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PRINCIPES DU VOL DE L'HELICOPTERE
Auteurs : Régis Le Maitre, Dominique Marro
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Les principes du vol sont une matière passionnante.
Le sujet est ici l’hélicoptère, aéronef singulier et complexe à la fois.
Aérodynamique, mécavol, pilotage, manuel de vol sont présentés.
La démarche est progressive,
L’appel au dessin est omniprésent,
Des exemples numériques concrétisent le propos,
Des encarts en fin d’ouvrage approfondissent la question.
Au pilote, PPLH, CPLH ou ATPLH voulant travailler la matière,
À l’étudiant s’orientant vers une carrière aéronautique,
Au passionné désireux de découvrir le sujet,
À chacun sa recherche, à chacun sa lecture.
Bienvenue dans les principes du vol de l’hélicoptère!
TABLE DES MATIERES:
L’aéronef
Préambule
Le vol stationnaire
Le champ des vitesses
La vitesse induite
De l’écoulement en 2D à l’écoulement en 3D
La portance rotor
La puissance induite ou le coût de la portance
La puissance de profil ou le coût de la viscosité
La puissance nécessaire
Le moteur
La BTP
Les acteurs aérodynamiques
Le rôle particulier de l’incidence
La commande de pas collectif
Effets du pas collectif en stationnaire
La puissance
L’anticouple
Solutions techniques pour l’anticouple
L’orientation de la portance
Intermède
Le pendule
L’articulation de battement
La commande de pas cyclique
La variation cyclique de pas
Intermède
Une condition pour un mouvement plan
Orienter le disque rotor en stationnaire
Orienter la portance rotor en stationnaire
Orienter le rotor en stationnaire : synthèse
Travaux pratiques
Le rotor en stationnaire : résumé et perspectives
Du stationnaire à la translation
Le laboratoire
La dissymétrie latérale du vent relatif
Le flux axial
La non-uniformité de la vitesse induite
La conicité
Intermède
Le rotor articulé en translation
De l'autogire à l’hélicoptère
Une approche intuitive
Orienter la portance rotor en translation
Variations de la dissymétrie latérale du vent relatif
Les effets du flux axial
La translation à vitesse rapide
Orienter le rotor : synthèse
Orienter le rotor : résumé
Rotor articulé parfait, rotor articulé réel, rotor rigide
Les effets de l’excentricité sur le battement
Le moment de contrôle et le foyer
L’articulation de traînée
L’articulation de traînée en détail
La liaison k
Systèmes antivibratoires
Réglage des pales
L’empennage, l’équilibre et la stabilité
L’empennage horizontal
L’empennage vertical
L’équilibre du vol stationnaire
L’équilibre du vol de croisière
L’autorotation
Lois de pilotage
L’art du pilotage
La boucle de pilotage
Autour du stationnaire
Changement d’attitude
Pilotage en stationnaire
Départ en translation
La dissymétrie latérale du vent relatif et l’action sur le manche
La dissymétrie de vitesse induite et l’effet de conicité
L’effet aile ou le bénéfice de la translation
La traînée ou le coût de la translation
La puissance en translation
Retour sur la vitesse induite
Le vol rectiligne en palier
La relation "Assiette-vitesse"
La relation "Puissance-Vitesse"
Le bilan de puissance
Le contrôle du vol en palier
Le vol en montée
Le vol en descente
La translation accélérée
La translation décélérée
La symétrie du vol
Le virage
L’effet de sol
Le décollage standard
L’approche et l’atterrissage
La panne moteur
Référentiel air et référentiel terre
Le vent de travers
Altimétrie et anémométrie
Pression, température et masse volumique de l’air
L’équation d’état des gaz parfaits
L’équilibre vertical de l’atmosphère
L’atmosphère, espace de diversité
L’atmosphère type
L’altitude-pression et l’altitude-densité
L’altimétrie
Le QFE, le QNH et le niveau de vol
Calculs d’altimétrie
Corrections altimétriques
Le nombre de Mach
Les lois de conservation dans un tube de courant
La compressibilité
La loi de Bernoulli et la loi de Saint Venant
L’anémomètre
Calculs d’anémométrie
Calculs d’anémométrie en "incompressible"
