Autogire - Définition
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Introduction
L'autogire est un aéronef à voilure tournante libre. Inventé en 1923 par l'Espagnol Juan de La Cierva qui l'a nommé autogiro, il est parfois appelé gyrocoptère, par imitation de l'appellation anglaise. L'orthographe assez commune autogyre, bien que rappelant l'étymologie grecque, et latine (gyrare= tourner en rond) n'est pas reconnue par l'Académie française.
Résumé
Les autogires furent réalisés dans les années vingt par l'ingénieur espagnol Juan De La Cierva. Ils ont été brièvement utilisés avant la mise au point de l'hélicoptère. Réintroduit dans les années 1950 par Igor Bensen, seul un groupe de passionnés utilisaient ces engins pour le loisir. Quelques conceptions modernes ont permis une grande amélioration des machines actuelles. Les autogires sont sustentés par un rotor dans le plan horizontal, et propulsés par une hélice dans le plan vertical. Le rotor possède des libertés de mouvement pour assurer le fonctionnement de l'appareil. Ces appareils sont réputés très stables à condition que leur fonctionnement reste dans une certaine plage de manœuvre. Depuis quelques années, les autogires sont en plein essor. Cela est dû au faible coût global de la machine et à ses performances.
Présentation d'un autogire
Un autogire est un aéronef qui ressemble à un hélicoptère. La poussée est fournie par un moteur accouplé à une hélice disposée dans l'axe longitudinal. Un rotor à incidence positive (incliné vers l'arrière) et en rotation libre génère la portance. La direction est assurée par une gouverne et l'inclinaison du moyeu du rotor dans le plan.
Pour décoller, les pales du rotor peuvent être momentanément couplées au moteur qui entraîne normalement l’hélice. Lorsque le rotor a atteint une vitesse suffisamment importante, le système est débrayé et le rotor tourne alors en auto rotation sous l’effet du vent relatif. La production d'autogire va du simple engin monoplace, au prototype militaire pouvant transporter une charge importante. Ils sont surtout utilisés pour l’observation et le loisir.
Introduction
La surveillance des jeux d'hiver à Salt Lake City a été réalisée par le Hawk 4, un autogire. Cet appareil a été préféré à un hélicoptère traditionnel pour son faible coût de production et d'utilisation. Longtemps délaissés au profit des hélicoptères, car l'autogire ne pouvait voler de manière stationnaire et avait besoin de plus de place pour décoller, les autogires furent oubliés. Dans le contexte actuel, la technologie a apporté diverses solutions pour régler les quelques défauts présentés par les autogires. Dans un monde où le carburant coûte de plus en plus cher, les autogires reviennent sur le devant de la scène grâce à leur faible consommation. Les autogires disposent d'autres qualités comme le faible coût de production et une vitesse de pointe supérieure à celle d'un hélicoptère.
Historique de l’autogire
L'autogire a été inventé en 1923 par un ingénieur Espagnol, Juan de la Cierva. Ses trois premiers appareils manquaient de stabilité et ils s’inclinaient trop au décollage et cassaient leur pales. Sa quatrième conception, l'autogire C-19, était un autogire plus perfectionné. Montré en Angleterre en 1925 à un groupe d'officiers, ceux-ci se dirent impressionnés par son comportement et sa maniabilité. Juan de La Cierva et le marquis Raoul Pateras-Pescara se rencontraient au Real Aero-Club d'Espagne, dont le Président à cette époque était M. Ruiz Ferry qui avait transmis en 1921 ce texte qui sera publié dans le journal l'Aéronautique "M. Juan de La Cierva est l'inventeur d'un appareil dénommé autogire, présenté en mars 1921, au Real Aero-club et où la sustentation est obtenue par le déplacement d'une hélice à pas inverti, montée folle sur un axe et entrant en auto-rotation. Une hélice tractive assure au système la vitesse horizontale convenable, comme pour un avion ordinaire. M. de La Cierva a tenu à signaler, et le rapprochement s'impose en effet, que le système prêté à M de Pescara et décrit sous le nom de gyroplane semble bien être le même qu'il a voulu réaliser par son autogire".
Le brevet français no 554.031, intitulé Giroplane a été déposé en Espagne le 23 juillet 1921. "Le gyroplane objet de l'invention est un aéroplane dont la surface sustentatrice peut varier dans les limites très étendues grâce à l'utilisation des propriété bien connues de l'auto-rotation" dira Raoul Pateras-Pescara à son agent de brevet qui rédigeait celui-ci. Le Marquis Pateras-Pescara prévoiera également la possibilité que la voilure ait deux hélices tournant en sens inverse, soit un coaxial.
En 1928 un Américain, Harold Pitcairn, a acheté l’entreprise de Cierva. Pitcairn a employé un système à quatre pales pour le rotor et a proposé deux moteurs, 300 ch ou 420 ch, dans ses autogires PCA-2.
