atterrissage. Vous devez également conserver une vitesse d’avancement suffisante pour pouvoir atteindre une zone d’atterrissage adéquate et arrondir de manière à diminuer votre vitesse de descente avant de reprendre contact avec le sol.
Pour en savoir plus sur l'autorotation, consultez les notes de vol du Robinson R22 Bêta II et celles du Bell 206B JetRanger III.
Questions techniques
Pour en savoir plus sur les hélicoptères et leur pilotage, consultez la section Suggestions de lectures ci-dessous. Voici une idée de tout ce que vous pouvez encore apprendre.
Conditions hasardeuses
Les pilotes d’hélicoptères doivent être conscients de plusieurs conditions hasardeuses qu’ils sont susceptibles de rencontrer. Les situations suivantes exigent des réactions immédiates et correctes afin d’éviter une perte de contrôle de l’appareil. (Une défaillance moteur, une panne du rotor de queue et un décrochage des pales causé par une vitesse de rotation insuffisante du rotor exigent également une action corrective immédiate.)
Décrochage pale reculante
Le décrochage pale reculante est le phénomène qui se produit lorsque les pales du côté gauche du disque de rotor (vu du dessus) atteignent la valeur d’incidence maximale autorisée par leur profil et décrochent. Cette situation peut se produire lorsqu’un hélicoptère vole en avant à haute vitesse, ce qui augmente l'angle d'incidence des pales du rotor se déplaçant vers l’arrière de l’appareil. Ce phénomène est la principale limitation à la vitesse maximum qu’un hélicoptère peut atteindre. Les turbulences, la faible vitesse de rotation du rotor, des virages brutaux et accentués, une masse importante et une forte altitude densimétrique peuvent également provoquer un décrochage pale reculante.
Les signes annonciateurs d’un décrochage pale reculante sont notamment une vibration à basse fréquence, une tendance de l’hélicoptère à relever le nez et un roulis vers la gauche. Pour se récupérer d’un décrochage pale reculante, poussez le levier de collectif pour réduire l’angle d’incidence du rotor et ralentir.
Effet vortex
Les hélicoptères ont une tendance à descendre rapidement à l’intérieur de la déflexion de leur rotor. Le taux de descente élevé associé à l’effet vortex est la principale cause d’accident d’hélicoptère. L’effet vortex se produit lorsque l’hélicoptère a une vitesse-air inférieure à 10 nœuds, descend à plus de 300 pieds/min, et développe une puissance supérieure à 20 %.
On se trouve généralement dans cette situation en vol stationnaire hors effet de sol et sans maintien de l’altitude, lors d’une tentative de vol stationnaire au-dessus du plafond de défaut d’effet de sol de l’hélicoptère ou lors d’un atterrissage au vent arrière, ce qui pousse la déflexion sous l’appareil.
Ce phénomène est provoqué par les vortex qui se forment à la base des pales du rotor avant de s’en éloigner. À l’instar d’une aile d’avion en perte de portance, le rotor ne crée plus de portance assez importante pour maintenir l’hélicoptère en palier ou en descente graduelle. L’effet vortex s’accompagne généralement d’une vibration basse fréquence, d’une perte d’efficacité du contrôle cyclique et d’un fort taux de descente.
Pour vous récupérer, vous devez sortir l’hélicoptère de sa déflexion en vous déplaçant vers l’avant, l’arrière ou les côtés à une vitesse-air d’au moins 10 nœuds.
Situation de G moins
Cette situation se produit lorsque le disque de rotor supporte moins de 1 G (la masse de l’hélicoptère). Le pilote peut créer une situation de G moins en actionnant brutalement le levier de commande cyclique, en volant dans des turbulences ou en renverse après une montée verticale. Dans ce cas, le nez décroche et l’appareil peut s’incliner rapidement vers la droite en raison de la poussée produite par le rotor de queue, alors situé au-dessus du disque de rotor principal. Le rotor principal peut alors heurter le longeron de queue et entraîner, pour les hélicoptères à rotor semi-rigide, un décrochement. Cela peut entraîner la perte des deux rotors.
Pour se récupérer dans une situation de G moins avant de perdre totalement le contrôle de l'appareil, il convient de tirer doucement sur le levier de commande cyclique pour redresser le nez de l'appareil et d'ajouter des G au disque de rotor. Il faut en même temps donner du cyclique à gauche pour contrarier la tendance à l'inclinaison vers la droite.
