Autogire - Définition

L’autogire et hélicoptère

L’autogire est un aéronef à voilure tournante. Contrairement à un hélicoptère, le rotor libre n’est pas actionné par un moteur, mais est entraîné par le vent relatif qui vient de l'avant lorsque l'appareil est en translation. L'appareil est propulsé par une hélice placée à l'arrière ou à l'avant de la cellule. Toutefois, lorsque l'autogire effectue une autorotation verticale, le moteur est au ralenti voire coupé, et c'est par le dessous du rotor que le vent relatif alimente le rotor et assure la rotation nécessaire à la sustentation. En conséquence, l’autogire est incapable de vol stationnaire car il lui faut toujours être en mouvement, hormis dans les conditions de vent de plus de 50/60 km/h, où selon son poids, il lui est possible en utilisant son propulseur et en se mettant face au vent, d'effectuer un vol stationnaire, cela par rapport au sol et non pas par rapport à la masse d'air. Toutefois, il peut monter et descendre presque à la verticale et effectuer des atterrissages et des décollages sur de très courtes distances.

Décollage d’un autogire

Il existe trois types de décollages possibles selon la spécificité des autogires.
La méthode traditionnelle sans prélanceur tels qu’étaient les premiers autogires jusqu'à celui de Bensen. L’autogire décolle comme un avion, c'est-à-dire qu’il prend de l’élan au sol, le vent relatif permet au rotor de prendre de la vitesse, quand la vitesse du rotor approche les 350 tr/min à environ 40 km/h, l’autogire décolle comme un avion sur une distance relativement longue.
La seconde méthode plus récente avec un prélanceur de rotor électrique, mécanique ou hydraulique qui consiste à lancer le rotor à 250-350tr de façon à permettre une distance de décollage très courte. Le prélanceur n'est utilisé qu'au sol.
La troisième méthode est utilisée sur des autogires très perfectionnés à contrôle collectif de pas, un prélanceur très puissant permettant de lancer le rotor à ~500tr, parfois un rotor lesté pour augmenter son inertie: on parle alors d'autogire "sauteur" : en effet, lorsque le rotor est lancé, on le débraye, puis le contrôle de pas collectif permet un décollage relativement brutal et une élévation d'une trentaine de mètres d'altitude suivie immédiatement de la translation pour entretenir la rotation du rotor de façon traditionnelle.

Mécanique du vol des autogires

Il y a trois parties importantes à considérer sur un autogire : le rotor qui génère la portance, le chariot qui contient quasiment toute la masse de la machine et le centre de gravité, l’hélice qui engendre la poussée de l’appareil.

Lors du vol à altitude fixe, le rotor a un angle d’incidence positif constant qui lui permet d’évoluer sans perdre d’altitude.

L’autogire en vol en montée : Pour monter il suffit de basculer la tête du rotor vers l’arrière. Le phénomène de précession gyroscopique abaisse l’arrière du rotor et augmente ainsi son angle d’incidence. La seconde solution consiste à augmenter la vitesse de rotation du rotor à incidence constante.

L’autogire en vol en descente : Pour descendre il suffit de basculer la tête du rotor vers l’avant. Le même phénomène de précession gyroscopique monte l’arrière du rotor, son angle d’incidence baisse tout en restant positif. On peut aussi abaisser la vitesse du rotor à même incidence.

L’autogire en descente sans moteur : Pour le vol en descente sans propulsion, (par exemple, lorsque le moteur est défaillant), on incline fortement le rotor vers l’avant pour obtenir un angle d’incidence proche de celui utilisés en descente. Une traction T est générée qui entretient la vitesse de l’appareil.

L’autogire en virage : Pour virer, il faut agir sur la dérive dans le sens voulu. De plus il est nécessaire de pencher le rotor dans le même sens que la dérive. Deux nouvelles forces apparaissent, Fv la force du virage et Fc la force centrifuge. Il en résulte une inclinaison de l’appareil