QCM : Théorie du vol des hélicoptères — 13 questions

Explication

L’hélicoptère est à voilure tournante, et ses rotors assurent propulsion et sustentation durant toutes les phases de vol. Il n’a pas besoin d’avancer comme un avion pour créer sa portance, celle-ci étant liée à la rotation des rotors plutôt qu’à des ailes fixes.

Explication

La cellule, les moteurs avec leurs équipements, le rotor principal, le rotor anti-couple, le train d’atterrissage et les équipements font partie de l’hélicoptère. Le rotor principal comporte des pales, tandis que le train d’atterrissage constitue un élément distinct de la queue et que les équipements appartiennent également à la composition de l’appareil.

Explication

Un hélicoptère peut recevoir une motorisation à pistons ou une motorisation à turbine. Ces deux catégories sont distinctes : un moteur à pistons n’est pas une turbine, et la motorisation ne se limite pas à un seul type.

Explication

La BTP est un réducteur auquel la puissance du moteur est transmise, et elle réduit la vitesse de transmission. Les rotors utilisent ensuite cette puissance pour produire les effets aérodynamiques ; la BTP ne crée donc ni la résultante ni la portance.

Explication

La puissance suit le trajet moteur, BTP, rotor principal, tandis que la BTP la transmet au rotor arrière par un arbre de transmission. Le rotor principal ne précède pas la BTP, et le rotor arrière n’est pas alimenté par une liaison directe indépendante de celle-ci.

Explication

Le rotor principal comprend un moyeu et des pales. Les pales sont fixées au moyeu par un axe de battement, un axe de traînée et un axe de changement de pas ; il ne s’agit donc pas d’une fixation par un seul axe ni d’un moyeu sans axes.

Explication

La rotation du rotor crée la résultante aérodynamique $Ra$, qui comprend une composante verticale appelée portance. La force $Ra$ est distincte de cette composante verticale, et celle-ci contribue à assurer la sustentation. La force $Fz$ est verticale et ne correspond pas à une force horizontale.

Explication

La portance $Fz$ est la composante verticale de $Ra$. La composante horizontale est la traction, qui met l’hélicoptère en translation ; elle ne se confond donc ni avec $Fz$ ni avec une seconde composante verticale.

Explication

En vol vertical, l’égalité entre la portance $Fz$ et le poids $P$ correspond au stationnaire. Une portance supérieure au poids provoque une montée, tandis qu’une portance inférieure provoque une descente ; la traction horizontale ne définit pas cette condition.

Explication

La traction est la composante horizontale de la résultante aérodynamique et elle met l’hélicoptère en translation. La composante verticale qui contribue à l’équilibre du poids est la portance $Fz$ ; la traction ne correspond ni à la résultante complète ni à une action du train d’atterrissage.

Explication

Le poids P, la portance Fz, la traînée F et la poussée anti-couple F_RAC sont les quatre forces considérées. La traînée provient de la résistance de l’air sur le fuselage, tandis que Fz désigne la portance et non la poussée anti-couple.

Explication

Le moment Mn du rotor principal tend à provoquer une rotation inverse de celle du rotor. Le moment du dispositif anti-couple agit autour de son propre axe et tend également à produire une rotation inverse de celle de ce dispositif.

Explication

Lorsque l’hélicoptère est stationnaire ou se déplace à vitesse, altitude et cap constants, la somme vectorielle des forces est nulle et la somme des moments appliqués est également nulle. La première loi de Newton traduit donc cet équilibre par $\Sigma F = 0$, avec la condition complémentaire $\Sigma M = 0$.