Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
G

giraviation (suite)

Sur le plan du tonnage, le record est actuellement détenu par l’appareil soviétique « V-12 », de 105 t au décollage et qui peut soulever à la verticale une charge de 40 t. D’une envergure totale de 67 m, cet hélicoptère est équipé de deux rotors de 35 m de diamètre entraînés par quatre turbomoteurs de 6 500 ch de puissance unitaire. Mais la vitesse maximale est limitée à 260 km/h. Enfin, par ses dimensions, la soute est comparable à celle d’un avion de gros tonnage.


Combinés et convertibles

De nombreux efforts ont été faits, cependant, pour rapprocher les performances des hélicoptères de celles des avions, notamment sur le plan de la vitesse de croisière. C’est ainsi que sont apparues deux catégories d’appareils : les combinés et les convertibles.


Les combinés

Ils se distinguent essentiellement des hélicoptères purs par une petite voilure additionnelle qui vient soulager le rotor dans son rôle de sustentation et, dans certains cas, par des moteurs destinés à fournir un appoint de force propulsive au rotor. C’est ainsi que le Lockheed « AH-56 Cheyenne », qui équipe l’armée américaine pour les missions d’appui tactique, est capable d’une vitesse supérieure à 400 km/h. Un autre appareil de Lockheed, construit uniquement à titre expérimental, le « HX-51 A », sur la voilure additionnelle duquel avait été monté un petit turboréacteur de 1 500 kg de poussée, a même atteint une vitesse de 484 km/h, qui constitue le record actuel pour un appareil muni d’une voilure tournante.

Sur le plan des moteurs d’appoint, l’hélicoptère allemand « VFW H-3 » dispose de chaque côté du fuselage d’une petite hélice carénée de faible puissance ; ces deux hélices sont d’ailleurs entraînées par le même groupe moteur que le rotor.


Les convertibles

Avec cette seconde catégorie, une étape nouvelle est franchie, puisque les appareils peuvent, en principe, prendre alternativement les deux configurations avion et hélicoptère, et disposer dans chaque cas des performances optimales.

Deux solutions ont été imaginées, qui reviennent, dans la configuration avion, à immobiliser le rotor.

• La première consiste, après avoir immobilisé le rotor, à l’escamoter dans le fuselage ; une telle formule a été expérimentée sur maquettes par Sikorsky aux États-Unis : le rotor est d’abord réduit de moitié en diamètre, puis replié, de telle sorte que les pales se recouvrent les unes sur les autres, et enfin encastré dans le fuselage. Des essais de repliement ont été effectués en vraie grandeur dans la soufflerie d’Âmes de la NASA, dont la veine mesure 12 × 24 m ; ils ont montré que l’opération était parfaitement réalisable après arrêt de la rotation du rotor jusqu’à des vitesses de translation de 250 km/h. Dans toutes ces solutions où le rotor est escamoté en vol de croisière, il faut que la sustentation soit assurée par une voilure fixe.

• La seconde formule consiste, après avoir immobilisé le rotor, à replier les pales dans une position telle qu’elles puissent jouer le rôle de voilure fixe. Toutes ces formules n’en sont, bien entendu, qu’aux études préliminaires. Les mécanismes de repliement et d’escamotage des pales introduisent une complexité supplémentaire, et les phases de transition risquent de poser des problèmes très délicats. Néanmoins, on peut espérer atteindre des vitesses de l’ordre de 600 km/h ou même davantage, puisqu’il n’y a plus de limitation aérodynamique imposée par le rotor.


Autogires

Ces appareils sont munis d’un rotor qui tourne librement en autorotation sous l’effet du vent relatif dû à la vitesse d’avancement et qui assure en totalité ou partiellement la portance. Le principal inconvénient est de ne pas permettre le vol vertical, puisque la vitesse d’avancement serait nulle et que le rotor ne tournerait pas. Cette formule, qui avait à peu près disparu depuis la Seconde Guerre mondiale, revient actuellement à l’étude en liaison avec la notion de combiné.