Performances et limitations
Le domaine du possible
Le manuel de vol
Le facteur de charge et les efforts structurels
Les exigences de certification et les limitations qui en découlent
Les limites de centrage
La détermination du centre de gravité
La détermination du centrage
Un exemple de calcul du centrage
Les limitations du rotor et de la transmission
Les limitations du moteur
Pression, température et performances
Pression, température et puissance nécessaire
Puissance disponible du moteur à piston
Puissance disponible du turbomoteur
Stationnaire hors effet de sol
Performances en stationnaire HES
Stationnaire dans l’effet de sol
Performances en stationnaire DES
Montée stabilisée
Performances en montée
Les plafonds
Performances en autorotation
Le domaine hauteur-vitesse
Le domaine hauteur-vitesse dans le manuel de vol
Le choix du type de décollage
Le choix du type d’approche
Le bilan carburant
Le bilan carburant et le manuel de vol
La VNE
Courbes iso Mach et iso incidence à grande vitesse
Le vortex
Le vortex du point de vue opérationnel
Le cognement de mât
Le renversement statique. Le renversement dynamique
La résonance sol
Limitations en vol stationnaire
Les effets du vent en vol stationnaire
Leçons de choses
La dynamique du rotor articulé
Le pendule
Le battement en stationnaire (la dynamique)
Le battement en stationnaire (rotor articulé parfait)
Le battement en stationnaire (rotor réel)
Le battement en stationnaire (exemples)
Le battement en translation (forces aérodynamique)
Le battement en translation (expérience)
Le battement en translation (synthèse)
Le battement en translation (exemples)
La dynamique de la pale en traînée
Le plan de commande
Variations cycliques de pas et de vent relatif
L’équilibre latéral
La puissance
La chaîne de transmission de la puissance
La puissance en vol stationnaire
La puissance en montée verticale
La puissance en translation
La relation "Puissance-Vitesse"
Équilibre et stabilité
Configurations particulières
Les qualités de vol (définitions)
Les qualités de vol (stabilité statique et dynamique)
Logiciel de simulation
Glossaire
Bibliographie
Remerciements
Le sujet est ici l’hélicoptère, aéronef singulier et complexe à la fois.
Aérodynamique, mécavol, pilotage, manuel de vol sont présentés.
La démarche est progressive,
L’appel au dessin est omniprésent,
Des exemples numériques concrétisent le propos,
Des encarts en fin d’ouvrage approfondissent la question.
Au pilote, PPLH, CPLH ou ATPLH voulant travailler la matière,
À l’étudiant s’orientant vers une carrière aéronautique,
Au passionné désireux de découvrir le sujet,
À chacun sa recherche, à chacun sa lecture.
Bienvenue dans les principes du vol de l’hélicoptère!
TABLE DES MATIERES:
L’aéronef
Préambule
Le vol stationnaire
Le champ des vitesses
La vitesse induite
De l’écoulement en 2D à l’écoulement en 3D
La portance rotor
La puissance induite ou le coût de la portance
La puissance de profil ou le coût de la viscosité
La puissance nécessaire
Le moteur
La BTP
Les acteurs aérodynamiques
Le rôle particulier de l’incidence
La commande de pas collectif
Effets du pas collectif en stationnaire
La puissance
L’anticouple
Solutions techniques pour l’anticouple
L’orientation de la portance
Intermède
Le pendule
L’articulation de battement
La commande de pas cyclique
La variation cyclique de pas
Intermède
Une condition pour un mouvement plan
Orienter le disque rotor en stationnaire
Orienter la portance rotor en stationnaire
Orienter le rotor en stationnaire : synthèse
Travaux pratiques
Le rotor en stationnaire : résumé et perspectives
Du stationnaire à la translation
Le laboratoire
La dissymétrie latérale du vent relatif
Le flux axial
La non-uniformité de la vitesse induite
La conicité
Intermède
Le rotor articulé en translation
De l'autogire à l’hélicoptère
Une approche intuitive
Orienter la portance rotor en translation
Variations de la dissymétrie latérale du vent relatif