Le premier Pitcairn-Cierva PCA-1 a volé pour la première fois en 1929 et fut bientôt suivi par une version fortement améliorée, le PCA-2. En avril 1931, le PCA-2 devenait le premier aéronef à voilure tournante homologué pour utilisation commerciale aux États-Unis.
À la fin des années 1930, l’autogire était parfaitement au point ; par exemple, ce sont des Kellet KD.18 qui à partir de 1939 assuraient le transport du courrier entre Philadelphie et Camden. L’United States Navy utilisait le Pitcairn P.A. 35 pour les missions d’observation. L’armée française déployait quant à elle une cinquantaine de Lioré-Olivier Léo C-131. (porte à porte à ajouter)(p.avion) Ces appareils, avaient des vitesses comprises entre 30 km/h et 210 km/h. Dès le début de la deuxième guerre mondiale, l’autogire fut abandonné : à cause de sa grande stabilité il devenait beaucoup moins maniable et par la même occasion vulnérable face aux chasseurs ennemis.
En 1931, à Barcelone, le marquis Pateras-Pescara présente son hélicoptère muni d'une hélice tractive.
Le Focke-Achgelis Fa 330 est un petit appareil (sans moteur) démontable de 73 kg. Cet appareil a été fabriqué en Allemagne pendant la 2e guerre mondiale. Il a été conçu pour fournir une plateforme élevée d'observation pour une personne tout en étant remorqué derrière un sous-marin. L’autogire est fixé au sous-marin par un câble en acier. Un pilote observateur prend place à bord, équipé de jumelles longues portées qui lui permettent de voir par temps clair à 40 km et d'un téléphone par câble. Le pilote est tracté par le sous-marin à une altitude de 100 à 150 mètres. En cas de danger, les pales sont éjectées (comme sur le Kamov Ka-50 d'aujourd'hui) et l'observateur peut effectuer un saut en parachute, le sous marin plonge et récupère le pilote un peu plus tard, une fois la menace passée.
En 1953 Igor Bensen, a formé sa propre compagnie de fabrication d’autogires. Le premier autogire était le modèle B-7 présenté en 1955. Il a fait faire un fuselage tubulaire en aluminium, avec des lames de rotor en bois. Il était motorisé par un moteur deux temps Nelson de 42 ch., monté dans une position de poussoir derrière le pilote. Bensen s’inspire du rotor dont est doté l’hélicoptère Bell 47 qui est un rotor bipale libre en battement uniquement autour d’un axe central horizontal. Cet appareil a volé pour la première fois le 6 décembre 1955. Ceci a été suivi le 8 juillet 1957 par le premier B-8M (M = motorisé) et du début de production du B-8M, le 9 octobre 1957. Le B-8M a été actionné par un moteur McCulloch de 72ch. Les options incluaient un moteur McCulloch de 90ch et une commande mécanique de rotor permettant à l'autogire de faire des débuts de saut. Une version de flotteur du B-8M a été connue en tant qu’HYDRO-COPTER. La production de l’autogire de Bensen a continué jusqu'en 1987.
Les autogires de Bensen sont restés en tête pendant très longtemps grâce à leur simplicité et leur succès, mais malgré tout, il n’y a pas eu de développement dans ce domaine entre 1955 et 1967.
En 1957 a lieu le premier vol du Fairey Rotodyne britannique, prototype d'un autogire de transport de 48 places. Spécialement développé pour les liaisons de ville à ville et les applications militaires, il était muni de plans fixes horizontaux courts et était propulsé par 2 turbopropulseurs. Au décollage et à l'atterrissage, il prenait une configuration d'hélicoptère, son rotor étant alors mû par des jets en bout de pales. Le décollage et l'atterrissage étaient alors verticaux. Avec une vitesse de croisière de 370 km/h, une sécurité bien supérieure à celle d'un hélicoptère et une consommation moindre, ses performances étaient tout à fait remarquables. Le projet a été stoppé en 1962, essentiellement pour des raisons politiques.
Depuis 1967, l'italien Vittorio Magni a développé une gamme complète d’autogires monoplaces et biplaces. L'usine d'autogires de Magni est située à Besnate, en Italie. Il y a actuellement 350 autogires construits par Magni dans le monde, compris dans une gamme de 4 modèles différents, dont trois biplaces et un monoplace. La réussite des machines de Magni a relancé le mouvement autogire, et surtout les appareils biplaces, dès les années 1980. Ces appareils étaient différents des autres en apparence et surtout des modèles de Bensen. Les modèles de Magni sont carénés et beaucoup moins spartiates que ceux de Bensen.
Extrêmement doux et stable comme un avion, cet autogire représente la nouvelle génération. Le Xenon est construit à partir de matériaux composites qui rendent l’appareil plus confortable. Il est aussi muni d’un caisson central regroupant toutes les commandes de vol. La propulsion s’effectue grâce au moteur Hirth F30, d'une puissance de 102 CV. Ce moteur est équipé du refroidissement forcé et d'une hélice carbone Kevlar type Ivoprop Medium d'un diamètre de 174 cm pour une poussée optimale.
