Description de l’autogire, son histoire et sa construction, photos et vidéos

Photo d’un autogire en vol La majorité des personnes qui ne sont pas directement liées à l’aviation, en voyant cet appareil volant en vol ou stationné au sol, penseront probablement : « Quel mignon petit hélicoptère ! » - et elles se tromperont tout de suite. En réalité, la ressemblance extérieure est la seule connexion entre les deux. Car pour voler, l’autogire et l’hélicoptère utilisent des principes totalement différents.

Pourquoi l’autogire vole

Sur un hélicoptère, la portance et la poussée sont générées par la rotation du rotor principal (un ou plusieurs), entraîné en permanence par le moteur via un système de transmission complexe. Le pas cyclique ajuste le plan de rotation du rotor dans la direction souhaitée, permettant ainsi le mouvement vers l’avant, la manœuvrabilité et la régulation de la vitesse.

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Vol en autogire La construction et le principe de fonctionnement d’un autogire sont complètement différents, et ils ressemblent peut-être davantage à ceux d’un avion (planeur, deltaplane motorisé).

La portance est générée par le flux d’air relatif, et le rôle de l’aile est joué par un rotor librement rotatif. Le mouvement vers l’avant est assuré par une traction ou une poussée créée par un moteur propulsif, situé respectivement à l’avant ou à l’arrière de l’appareil volant. Et qu’est-ce qui fait tourner le rotor ? Tout simplement le flux d’air relatif. Ce phénomène est appelé autorotation.

Sans aucun doute, ce principe a été emprunté à la nature elle-même. Prenez par exemple les graines de certains arbres (érables, tilleuls), dotées d’un genre d’hélice particulière. Lorsqu’elles sont mûres, sèches et se détachent de la branche, elles ne tombent pas directement à la verticale. La résistance de l’air fait tourner leur « rotor », permettant aux graines de planer pendant une période relativement longue, s’éloignant considérablement de l’arbre d’origine. Certes, la force de gravité finit par les ramener au sol. Mais c’est là que réside le génie humain : trouver des moyens de contrôler un tel vol.

Sur un autogire, la puissance du moteur est transférée au rotor uniquement pendant la phase initiale du vol, pour lui donner une fréquence de rotation suffisante pour le décollage. Ensuite, une courte roulade, une montée – et voilà, la loi de l’autorotation entre en action. Le rotor tourne de manière complètement autonome jusqu’à l’atterrissage complet de l’appareil. Orienté selon un angle d’attaque spécifique, il génère la portance nécessaire au vol.

Histoire de l’appareil volant

Histoire de la création de l’autogire Le premier à s’être sérieusement penché sur les études et l’application pratique du principe de l’autorotation fut l’ingénieur espagnol Juan de la Cierva. Débutant dans la construction aéronautique au tout début de l’aviation, il a subi la perte catastrophique de son projet — un biplan trimoteur — et s’est tourné pleinement vers un domaine totalement inexploré de l’aéronautique.

C’est également lui qui, après des essais prolongés en soufflerie, a formulé et justifié théoriquement le principe de l’autorotation. En 1919, le premier modèle fut conçu sur papier, et en 1923, l’autogire C-4 s’éleva pour la première fois dans les airs. Sa conception ressemblait à celle d’un fuselage d’avion conventionnel, mais à la place des ailes se trouvait un rotor. Après diverses améliorations, une petite production en série de ces appareils fut lancée en France, en Angleterre et aux États-Unis.

Premier autogire soviétique KASKR-1 Un développement parallèle fut mené par les ingénieurs soviétiques. Un département dédié aux constructions spéciales (OKB) fut créé au TsAGI pour développer leurs propres autogires. En conséquence, le premier appareil soviétique, le KASKR-1, effectua son premier vol en 1929.

Il fut conçu par un groupe de jeunes ingénieurs, comprenant Nikolai Ilitch Kamov, qui devint plus tard un célèbre concepteur d’hélicoptères de la série « Ka ». Il est notable que Kamov participait généralement aux essais en vol de ses propres créations.

Le KASKR-2 était une machine plus aboutie et fiable, démontrée en mai 1931 à l’aérodrome de Khodynka devant une délégation gouvernementale importante.

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Les recherches ultérieures et les améliorations de conception ont conduit à la création d’un modèle de série appelé R-7. Cet appareil, conçu selon le schéma d’un autogire à ailes, a permis de réduire considérablement la charge sur le rotor et d’améliorer les performances de vitesse.

Cela peut paraître incroyable, mais c’est précisément le R-7 qui, en 1934, a établi un record de vitesse pour ce type d’appareil – 220 kilomètres par heure, un exploit qui reste encore inégalé !

N.I. Kamov ne se contentait pas de concevoir et de peaufiner son appareil, il cherchait également des applications pratiques pour celui-ci. Dès cette époque, les autogires R-7 étaient utilisés pour pulvériser des champs agricoles.

Lors de l’opération de sauvetage pour évacuer la première expédition polaire de Papanine d’un morceau de banquise en 1938, le brise-glace «Ermak» transportait un R-7 prêt à décoller. Bien que l’aviation embarquée n’ait pas été nécessaire pour cette mission, le seul fait de sa préparation démontre la grande fiabilité de cette machine.

Malheureusement, la Seconde Guerre mondiale a interrompu de nombreux projets dans ce domaine. L’engouement massif pour la technologie des hélicoptères qui a suivi a relégué les autogires à l’arrière-plan.

