HELICOS (3eme partie): Vols de Translation

27 septembre 2011 2 27 /09 /septembre /2011 12:58

HELICOS (3eme partie): Vols de Translation

HELICOPTERES :

Vols de Translation

Le vol de translation est l'une des facettes les plus spectaculaires du pilotage d'hélicoptères à radiocommande. Certes, un spectateur a du mal à admettre qu'il est beaucoup plus difficile de faire voler l'un de ces appareils en vol stationnaire que de le piloter comme un avion; en réalité, on met plus de temps à apprendre le vol stationnaire (l'hélicoptère demeure sur place) que les phases ultérieures qui consistent à "déplacer" le modèle.

Un Futura en vol de translation. Le passage du stationnaire au vol de translation peut être dangereux pour le modèle s'il n'est pas effectué de manière méthodique.

Précautions et réglages
Avant de commencer à essayer de voler "vers le haut", il est indispensable de maîtriser suffisamment le vol stationnaire. Cela va de soi, car il est pratiquement impossible de faire décoller et atterrir un hélicoptère avec un minimum de délicatesse sans passer par cette phase. De plus, quand on passe du vol de translation au vol stationnaire, il arrive souvent que le modèle accuse des déplacements inattendus (il se met de côté ou prend de l'inclinaison); une certaine pratique du vol stationnaire est alors nécessaire pour maîtriser la situation.
Parlons à présent du modèle. Il y a quelques années, pour apprendre le vol de translation, on recommandait les grands modèles (équipés, par exemple, d'un moteur de 8-10 cm3 ) pour la simple raison qu'on les voit beaucoup mieux, surtout à une certaine distance, la désorientation (mal juger de la position de l'hélicoptère) constituant le problème numéro un de cette phase de l'apprentissage. Il y a peu, j'abondais dans ce sens mais, aujourd'hui, mon jugement est différent; je pense que n'importe quel modèle fera l'affaire : les modèles ne sont plus aussi "petits" qu'avant et les moteurs qui les propulsent sont maintenant beaucoup plus puissants qu'il y a cinq ans. Ainsi, la puissance moteur n'est-elle plus un argument valable. Par ailleurs, crasher un petit modèle revient moins cher... Match nul, donc (toutefois, la visibilité reste un critère en faveur des grands modèles).
Les modèles fuselés présentent, à ce titre, de gros avantages mais leur grande complexité et les difficultés que suppose leur réparation en cas de sinistre font qu'ils sont peu répandus. De toute façon, pour de mystérieuses raisons, certains modèles se voient mieux que d'autres.

Avec un peu de pratique, on peut réussir des sorties "brusques", comme dans le cas de ce Moskito.

Vérifications préalables
Il arrive souvent qu'un moteur d'hélicoptère, après de nombreuses heures de vol stationnaire, n'ait jamais eut à tourner à pleine puissance; c'est pourquoi, même si le moteur et le mélange de rotor arrière sont bien réglés à mi-moteur; il se peut qu'ils ne le soient pas pour le vol de translation. Avant de vous lancer dans l'aventure, demandez donc à un compagnon capable de voler "vers le haut" de vérifier que votre moteur soit bien réglé et que le pas collectif
maximum soit correct; s'il est trop important, le moteur risque de surchauffer et de perdre de sa puissance en plein vol, voire de s'arrêter (sauf s'il est électrique): inutile de dire qu'essayer une autorotation (atterrissage avec moteur à l'arrêt) lors de notre premier vol de translation est pratiquement voué à l'échec. Si nous procédons nous-mêmes à cette vérification, nous devrons veiller à ce qu'au moment d'appliquer le pas collectif à fond, le moteur ne baisse pas de régime, qu'il expulse de la fumée en abondance par le tuyau d'échappement et que le bruit émis ne soit pas "cassant", ce qui indiquerait une surchauffe.
Quant au mélange de rotor de queue, lorsque nous appliquerons le pas collectif et élèverons le modèle, la queue devra rester dans le même axe. Nous réglerons la commande correspondante de la radio jusqu'à ce qu'elle soit relativement stable (ne soyons pas trop perfectionnistes, ou nous n'atterrirons jamais).

