Comment les hélicoptères régulent-ils leur vitesse dans les airs ?

Les pilotes d'hélicoptère accélèrent et décélérent en maintenant un équilibre délicat entre ce que l'on appelle les commandes cycliques et collectives.

Bien que les avions à voilure fixe et les hélicoptères volent tous deux dans le ciel, la manière dont ils réalisent et contrôlent leur vol est très différente. L'accélération et la décélération horizontales dans un hélicoptère impliquent plusieurs systèmes travaillant ensemble à l'unisson.

Le rotor principal d'un hélicoptère est un ensemble de grandes pales fixées à un système de commande situé au sommet du véhicule. C'est son rotor qui est en fin de compte responsable de la génération de la poussée latérale, et il est influencé par deux commandes principales : la cyclique et la collective.

En termes simples, le cyclique est le « bâton » dans le cockpit qui contrôle la direction de vol de l'hélicoptère. Si un hélicoptère est en vol stationnaire, le manche peut le faire avancer, reculer ou se déplacer d'un côté à l'autre.

Le collectif, quant à lui, est généralement un levier dans le cockpit qui contrôle simultanément l’angle de pas de toutes les pales rotatives principales, augmentant ou diminuant la portance totale générée par les pales du rotor. Ainsi, en vol en palier, les changements de position collective entraîneront une montée ou une descente de l'hélicoptère.

Pour augmenter la vitesse et accélérer, un pilote pousse le cyclique vers l'avant, provoquant l'inclinaison du disque du rotor principal vers le bas à l'avant. Cette inclinaison vers l'avant redirige une partie de la puissance de la portance vers la poussée, propulsant l'hélicoptère plus rapidement dans les airs. Cependant, cette manœuvre s’accompagne d’un compromis : une perte d’altitude simultanée. À mesure que l’hélicoptère gagne en vitesse d’avancement, il descend en raison de la redistribution de la puissance de portance et de poussée.

Ainsi, un certain changement dans la position du levier de pas collectif sera nécessaire pour maintenir une altitude stable pendant une accélération. Cela signifie que les pilotes d’hélicoptère doivent continuellement trouver le bon équilibre entre accélération et contrôle de l’altitude pour éviter des changements dramatiques dans la trajectoire de vol. En ajustant progressivement le cyclique et le collectif, ils peuvent obtenir une accélération en douceur tout en maintenant une altitude stable.

À l’inverse, le pilote applique une légère pression vers l’arrière sur le cyclique pour décélérer et réduire la vitesse. Cela incline le disque du rotor vers le bas à l'arrière, générant une poussée vers l'arrière qui contrecarre l'élan vers l'avant de l'hélicoptère. De la même manière, cette manœuvre a un effet secondaire : l’hélicoptère prend de l’altitude, communément appelé montgolfière.

Pour contrecarrer le changement d'altitude lors de la décélération, le pilote doit abaisser le collectif pour empêcher l'hélicoptère de monter. De plus, le pilote doit régler les pédales pour maintenir le cap de l'hélicoptère, car le changement de poussée peut affecter l'orientation de l'hélicoptère.

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Pour obtenir une accélération et une décélération en douceur, il faut une coordination précise de toutes les entrées de commande. Pour assurer un vol équilibré et contrôlé, le pilote doit combiner de manière transparente les réglages du cyclique, du collectif et des pédales. La maîtrise de ces commandes est essentielle, car tout mouvement brusque ou non coordonné peut conduire à des conditions de vol instables.

Pendant la formation au pilotage, les aspirants pilotes d’hélicoptère consacrent beaucoup de temps et d’efforts à maîtriser ces manœuvres complexes. Ils apprennent à gérer toutes les commandes de vol à l'unisson, développant ainsi la mémoire musculaire et les réflexes nécessaires à des ajustements de vitesse fluides et contrôlés.

Dans des scénarios réels, les pilotes sont confrontés à diverses conditions de vol qui les obligent à ajuster les commandes pour obtenir des accélérations ou des décélérations par ailleurs identiques. Lorsqu’ils volent contre des vents contraires, par exemple, les hélicoptères subissent une résistance de l’air accrue, ce qui peut réduire leur vitesse au sol. Pour compenser, les pilotes devront peut-être augmenter la puissance du moteur et ajuster les entrées cycliques et collectives par rapport aux paramètres de puissance et d'entrée qu'ils pourraient utiliser en air calme.

La maîtrise des techniques de contrôle cyclique et collectif permet aux pilotes d'ajuster les vitesses en toute confiance et en douceur lorsqu'ils naviguent dans une grande variété de scénarios de vol.