[PDF] Fonctionnement de lhélicoptère TIPE

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TIPE

BlangonetRonan

BourgeFlorentin

GrosboisPierre

P1A 2

I. Introduction

1) Historique

- Origine - Les premiers hélicoptères. - Echecs, abandons, réussites.

2) Pourquoi les hélicoptères ont-ils du succès ?

Maniabilité, rapidité, adaptabilité, prix, efficacité...

II. Principesphysiquesetaérodynamiques.

1) Phénomènes d'aspiration et portance

- Pression statique et dynamique - Théorème de Bernoulli

2) La voilure et ses propriétés (l'avion)

Equations de la portance et de la traînée

Schéma du profil aérodynamique d'un voilure

3) Les pales

- Schémas en coupe de profil de pales avec flux d'air - Angle d'incidence a) Mise en oeuvre de la portance b) Contraintes de flexion c) Contrainte de vitesse en vol rectiligne uniforme (dissymétries)

III. Lamécaniquedurotoretdéplacements.

1) Le plateau cyclique

Schémas et description du fonctionnement général

2) Les commandes de vol

- Le manche à balais - Le levier de pas - Manette des gaz - Palonnier - Tangage et roulis - assiette, inclinaison, cadence

3) Technique du vol

- L'effet de sol - Décollage - La montée - Descente et atterrissage - Déplacements sur l'axe de Lacet - Le rotor anti-couple

4) La puissance

5) La puissance du rotor anti-couple :

IV. Bibliographie.

3

I. Introduction

1) Historique

L'hélicoptère fut inventé comme on le connait aujourd'hui par de nombreux hommes car beaucoup on

tentés sans réussir mais il est difficile de savoir qui a vraiment eu l'idée le premier. Une chose est sure, au IV

siècle, l'idée naissait parmi les chinois, enfin, Léonard de Vinci en eu l'idée. Ce n'est qu'au XVIII siècle qu'une

avancée réelle se produit, le russe Lomonossov essai un modèle à eux rotors coaxiaux contrarotatifs.

Depuis cet événement, l'hélicoptère ne cesse d'évoluer vers ce qu'il est aujourd'hui avec le premier vraie vol le

13 novembre 1907, piloté et inventé par Paul cornu.

2) Pourquoi les hélicoptères ont-ils du succès ?

Les hélicoptère ont du succès. C'est un fait et c'est non discutable, une machine aussi complexe et

chère est aujourd'hui mise en oeuvre alors que depuis longtemps les échecs étaient présents. Une telle

détermination provient sans doute du rêve que la machine fournit mais certainement aussi de tous les

avantages que l'on peu en tirer. Des avantages tels que le côté pratique. Là où il faut au moins une ou deux machine

spécialisées pour le transport, l'hélicoptère est adapté pour n'avoir besoin d'aucun support. Aller sur un île ne

pose pas de problème pour l'hélicoptère là ou il faut bateau et voiture. Secourir en montagne est rapide alors

qu'envoyer une équipe de secours ne l'ai pas et se trouve être dangereux. De plus, c'est un moyen

d'intervention rapide car il peu dépasser les 300 Km/h et à cette vitesse, sans besoin de route, il est plus rapide

que tous, sauf l'avion. Mais alors quel est l'avantage sur l'avion ?

Le vol stationnaire sans aucun doute et le fait de pouvoir de poser là où l'avion ne peut pas. Un malade

peut être hélitreuillé jusqu'à l'hôpital le plus proche en des temps record grâce à l'hélicoptère.

3) Aucuns défauts alors ?

L'hélicoptère a ses défauts. Il coûte cher, les premiers prix se trouvant aux alentours de 30 000 euros.

Les plus chers pouvant aller jusqu'à plusieurs millions d'euros. De plus, on rencontre vite des limites à

l'hélicoptère, il est intéressant de les comprendre, elles seront expliquées dans le TIPE. Elles sont des limites

de vitesse (vitesse maxi) que l'hélicoptère tel qu'on le connait ne pourra jamais franchir, des limites d'altitudes

qui dépendent beaucoup de la masse de l'hélicoptère et de sa portance maximale, donc du modèle. Bien que

très maniable, il existe de nombreuses limites de maniabilités à cause de l'aérodynamisme ou bien encore dues

tout simplement à des problèmes de résistances des matériaux.

On ne parle pas ici du pilotage en lui même mais il se trouve aussi que piloté un hélicoptère n'est pas une

chose aisée. 4

II. Principesphysiquesetaérodynamiques

1)

Phénomènes d'aspiration et de portance

Pression statique et pression dynamique

1) Définition :

- La pression statique est celle du sens commun, c'est celle qui nous entoure à tout moment et qui s'exerce en tous points dans tous les sens. - La pression dynamique est celle qui apparait avec une vitesse. Cette pression est la conséquence de la vitesse de déplacement du fluide, elle ne s'exerce que dans la direction et le sens de déplacement du fluide. (c'est par exemple la force du vent)

2) Théorème de Bernoulli :

- Voici l'énoncé physique à la base de toutes les machines volantes :

Pour un écoulement :

D'un fluide incompressible (on peut considérer que la masse volumique reste constante) d'un fluide parfait (les effets visqueux sont négligeables et pas de pertes de charges)

Alors, en régime permanent, le long d'une ligne de courant (une ligne de courant est une courbe de

l'espace décrivant un fluide en mouvement.), et si l'on néglige les transferts de chaleur, on vérifie:

Equation de Bernoulli Equation simplifiée

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