Réglage du pas collectif
Outre le réglage du pas maximum comme nous venons de l'expliquer (mieux vaut manquer un peu de pas collectif qu'en avoir de trop) et du pas moyen, qui doit correspondre à celui du vol stationnaire, le plus important est le pas collectif minimum. Quand on s'initie au vol stationnaire, le pas minimum oscille entre 0 et +2 degrés. Si nous gardons ces valeurs, il nous sera difficile voire impossible d'effectuer des descentes à partir d'un vol de translation; on recommande donc de diminuer le pas minimum jusqu'à -2 ou -4 degrés, selon le modèle. La quantité exacte de pas négatif ne peut être déterminée que par l'expérience en vol : elle doit être suffisante pour pouvoir descendre tranquillement au départ d'un vol à vitesse relativement élevée; si la quantité est trop importante, le modèle descendra plus rapidement, tout en restant sous contrôle.

1) Avant chaque vol de translation, il faudra, comme d'habitude, vérifier le bon fonctionnement des commandes.

2) Vérifier de façon régulière l'état de la bougie n'est pas une précaution superflue. Le moteur doit être bien carburé.

Premières manoeuvres
Entre le vol stationnaire et le vol de translation, une série de manoeuvres nous faciliteront l'apprentissage de ce dernier. Le jour choisi (peu importe s'il y a du vent; mieux vaut d'ailleurs qu'il y en ait un peu pour maintenir la queue dans son axe), nous procéderons aux vérifications d'usage et mettrons l'appareil en vol stationnaire, vent de face. Puis, nous commencerons à le déplacer latéralement, toujours face au vent et à hauteur d'homme, disons de deux ou trois mètres de chaque côté, à l'aide du cyclique latéral : une espèce de lent "va et vient". Nous devrons nous exercer à (a) ne pas devoir poser le modèle au sol pour changer de direction; (b) maintenir la queue dirigée vers nous et (c) piloter le modèle lentement et à vitesse constante sans en modifier l'altitude. Vu de l'extérieur, cette "gymnastique" parait simple mais, au début, elle est plus difficile qu'on ne le pense. Toutes les 2-3 minutes, nous poserons le modèle pour nous détendre un peu. Quand nous aurons maîtrisé cette manoeuvre, l'étape suivante consistera à éloigner le modèle un peu plus chaque fois et à appliquer un (tout petit) peu de rotor de queue au moment de passer de gauche à droite. Avec un peu de patience, nous réussirons, après quelques vols, à faire évoluer le modèle face au vent en réalisant des sortes de "huit", sans jamais l'avoir de face; dans les sections rectilignes, nous le ferons passer devant nous lentement mais vers l'avant.
Tous ces exercices ont pour objectif d'apprendre à faire voler le modèle vers l'avant, sans qu'il ne s'arrête; le secret consiste à appliquer de façon quasi constante des petits "coups" de cyclique vers l'avant, sans arrêter le modèle. Si, dans les virages, nous appliquons de plus en plus de rotor de queue, à un moment donné, nous réaliserons des virages à altitude constante et à vitesse réduite (un peu plus rapide que la marche). Pour faire du vol de translation, nous réalisons des "huit" de plus en plus grands jusqu'à ce que nous puissions éloigner le modèle de dix ou quinze mètres de chaque côté à environ deux mètres de hauteur. Dans ces conditions, pour "arrêter" le modèle et revenir au stationnaire, il suffit de cesser d'appliquer du cyclique avant et le modèle perdra de sa vitesse; en cas de besoin, on applique un tout petit peu de cyclique vers l'arrière et on coupe légèrement les gaz pour faire descendre le modèle; attention à ne pas exagérer si vous amenez l'appareil avec le nez en l'air, il chutera immédiatement sur le rotor de queue (c'est la méthode la plus chère de crasher un hélicoptère).

