Pilotage des hélicoptères
Découvrez l'univers des appareils à voilure tournante

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.

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 man?uvres 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 n?uds. 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 man?uvres 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.