L’autogire en temps de guerre

Autogire A-7-3A Il est clair que dans la première moitié du XXe siècle, une époque hautement militarisée, toutes les nouvelles inventions étaient examinées sous l’angle de leur application militaire. Les autogires n’ont pas échappé à cette tendance.

La première machine à rotor utilisée en combat fut justement le R-7. Compte tenu de sa capacité à soulever une charge utile de 750 kg, il pouvait être équipé de 3 mitrailleuses, d’appareils photographiques, de moyens de communication ét même d’un petit ensemble de bombes.

Une escadrille de combat d’autogires baptisée A-7-3A composée de 5 machines a participé aux combats dans le saillant d’El’nia. Malheureusement, la domination quasi-totale de l’ennemi dans les airs à cette époque empêchait l’utilisation de ces appareils lents pour des missions de reconnaissance en plein jour – ils étaient employés principalement la nuit, surtout pour disperser du matériel de propagande au-dessus des positions ennemies. Il est d’ailleurs remarquable de noter que l’ingénieur de cette escadrille n’était autre que M.L. Mil, futur concepteur des hélicoptères de la série «Mi».

Les autogires furent aussi utilisés par nos adversaires. Pour les besoins de la flotte sous-marine allemande, l’appareil sans moteur «Focke-Achgelis» FA-330 fut conçu, un autogire évolutif. Facile à assembler en quelques minutes, il était ensuite utilisé par rotation forcée du rotor et tracté par un sous-marin se déplaçant à pleine vitesse pour s’élever jusqu’à une altitude de 220 mètres. Une telle hauteur permettait d’observer un rayon allant jusqu’à 50 kilomètres.

Les Britanniques firent également des tentatives audacieuses. En prévision du débarquement en Normandie, ils projetèrent de combiner un autogire avec une Jeep militaire pour un parachutage depuis un bombardier lourd. Cependant, bien que les essais aient été relativement concluants, l’idée fut abandonnée.

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Avantages et inconvénients des autogires

Autogire construit par des passionnés de Serguiev Possad Les concepteurs d’autogires ont réussi à résoudre de nombreuses problématiques de sécurité et d’économie en vol, que les avions ou hélicoptères ne peuvent pas toujours surmonter :

La perte de vitesse, par exemple, en cas de panne du moteur principal, ne conduit pas à une mise en «vrille».
L’autorotation du rotor permet un atterrissage en douceur, même en cas de perte totale de mouvement propulsif. À noter que cette caractéristique est également utilisée sur les hélicoptères, dans lesquels le mode d’autorotation est prévu pour les situations d’urgence.
La courte distance nécessaire pour le décollage et l’atterrissage.
Peu sensible aux courants thermiques et aux turbulences.
Économique à l’usage, facile à construire, et son coût de production est significativement moins élevé.
La manipulation d’un autogire est beaucoup plus simple que celle d’un avion ou d’un hélicoptère.
Très résistant au vent : vent de 20 mètres par seconde – conditions normales pour lui.

Cependant, il subsiste également quelques inconvénients, sur lesquels les constructeurs passionnés continuent de travailler :

Risque de « basculement » lors de l’atterrissage, notamment pour les modèles possédant une gouverne arrière faible.
Le phénomène appelé « zone morte d’autorotation », pas encore entièrement étudié, peut entraîner l’arrêt de la rotation du rotor.
Impossible de voler en autogire dans des conditions propices au givre, ce qui pourrait nuire au fonctionnement du rotor en mode autorotation.

Cela étant dit, les avantages surpassent largement les inconvénients, ce qui permet de classer l’autogire parmi les appareils volants les plus sûrs.

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Y a-t-il un avenir ?

Autogire fait maison Les amateurs de ce type d’aviation légère répondent unanimement à une question similaire que « l’ère des autogires » ne fait que commencer. L’intérêt pour eux a été ravivé avec une force nouvelle, et aujourd’hui, dans de nombreux pays autour du monde, des modèles de production en série de ces appareils sont fabriqués.

En termes de capacité, de vitesse, et même de consommation de carburant, l’autogire rivalise courageusement avec les voitures légères traditionnelles, tout en les surpassant grâce à sa multifonctionnalité et son indépendance des routes.

Outre la fonction purement de transport, les autogires trouvent leur utilité en effectuant des missions de patrouille de forêts, de côtes maritimes, de zones montagneuses, d’autoroutes animées, et peuvent être utilisés pour des prises de vue aériennes, des enregistrements vidéo ou de l’observation.

Certains modèles modernes sont équipés de mécanismes pour un décollage « par saut », tandis que d’autres permettent un décollage réussi depuis un point fixe, à condition que le vent dépasse 8 km/h, ce qui améliore encore davantage la fonctionnalité des autogires.

Le principal fabricant sur le marché actuel de ces appareils est la société allemande « Autogyro », qui produit jusqu’à 300 appareils par an. La Russie n’est pas en reste : dans notre pays, une série de modèles de production en série sont fabriqués : « Irkout » par l’usine d’aviation d’Irkoutsk, « Twist » par l’aéroclub du « Twister-club », « Chasseur » du centre scientifique et technique « Aero-Astra » et d’autres.

Le nombre d’amateurs de ce type de conquête du ciel ne cesse de croître.