Lors des premières tentatives de vol "vers le haut", il faudra éviter que l'appareil ne vole trop vite et qu'il ne s'éloigne trop. On est facilement désorienté.

Vol '' vers le haut ''
Arrivés à un tel niveau de maîtrise, et cela en deux ou trois matinées, nous pouvons déjà faire évoluer notre hélicoptère à deux ou trois mètres du sol et à 15-20 kilomètres/heure nous pouvons alors nous entraîner à lui faire décrire des cercles autour de nous et à vitesse croissante (attention au vertige), à l'arrêter ensuite comme indiqué auparavant (cyclique au neutre ou quelque peu en arrière et réduction des gaz). Il ne nous reste plus qu'a faire le "pas décisif" ouvrir les gaz (inutile que ce soit à fond) pour élever l'hélicoptère. Cette phase est relativement simple pour ceux qui ont déjà piloté des avions car, malgré certaines particularités, dont nous allons vous entretenir maintenant, la méthode de pilotage est fort semblable: le cyclique joue le rôle des ailerons et de la gouverne de profondeur.

Problèmes les plus fréquents
Malgré leur apparente simplicité, ces premiers vols "vers le haut" sont très souvent à l'origine d'accidents, et cela, pour deux raisons : tout d'abord, il est très facile de "perdre de vue" les hélicoptères et de ne plus connaître leur position dans l'espace. Alors qu'un avion vole toujours dans la direction vers laquelle son nez pointe, un hélicoptère, quant à lui, peut évoluer latéralement ou en marche arrière, ce qui complique d'autant plus les choses; il faut constamment orienter le rotor de queue pour éviter que, lors de la réalisation d'un virage uniquement au moyen des "ailerons" (cyclique latéral), la queue ne pointe vers l'intérieur du virage. Lors de ces premiers vols, un système à double commande (câble moniteur-élève), disponible pour quasiment tous les émetteurs modernes, vaut son pesant d'or; si le débutant ne perd son orientation (ce qui arrive deux ou trois fois par vol), ce système permet au moniteur de reprendre le contrôle; un seul incident de ce genre amortit amplement l'achat du système.

Virages
Les virages en vol de translation doivent se faire par une action coordonnée sur les "ailerons", la "profondeur" et le rotor de queue; plus la vitesse sera grande, plus il faudra utiliser de cyclique et moins de rotor de queue. Le modèle ne doit pas perdre de la vitesse ni "s'arrêter" en plein virage: nous devrons donc veiller à ne pas trop le tirer vers l'arrière au moyen du cyclique longitudinal ("profondeur") et à appliquer du moteur s'il le faut, voire à le faire "piquer" un peu. Précisons qu'il faut beaucoup de pratique pour parvenir à réaliser des virages à vitesse constante et sans perdre de hauteur.
L'une des caractéristiques du vol de translation est la suivante : le rotor de queue augmente son efficacité avec la vitesse; résultat: au fur et à mesure que nous augmentons la vitesse de vol, le modèle a tendance à le faire avec la queue "de coté" : les modèles qui tournent à droite (Schlüter, Hirobo, etc.) ayant tendance à dévier le nez vers la droite, il faudra donc appliquer du rotor de queue sur la gauche; dans certains cas, on placera le stabilisateur vertical dévié dans une direction (à gauche, dans le cas des modèles qui tournent à droite) pour diminuer ou annuler cet effet. En ce qui concerne le rotor de queue, nous observerons que le modèle vire beaucoup plus facilement d'un côté que de l'autre; il se peut que l'on doive réduire le débattement du servo pour "équilibrer" les virages.

1) Cette situation est à éviter à tout prix tant que nous manquons d'expérience. Ici aussi, il est très facile de perdre son orientation.