Les solutions nouvelles consistent à combiner les formules autogire et hélicoptère. Au décollage, le rotor serait entraîné mécaniquement jusqu’à ce qu’une certaine vitesse horizontale soit atteinte, puis la puissance motrice serait transférée à des systèmes de propulsion pour assurer le vol en croisière, alors que le rotor déconnecté tournerait en autorotation pour assurer la portance. Si celle-ci est insuffisante, on peut adjoindre une petite voilure fixe auxiliaire.

L’emploi de l’hélicoptère

De tous les aéronefs, l’hélicoptère est celui qui réalise le mieux le vieux rêve humain du vol sans contraintes à l’imitation des oiseaux. Il a été aussi le dernier à être mis au point à un degré suffisant pour rendre des services utiles : c’est qu’il représente la formule technique la plus difficile. Toute l’histoire et l’emploi de l’hélicoptère sont dominés par cette difficulté de la mécanique du vol, qui n’a pu être surmontée que par les plus récents progrès technologiques : ce n’est véritablement qu’à partir de 1944, aux États-Unis, que l’hélicoptère, grâce à Sikorsky, va devenir autre chose qu’un engin expérimental. Les développements seront alors très rapides, essentiellement sous la pression des besoins militaires ; seuls les budgets de défense pourront suffire à alimenter les longues et coûteuses recherches nécessaires pour amener l’hélicoptère à son état de perfectionnement.

Mais l’évolution de la formule n’est pas achevée ; aussi bien pour les besoins civils que militaires, de nouveaux progrès se réalisent, tendant à faire de l’hélicoptère actuel, au fonctionnement encore coûteux, une machine de plus en plus rentable et dont les applications ne pourront que s’étendre.

Les précurseurs et les pionniers

Le premier dessin connu d’un projet d’hélicoptère est celui de Léonard de Vinci, qui affirme, dans ses notes, avoir réussi à faire voler de petits hélicoptères mus par des ressorts. La démonstration du vol d’un modèle à ressort, effectuée par Launoy et Bienvenu en 1784 devant l’Académie des sciences, reste un fait isolé. Il faudra attendre jusqu’en 1907 pour assister aux premiers décollages du sol d’une machine enlevant verticalement un pilote : le Breguet-Richet no 1 le 29 septembre, mais captif du sol, et l’hélicoptère de Paul Cornu le 13 novembre, entièrement libre. En 1912, le Danois Ellehammer fait voler une machine à deux rotors contrarotatifs. Devant les difficultés du contrôle de l’équilibre et surtout en raison du succès éclatant des « avions » de l’époque, l’hélicoptère perd la course du « plus lourd que l’air ». Tous les chercheurs l’abandonnent pour s’essayer à l’avion ; mais, après la Première Guerre mondiale, on tente d’utiliser les progrès technologiques acquis sur les avions pour reprendre la mise au point de la formule. Dès 1920, E. Oehmichen (1884-1955) en France, l’Italien Raoul Pescara en Espagne, Berliner aux États-Unis essayent des machines variées : rotors multiples ou contrarotatifs. C’est entre 1920 et 1930 qu’apparaîtront successivement les articulations de pales (inventées par Juan de La Cierva [1895-1936] sur son autogire), le changement de pas des pales (Pescara) et les rotors anticouples (A. G. von Baumhauer [1891-1939]) ; ce sont ces inventions qui ont permis les progrès de l’hélicoptère. En 1936, le Breguet-Dorand battra le record de durée avec 1 h 2 mn, que lui ravira le Focke-Wulf en 1937 avec 1 h 20 mn. Aux États-Unis, en septembre 1939, Igor Ivan Sikorsky (1889-1972) — émigré de Russie, où il avait étudié les hélicoptères dès 1909 — fait voler son premier appareil, le « VS-300 ». Mais la guerre va arrêter provisoirement les vols d’essai de ces machines, dont les performances restent encore trop modestes pour trouver une application dans ce conflit. Ce n’est qu’à partir de 1943 qu’en préparation de l’après-guerre, pour laquelle on prédit un essor considérable de l’aviation commerciale, les États-Unis relancent les programmes civils.