Tutorial 3 PowerPoint présentation (petite)

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Projet Fly Higher Tutorial No 3
Hélicoptères
Où sont passées les ailes ?
Eurocopter EC135
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D’abord :
Un peu d’histoire
Léonard de Vinci a conçu le premier avion « ressemblant à un
hélicoptère» qu'il a appelé « vis hélicoïdale »
Bien que dessiné avec les instructions pour le faire voler, il n’a été jamais
testé à l'époque. La physique moderne suggère que cet instrument ne
pouvait pas voler.
Qu’en aurait
pensé le
grand
Léonard de
Vinci !
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Léonard de Vinci
Un peu d’histoire
C’était non seulement un éminent scientifique et un
ingénieur de son temps (fin du XVe siècle), mais aussi….
Un artiste fantastique, surtout connu
pour son tableau « La Joconde »
et la peinture murale « La Cène »
Et un étudiant pionnier de l'anatomie humaine, illustrée par ce
schéma célèbre: « L'homme de Vitruve »
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Revenons aux Hélicoptéres
Un peu d’histoire
En 1906 en France, deux frères LouisCharles et Jacques Bréguet, ont
commencé à expérimenter des
formes d'ailes pour les hélicoptères ;
en 1907, ils ont démontré avec succès
la possibilité de voler grâce à des ailes
rotatives avec un système Autogire.
Il a fallu presque 40 ans pour que
l’homme arrive à perfectionner la
conception d’un hélicoptère. En
1944, Igor Sikorsky, un russe né en
Amérique, s'est envolé avec le
premier hélicoptère produit de
manière industrielle :
le Sikorsky R-4.
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Revenons aux Hélicoptéres
Un peu d’histoire
Vidéo d’un des premiers décollage d’un hélicoptère
Sikorsky R-4b
S'il vous plaît regarder la vidéo 1
Décollage d’un hélicoptère Sikorsky R-4b
Video source – Youtube HeloSociety
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Les Hélicoptères aujourd’hui
Les Hélicoptères modernes ont des tailles variées et peuvent répondre à une
grande variété de besoins. Ils varient également dans leur fonctionnent en vol.
Boeing CH-47 “Chinook”
Sikorsky CH-124 “Sea King”
Essayer d’imaginer différentes
missions pour des hélicoptères, et
en quoi ils sont préférables aux
avions pour ces missions.
Robinson R22
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Différentes parties d'un hélicoptère
En classe ou par groupes
pouvez vous travailler sur
chacune de ces parties
d'hélicoptère ?
8
6
11
9
Pouvez-vous identifier les 11
éléments ?
Sur la table, vous avez le schéma 10
ainsi qu'une liste des noms des
pièces pour vous aider.
1
7
4
5 2
3
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Différentes parties d'un hélicoptère
J'espère que vous avez associé les noms techniques sur le diagramme comme suit :
Réponses : Partie 1
La Cabine
1) Fuselage. Comme pour
les avions, il faut un
élément principal pour
loger les voyageurs et
fixer tout le reste autour.
2) Patins d’atterrissage. Ils remplacent les roues d’un avion. Pouvez-vous
expliquer pourquoi un hélicoptère n'a pas de roues ?
3) Portes de Cabine. Nécessaires pour permettre aux passagers d’entrer et
sortir. Dans la mesure où les hélicoptères ne volent pas aussi haut que les
avions commerciaux, les portes sont généralement beaucoup plus légères.
Encore une fois, pouvez-vous expliquer pourquoi cela ?
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Différentes parties d'un hélicoptère
REPONSES : Partie 2
Section Arrière
4) Poutre de Queue. Elle fait partie
de la structure globale et recouvre
diverses parties de l'empennage.
5) Stabilisateur. Il est contrôlé par le
pilote et permet à l'hélicoptère de
gérer la prise de hauteur.
6) Empennage de Queue. Il permet
les rotations gauches et droites.
7) Rotor de Queue. Cet élément
pousse l'hélicoptère dans le sens
opposé au rotor principal ; sans
lui, l'hélicoptère aurait tendance à
tourner sur lui-même !
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Différentes parties d'un hélicoptère
8) Pales du Rotor. De forme identique
aux ailes d‘un avion, leurs rotation
génère la portance nécessaire à
l’aéronef.
9) Moteur. Il alimente l'hélicoptère et se
décline en différents types et tailles.
10) Transmission. Elle convertit le
mouvement de rotation horizontal du
moteur en un mouvement vertical
qui fait tourner les pales.
11) Arbre moteur. Un système complexe
de connexions qui incline les pales à
des angles variables pour permettre à
l'hélicoptère de se déplacer dans
toutes les directions.
REPONSES : Partie 3
Rotor principal
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Les Pales du Rotor :
Comment fonctionnent-elles dans l’air ?
