V. Double ou simple rotor

Une maquette du Kolibri allemand de la Seconde Guerre mondiale, avec ses deux rotors côte à côte se croisant lors de la rotation des pales.
Dès le début, les hélicoptères ont été handicapés par la question du couple : si un seul rotor soutient l’appareil, ce dernier tournera dans le sens inverse de la rotation du rotor, rendant l’appareil incontrôlable. Des années 1900 aux années 1940, la seule solution retenue est celle de l’utilisation de deux rotors de sustentation, l’un tournant de gauche à droite, et l’autre de droite à gauche, ces rotations inversées neutralisant l’effet de couple.
Trois configurations sont mises en œuvre pour ces doubles rotors :
• deux rotors séparés, montés sur deux mâts distant l’un de l’autre ;
• deux rotors montés l’un au-dessus de l’autre sur un même mât ;
• deux rotors « engrenants » montés à quelques centimètres l’un de l’autre, côte à côte, mais légèrement inclinés et se croisant en sens opposés (un système qu’on trouve sur le Kolibriallemand).
En Belgique, l’ingénieur Nicolas Florine fait voler, à partir de 1933, un hélicoptère à deux rotors en tandem. La particularité de son engin est que les rotors (un à l’avant et un à l’arrière) tournent dans le même sens. Pour équilibrer les couples de réaction, il incline latéralement (l’un vers la gauche l’autre vers la droite) les axes de rotation des rotors d’environ 7° de part et d’autre de l’axe longitudinal de l’appareil13. Des améliorations à ce système vont être apportées jusqu’en 1938.
Ces configurations à double rotor sont complexes et coûteuses et, jusqu’aux années 1940, l’hélicoptère restera qu’au stade des projets ou des prototypes, sans jamais connaître de production en série.
La percée vient d’un ingénieur américain d’origine russe, Igor Sikorsky ; le 14 septembre 1939, il réalise le premier vol (au bout d’un câble) de son Vought-Sikorsky 300 (VS-300), un appareil équipé d’un unique rotor principal tripale entraîné par un moteur de 75 ch (56 kW). Afin de permettre l’existence d’un seul rotor horizontal, l’effet rotatif du couple est compensé par un rotor secondaire, dit « anti-couple », placé verticalement au bout d’une queue. Cette innovation permet de simplifier la mécanique et de réduire les coûts, avec cependant l’inconvénient d’absorber une part non négligeable de la puissance du moteur et d’augmenter les risques pour le personnel au sol, mais c’est cette configuration qui s’imposera par la suite chez la plupart des constructeurs, même si, dans les années 1940, les premiers hélicoptères à connaître une (petite) production en série, les hélicoptères allemands Flettner Fl 282 Kolibri et Focke-Achgelis Fa 223 Drachen, auront encore une configuration bi-rotors.

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