2) Lorsque nous aurons surmonté l'épreuve des premiers vols, nous apprendrons à faire monter et descendre l'appareil en vol de translation. Pour la descente, il faut garder une vitesse longitudinale.

Contrôle de la Vitesse
Le contrôle de la vitesse constitue (outre la perte d'orientation) l'un des problèmes les plus courants auxquels est confronté un débutant; laissé à son libre arbitre, l'hélicoptère commence, après deux ou trois virages, à parcourir le ciel de plus en plus en vite, et son pilote, à devenir de plus en plus nerveux. En général, un hélicoptère télécommandé "avance" beaucoup plus vite qu'on ne le pense, et nécessite moins de moteur et de pas pour voler à vitesse modérée; de fait, pour faire du vol de translation (pour des motifs aérodynamiques assez complexes), il faut moins de pas et de moteur que pour pratiquer le stationnaire; si nous observons notre débutant en train d'essayer désespérément de contrôler son hélicoptère, nous constaterons qu'en fait, il a pratiquement toujours trop de moteur et de collectif, et qu'il suffit de réduire les gaz et de tirer le cyclique vers l'arrière et en douceur pour diminuer la vitesse; exception faite des virages ou un peu plus de moteur peut se révéler nécessaire pour ne pas perdre d'altitude, le levier de commande moteur devra rester à moins de la moitié. Nous ne pouvons qu'insister une nouvelle fois sur l'utilité du système à double commande, grâce auquel nous pourrons reprendre la situation en main.

1) Voici l'altitude correcte pour commencer à réaliser des "huit". Ne le faites pas voler trop près de vous.

2) Le modèle vient de terminer le premier virage et vole vers le pilote. Empêchez-le de s'arrêter.

3) Idem que sur la photo précédente, mais de l'optique du pilote. Si le modèle s'arrête, piquez en douceur.

4) Habituez-vous, dès le début, à une vue latérale de l'hélicoptère. Pratiquez le vol dans les deux directions.

Atterrissage
Si le passage du "stationnaire" au vol de translation est très simple (il suffit de donner du moteur et d'incliner le modèle vers l'avant), l'opération inverse n'est pas évidente. Supposons que l'apprenti pilote maîtrise l'art compliqué des virages dans les deux directions. Pour redescendre au sol, il lui faudra réaliser une "approche" et perdre de l'altitude et de la vitesse de façon progressive. La méthode à suivre est la suivante : nous mettons le moteur à mi-puissance et nous effectuons un large virage durant lequel nous ne donnerons pas plus de gaz afin de perdre de l'altitude; ensuite, nous réduirons le collectif en douceur et, simultanément, au moyen du cyclique longitudinal, nous maintiendrons le modèle à l'horizontale durant la descente. C'est le collectif qui contrôle la vitesse de descente, et c'est le cyclique qui contrôle la vitesse de translation. Nous devrons à nouveau éviter que le modèle ne perde de sa vitesse longitudinale durant la descente; pour ce faire, il faudra peut-être le faire "piquer". Plusieurs tentatives (et à une altitude de sécurité) seront sans doute nécessaires avant que nous apprenions à coordonner les deux commandes, mais une fois cela fait, nous pourrons maintenir la vitesse de descente que nous souhaitons.
Une fois cette vitesse stabilisée, nous laisserons le modèle descendre selon un angle de 20-30° pour qu'il passe devant nous à environ 3-4 mètres d'altitude; à ce moment-là, on appliquera du cyclique arrière jusqu'à ce que le modèle perde toute la vitesse vers l'avant sans appliquer le collectif; c'est alors qu'il faudra niveler (en piquant) et appliquer du moteur pour revenir en stationnaire. Il ne faut jamais descendre en verticale depuis plus de 3-4 mètres; une situation aérodynamique particulière pourrait se produire, faisant que l'air du rotor principal recircule sous forme de "vortex"; résultat : une perte de sustentation et "chute" du modèle, malgré l'application de collectif et la mise du moteur à pleine puissance.