Les effets du flux axial
La translation à vitesse rapide
Orienter le rotor : synthèse
Orienter le rotor : résumé
Rotor articulé parfait, rotor articulé réel, rotor rigide
Les effets de l’excentricité sur le battement
Le moment de contrôle et le foyer
L’articulation de traînée
L’articulation de traînée en détail
La liaison k
Systèmes antivibratoires
Réglage des pales
L’empennage, l’équilibre et la stabilité
L’empennage horizontal
L’empennage vertical
L’équilibre du vol stationnaire
L’équilibre du vol de croisière
L’autorotation
Lois de pilotage
L’art du pilotage
La boucle de pilotage
Autour du stationnaire
Changement d’attitude
Pilotage en stationnaire
Départ en translation
La dissymétrie latérale du vent relatif et l’action sur le manche
La dissymétrie de vitesse induite et l’effet de conicité
L’effet aile ou le bénéfice de la translation
La traînée ou le coût de la translation
La puissance en translation
Retour sur la vitesse induite
Le vol rectiligne en palier
La relation "Assiette-vitesse"
La relation "Puissance-Vitesse"
Le bilan de puissance
Le contrôle du vol en palier
Le vol en montée
Le vol en descente
La translation accélérée
La translation décélérée
La symétrie du vol
Le virage
L’effet de sol
Le décollage standard
L’approche et l’atterrissage
La panne moteur
Référentiel air et référentiel terre
Le vent de travers
Altimétrie et anémométrie
Pression, température et masse volumique de l’air
L’équation d’état des gaz parfaits
L’équilibre vertical de l’atmosphère
L’atmosphère, espace de diversité
L’atmosphère type
L’altitude-pression et l’altitude-densité
L’altimétrie
Le QFE, le QNH et le niveau de vol
Calculs d’altimétrie
Corrections altimétriques
Le nombre de Mach
Les lois de conservation dans un tube de courant
La compressibilité
La loi de Bernoulli et la loi de Saint Venant
L’anémomètre
Calculs d’anémométrie
Calculs d’anémométrie en "incompressible"
Performances et limitations
Le domaine du possible
Le manuel de vol
Le facteur de charge et les efforts structurels
Les exigences de certification et les limitations qui en découlent
Les limites de centrage
La détermination du centre de gravité
La détermination du centrage
Un exemple de calcul du centrage
Les limitations du rotor et de la transmission
Les limitations du moteur
Pression, température et performances
Pression, température et puissance nécessaire
Puissance disponible du moteur à piston
Puissance disponible du turbomoteur
Stationnaire hors effet de sol
Performances en stationnaire HES
Stationnaire dans l’effet de sol
Performances en stationnaire DES
Montée stabilisée
Performances en montée
Les plafonds
Performances en autorotation
Le domaine hauteur-vitesse
Le domaine hauteur-vitesse dans le manuel de vol
Le choix du type de décollage
Le choix du type d’approche
Le bilan carburant
Le bilan carburant et le manuel de vol
La VNE
Courbes iso Mach et iso incidence à grande vitesse
Le vortex
Le vortex du point de vue opérationnel
Le cognement de mât
Le renversement statique. Le renversement dynamique
La résonance sol
Limitations en vol stationnaire
Les effets du vent en vol stationnaire
Leçons de choses
La dynamique du rotor articulé
Le pendule
Le battement en stationnaire (la dynamique)
Le battement en stationnaire (rotor articulé parfait)
Le battement en stationnaire (rotor réel)
Le battement en stationnaire (exemples)
Le battement en translation (forces aérodynamique)
Le battement en translation (expérience)
Le battement en translation (synthèse)
Le battement en translation (exemples)
La dynamique de la pale en traînée
Le plan de commande
Variations cycliques de pas et de vent relatif
L’équilibre latéral
La puissance
La chaîne de transmission de la puissance
La puissance en vol stationnaire
La puissance en montée verticale
La puissance en translation
La relation "Puissance-Vitesse"
Équilibre et stabilité
Configurations particulières
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