Prise en main des hélicoptères dans X-Plane

Note : Cet article prend pour exemple les hélicoptères monorotors fabriqués aux États-Unis, c’est-à-dire ceux dont le rotor tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Les avions fabriqués en Europe tournent généralement dans le sens des aiguilles d’une montre ; pour contrer le couple de réaction, le fonctionnement des palonniers (rotor de queue) est inverse à celui des avions américains.

Pour m’entraîner au pilotage d’hélicoptère, je me suis récemment procuré un manche : CH Products Fighterstick USB,

J’ai aussi acheté un livre d’introduction au pilotage d’hélicoptère pour me mettre à jour sur la théorie. Après une dizaine d’heures de pratique, j’ai enfin fait quelques progrès. Laissez-moi vous expliquer tout cela.

Tout d’abord, il faut savoir que la commande d’un hélicoptère est très différente de celle d’un avion à voilure fixe. Voir l’image ci-dessous : Les points clés sont :

1. Le siège du commandant de bord est à droite.

2. L’hélicoptère n’a pas de volant (Yoke) comme le Cessna 172.

3. Le pilote utilise la main droite pour actionner le manche cyclique (Cyclic Control / Commande de pas cyclique), qui contrôle les assiettes de tangage (pitch) et de roulis (roll) de l’avion. Il faut noter que pour déplacer l’hélicoptère vers l’avant ou l’arrière, il faut modifier l’assiette de tangage de l’avion. Pousser le manche vers le bas (pour baisser le nez) fait avancer l’hélicoptère, comme illustré ci-dessous :

4. Le pilote utilise la main gauche pour actionner le manche de pas collectif (Collective Pitch Control), qui fait monter ou descendre la cellule en modifiant l’angle d’attaque des pales du rotor. Lorsque le pilote tire le manche vers le haut avec sa main gauche, le pas des pales augmente simultanément du même angle, ce qui augmente la portance du rotor ; inversement, la portance diminue.

Généralement, une commande de gaz rotative est également installée sur le manche de pas collectif, semblable à la commande des gaz d’une moto, utilisée pour régler la puissance du moteur. C’est pourquoi ce manche est aussi appelé “manche des gaz et de pas collectif”.

5. Les palonniers (Anti-torque Pedals) sont indispensables. Ils servent à commander l’assiette de lacet (yaw) de l’avion, ce qui est identique aux avions à voilure fixe.

Description de l’hélicoptère sur Wikipédia

Pour les hélicoptères monorotors à rotor de queue, les palonniers sont reliés par un système de commande au dispositif de contrôle du pas du rotor de queue. En contrôlant l'importance du pas du rotor de queue, on règle la force latérale produite par ce dernier, afin de maîtriser la direction. Pour les hélicoptères monorotors sans rotor de queue (NOTAR), la force latérale est réglée en contrôlant le débit d'air à l'arrière du fuselage via les pédales. Pour les hélicoptères bi-rotors, les pédales contrôlent la différence de pas collectif entre les deux rotors : l'un augmente tandis que l'autre diminue, déséquilibrant les couples anti-rotatifs et provoquant ainsi une rotation de la cellule.

Voyons maintenant comment configurer le matériel dans X-Plane. Dans les menus Settings / Joystick & Equipment / Axis, les réglages sont les suivants : Comme pour les avions à voilure fixe, les réglages des trois axes pitch, roll et yaw restent inchangés, mais il faut ajouter la partie collective (le yaw n’apparaît pas dans l’image ci-dessus).

Un autre point à noter : pour certains hélicoptères, le régulateur (governor) peut être activé ou désactivé. Une fois le GOV activé, la commande de gaz automatique s’enclenche, ce qui permet de ne pas avoir à contrôler les gaz manuellement ; la manette des gaz (throttle) n’est alors plus nécessaire.

Mon manche de vol CH possédant déjà 3 axes, j’ai configuré le manche pour le pitch et le roll, et j’ai simplement modifié le bouton de gaz (throttle) sur la gauche pour en faire le collectif. Pour les palonniers, j’utilise toujours mes palonniers Saitek Pro Flight Rudder Pedals actuels. Les réglages sont plutôt simples. De plus, ce manche dispose de boutons de trim matériel pour les axes pitch et roll, une fonction très utile pour le pilotage d’hélicoptère.

C’est bon, nous pouvons enfin commencer à voir comment voler. Aujourd’hui, je ne présenterai que le mode de décollage normal le plus courant (takeoff). N’oubliez pas de régler le pas collectif (collective) à sa position la plus basse avant de démarrer le moteur. De plus, tout comme pour les avions à voilure fixe, l’hélicoptère doit décoller face au vent.

Procédure de décollage :

1. Augmentez très doucement et avec précaution le pas collectif (collective), tout en compensant légèrement avec le palonnier gauche en fonction de la puissance du collectif. Le dosage des palonniers repose principalement sur l’expérience ; la norme est de garder le nez de l’avion aligné vers l’avant, pour qu’il ne dérive ni à gauche ni à droite. Après quelques vols, vous mémoriserez naturellement les dosages du collectif et des palonniers.