Comme nous l'avons vu précédemment, les pales du Rotor ressemblent à
des ailes, mais comment maintiennent-elles l’hélicoptère dans les airs ?
Ci-dessus, un dessin et une photo d'une pale de rotor. Comme
vous pouvez le constater, elles montrent que la lame a la
forme d'une aile aérodynamique d’avion.
Ce profil
aérodynamique génère l'ascenseur par le biais d'une
différence de pression, exactement comme pour les avions.
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Les Pales du Rotor :
Comment fonctionnent-elles dans l’air ?
Air
Chaque pale du rotor a sa surface supérieure courbée.
Une grande quantité d'air s'écoule au dessus des lames lorsqu’elles sont en rotation.
L'air circule beaucoup plus rapidement sur la pale du rotor que sous elle.
Cela provoque une différence de pression entre le dessus et le dessous de la pale.
Cette différence de pression entraîne une force de portance, qui tire l'hélicoptère
vers le haut. L'hélicoptère est effectivement « aspiré » dans l'air lorsqu’il décolle !
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Les pales du Rotor, quoi d’autre ?
Comment fonctionnent-elles dans l’air ?
Maintenant, nous savons comment l’effet «Aspiration» est généré pour
assurer le décollage, il faut maintenant être capable de se déplacer.
Si les lames ne bougent pas durant leur rotation, l’hélicoptère va juste
continuer à monter !
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Se déplacer dans les airs
Mais il faut également se déplacer à
gauche ou à droite et « choisir» une
certaine direction. Comment faire ?
Pales
Hub
Plateau
oscillant
Tiges [pour monter et descendre le
moyeu et donc l'inclinaison des pales]
C'est
ici
qu'une
partie
de
l'hélicoptère appelé plateau oscillant
entre en jeu.
Celui-ci est composé d’un moyeu et
d'une série de les tiges où toutes les
pales du rotor sont connectés
ensemble, le Hub.
Ce plateau oscillant incline les lames
en poussant ou en tirant sur
certaines tiges, donc en modifiant
l'écartement (l’angle) des lames
individuellement lorsqu’elles sont en
rotation. Simple… non ?
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Les Pales du Rotor : Quoi de plus !
Pour aller vers l'arrière, il faut
incliner le moyeu et des pales vers
le haut et l’hélicoptère pars… vers
l'arrière.
ARRIERE
Pour faire le contraire et aller vers
l'avant, il faut incliner le hub et les
lames vers l’avant et cela entraine
le déplacement vers l'avant.
Pour se déplacer latéralement, il
faut incliner le hub et les lames GAUCHE
vers la droite ou vers la gauche.
AVANT
OU
DROITE
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Comment contrôle-t-on un hélicoptère ?
Sachant que les pales du rotor
s’inclinent
pour
gérer
les
directions prises par l'hélicoptère,
comment fait le pilote pour
contrôler cela ?
Collectif
Cyclique
Trois commandes principales de
l’hélicoptères entrent en jeu :
• Levier de pas cyclique
• Pas général (ou collectif)
Pédales
• Pédales
Siège du Pilote
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Comment contrôle-t-on un hélicoptère ?
Le Cyclique
Le cyclique a la forme d'un frein
à main dans une voiture et
contrôle le plateau cyclique, vu
précédemment.
Avec ce « joystick » dans une
main, le pilote contrôle l'angle
d'inclinaison du plateau cyclique
et peut donc peut décider dans
quelle direction doit aller
l'hélicoptère.
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Comment contrôle-t-on un hélicoptère ?
Le Collectif
Il a la forme d'une manette de
jeu d'un ancien ordinateur et
fonctionne un peu comme
l'utilisation des joysticks par les
pilotes d’avions.
Avec ce contrôleur « Collectif »
dans la main, le pilote peut
déterminer si l'hélicoptère doit
monter ou descendre.
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Comment contrôle-t-on un hélicoptère ?
Les Pédales
Enfin il y a deux pédales où le pilote pose
chacun de ses pieds.
Avec ces dernières, le pilote peut déplacer
le rotor de queue sur le côté, donc tourner
l'avion à gauche ou à droite tout en
gardant le niveau horizontal du fuselage.
En jouant habilement sur la
combinaison de ces trois
commandes de vol, le pilote
peut diriger totalement son
engin !
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Hélicoptères
Vous devez maintenant en
savoir suffisamment pour suivre
ce film sur les hélicoptères.
S'il vous plaît regarder la vidéo 2
Hélicoptère
Video source – C'est pas sorcier
Intéressés ?
Quand vous rentrerez chez vous,
jetez un œil sur «Hélicoptères»
sur YouTube. Il y a des trucs
fascinants !
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