Systèmes de rotors
La plupart des hélicoptères récents sont équipés de l’un des trois types suivants de système de rotor principal :
* Rotor semi-rigide
* Rotor articulé
* Rotor rigide
Rotor semi-rigide
Un rotor semi-rigide présente deux pales principales. Les pales sont articulées — se déplacent vers le haut ou le bas — simultanément, selon le principe de la bascule, pour compenser l’effet de sustentation dissymétrique. Elles peuvent également modifier leur angle d’incidence — par torsion au niveau du moyeu du rotor — ensemble pendant leur rotation. Le rotor est également surbaissé pour compenser l'effet de la force de Coriolis : la traînée des pales du rotor principal lorsque le centre de gravité se déplace vers l'avant en s'éloignant de l'axe de rotation du rotor.
Les rotors semi-rigides ont un coût d'entretien moins élevé, mais leur mode de battement peut provoquer facilement une rupture (le moyeu de rotor principal est en contact avec le pylône de rotor principal). Ils sont également sensibles aux situations de G moins.
Le Robinson R22 Bêta 2 et le Bell 206B JetRanger III de Flight Simulator disposent tous deux de rotors semi-rigides. Le R22 est équipé d'un rotor à inertie relativement faible, ce qui permet de se sortir facilement des problèmes liés à une faible vitesse de rotation du rotor. L'inertie du système du JetRanger est assez importante : le régime des rotors s'accélère ou ralenti plus lentement que dans le cas des hélicoptères dont les rotors sont plus légers, comme le R22. Cette inertie élevée est un avantage lors d’une autorotation et de quelques autres manœuvres, mais elle peut poser des problèmes si vous devez appliquer rapidement de la puissance.
Rotor articulé
Un rotor articulé présente au moins trois pales principales. Les pales sont articulées — se déplacent vers le haut ou le bas — indépendamment les unes des autres pour permettre de compenser l’effet de sustentation dissymétrique. Elles peuvent également modifier individuellement leur angle d’incidence (par torsion au niveau du moyeu du rotor) pendant leur rotation et induire une traînée différente pour compenser l’effet de la force de Coriolis.
Les rotors articulés ont un coût de fabrication et d’entretien plus élevé que les rotors semi-rigides, mais sont moins sensibles aux conditions de G moins et de heurtoir. Ils sont cependant beaucoup plus sujets aux effets de résonance du sol.
Rotor rigide
Un rotor rigide présente au moins trois pales principales. Les pales sont articulées — se déplacent vers le haut ou le bas — indépendamment les unes des autres pour permettre de compenser l’effet de sustentation dissymétrique. Elles peuvent également modifier leur angle d’incidence — par torsion au niveau du moyeu du rotor — de façon indépendante pendant leur rotation. Contrairement au rotor articulé, un rotor rigide est dépourvu d’articulation de battement sans empêcher les mouvements indépendants des pales.
Les rotors rigides sont les plus chers à fabriquer. Ils exigent généralement l’emploi de matériaux composites et de titane et obligent souvent à un pilotage plus rude. Toutefois, ils résistent mieux que les autres systèmes de rotor aux situations de G moins et à la résonance de sol. En outre, ils nécessitent moins d’entretien.
Par delà l'Amérique du Nord
Les informations fournies dans cet article supposent que le rotor principal de l'appareil tourne vers la gauche, dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, lorsqu’on l’observe de dessus. Les hélicoptères fabriqués aux États-Unis sont équipés de ce type de rotor principal. Toutefois, de nombreux hélicoptères produits ailleurs dans le monde ont des rotors principaux qui tournent vers la droite, dans le sens des aiguilles d’une montre. Lorsque, dans la réalité, vous pilotez un hélicoptère construit hors des États-Unis, il se peut que vous deviez inverser les mouvements du palonnier et quelques-uns des mouvements du pas cyclique décrits dans ces rubriques.
Suggestions de lectures
Les ouvrages suivants peuvent vous permettre d'en apprendre plus sur le pilotage des hélicoptères :
Padfield, R. Randall, Learning to Fly Helicopters. Tab Books (1992).
Coyle, Shawn, The Art and Science of Flying Helicopters. Iowa State University Press (1997).
Vous pouvez également visiter les sites Web suivants :
www.bellhelicopter.textron.com
www.robinsonheli.com
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Bonne Lecture :-)