Lorsque le collectif atteint un certain niveau, l’avion génère suffisamment de portance et la cellule se soulève légèrement. À ce moment, il faut impérativement bien maîtriser les palonniers pour que la cellule fasse face à l’avant. En parallèle, surveillez l’horizon artificiel et ajustez le manche en conséquence pour garder la cellule en équilibre et éviter qu’elle ne s’incline. Après quelques vols, vous saurez combien de collectif il faut pour que l’avion monte, et vous pourrez envisager de faire une marque sur le manche à cet endroit. Une fois la position du manche maîtrisée, les boutons de trim matériel pour les axes pitch et roll joueront un grand rôle : une fois réglés sur la position stable, vous n’aurez pratiquement plus besoin de toucher au manche par la suite.

Maintenez l’hélicoptère en stationnaire à environ 1,5 mètre du sol.

2. Poussez légèrement le manche cyclique, l’hélicoptère commence à avancer ; plus l’angle de pitch est grand, plus la vitesse est élevée. Surveillez les indications du Badin et de l’horizon artificiel. Si l’altitude de la cellule baisse légèrement, vous pouvez augmenter légèrement le pas collectif et appuyer un peu plus sur le palonnier gauche pour maintenir l’altitude et l’équilibre.

3. Ayant atteint une certaine vitesse, relâchez un peu le manche et cabrez le nez pour augmenter progressivement la vitesse vers l’avant, tout en contrôlant l’élévation de l’altitude.

4. Une fois la vitesse atteignant une valeur constante, le flux d’air se stabilise progressivement, et vous pouvez alors relâcher doucement le palonnier gauche.

5. Poussez le manche pour maintenir le vol à une altitude constante.

À ce stade, la phase de décollage est terminée. Pour le débutant qui débute en vol, maintenir la stabilité de la cellule est un défi difficile. Les explications ci-dessus semblent simples, mais le contrôle réel n’est pas facile ; cela nécessite des manipulations subtiles et une pratique patiente pendant un certain temps.

Voyons maintenant les virages en stationnaire, Pour tourner à gauche, il faut bien sûr mettre le palonnier gauche, mais pour empêcher le dérapage latéral, il faut aussi incliner légèrement le manche cyclique vers la gauche ; pour tourner à droite, c’est le même principe : on actionne le palonnier droit tout en inclinant le manche vers la droite.

Voici un résumé des opérations du manche cyclique, En haut à gauche : manche incliné vers l’avant, vol en avant ; En haut à droite : manice tiré vers l’arrière, vol en arrière ; Au centre : manche en position neutre, stationnaire ; En bas à gauche : manche incliné à gauche, vol vers la gauche ; En bas à droite : manche incliné à droite, vol vers la droite.

Enfin, présentons la méthode d’atterrissage.

1. Baissez progressivement le manche de pas collectif pour réduire l’altitude de vol. En même temps, comme le couple du rotor diminue, pour empêcher la cellule de tourner, il faut aussi réduire la force latérale du rotor de queue, ce qui nécessite d’appuyer légèrement sur le palonnier droit pour maintenir la direction du nez constante.

En descente, la pente de l’hélicoptère est généralement de 10 degrés. Nous savons que la pente des avions à voilure fixe est généralement de 3 degrés, donc l’hélicoptère descend beaucoup plus raide qu’un avion à voilure fixe classique.

Le contrôle de la vitesse en descente se fait au manche cyclique, le taux de descente au manche de pas collectif, et la direction du nez aux palonniers. Il faut aussi surveiller les différents instruments : la vitesse, l’assiette et la route (heading) doivent rester stables et coordonnées.

2. Au fur et à mesure que l’hélicoptère s’approche de l’apron (aire de stationnement), il faut réduire continuellement la vitesse de vol. Cependant, à mesure que la vitesse diminue, la portance de translation effective (effective translational lift) diminue aussi. Il faut donc augmenter légèrement le pas collectif pour maintenir un taux de descente approprié de la cellule. Lorsque vous changez le collectif, n’oubliez pas d’adapter l’action sur les palonniers ; ici, appuyez sur le palonnier gauche pour maintenir la stabilité de la direction de l’avancement.

3. À environ 1,5 mètre au-dessus du point d’atterrissage, ramenez la vitesse sol de l’avion à 0, entrez en stationnaire, et posez-vous doucement. Cette étape est probablement la plus difficile ; je ne peux pas encore garantir de réussir à chaque fois, j’ai encore besoin de beaucoup m’entraîner.

Fin

Mise à jour du 9 octobre 2016 J’ai trouvé un excellent tutoriel : Tutorial: Flying Helicopters In X-Plane. Il contient des explications sur les commandes au clavier, en voici des extraits. Ci-dessous les touches par défaut de XP : F2 = throttle up a bit (augmenter un peu les gaz) F1 = throttle down a bit (diminuer un peu les gaz) F3 = collective up a bit (augmenter un peu le collectif) F4 = collective down a bit (diminuer un peu le collectif) F5 = Mixture down (arrêt moteur) F6 = Mixture up (mélange riche)

Voici les touches personnalisées de l’auteur : Z = palonnier gauche (left pedal) X = centrer les palonniers (center the pedals) C = palonnier droit (right pedal)

Mise à jour du 9 juin 2017 Manuel sur le site de la Federal Aviation Administration américaine FAA-S-8083-21A, Helicopter Flying Handbook Aviation Handbooks & Manuals Aircraft Handbooks & Manuals

Manuel sur x-plane.org X-Plane Helicopter Flight School by Brett