conception précoce

Les premières références pour le vol vertical sont venues de Chine. Depuis environ 400 avant JC, les enfants chinois jouent avec des jouets volants en bambou (ou haut Chinois). Ce bambou-copter est filé en roulant un bâton attaché à un rotor. Le filage crée une portance et le jouet vole lorsqu’il est relâché. Le livre taoïste du 4ème siècle après JC Baopuzi de Ge Hong (子子 « maître qui embrasse la simplicité ») décrit certaines des idées inhérentes aux avions à voilure tournante.,

des dessins similaires au jouet d’hélicoptère chinois sont apparus dans certaines peintures de la Renaissance et d’autres œuvres. Au 18ème et au début du 19ème siècle, les scientifiques occidentaux ont développé des machines volantes basées sur le jouet Chinois.

ce n’est qu’au début des années 1480, lorsque le polymathe Italien Léonard de Vinci a créé un design pour une machine qui pourrait être décrite comme une « vis aérienne », que tout progrès enregistré a été fait vers le vol vertical. Ses notes suggéraient qu’il construisait de petits modèles volants, mais rien n’indiquait qu’une disposition empêcherait le rotor de faire tourner l’engin., À mesure que les connaissances scientifiques augmentaient et devenaient de plus en plus acceptées, les gens continuaient à poursuivre l’idée du vol vertical.

en juillet 1754, le russe Mikhail Lomonossov avait développé un petit coaxial calqué sur le haut Chinois mais alimenté par un dispositif à ressort enroulé et l’avait démontré à l’Académie des Sciences de Russie. Il était alimenté par un ressort et a été suggéré comme méthode pour soulever des instruments météorologiques., En 1783, Christian de Launoy, et son mécanicien Bienvenu, utilisèrent une version coaxiale du dessus chinois dans un modèle consistant en des plumes de vol de dinde contrarotées comme pales de rotor, et en 1784, en firent la démonstration à l’Académie des Sciences. Sir George Cayley, influencé par une fascination de l’enfance pour le haut volant chinois, a développé un modèle de plumes, similaire à celui de Launoy et Bienvenu, mais alimenté par des élastiques. À la fin du siècle, il avait progressé vers l’utilisation de feuilles d’étain pour les pales de rotor et de ressorts pour l’énergie., Ses écrits sur ses expériences et ses modèles deviendront influents sur les futurs pionniers de l’aviation. Alphonse Pénaud développera plus tard en 1870 des jouets d’hélicoptères à rotor coaxial, également propulsés par des élastiques. L’un de ces jouets, offert en cadeau par leur père, inspirerait les frères Wright à poursuivre le rêve de la fuite.

en 1861, le mot « hélicoptère » a été inventé par Gustave de Ponton d’Amécourt, un inventeur français qui a démontré un petit modèle à vapeur., Bien que célébré comme une utilisation innovante d’un nouveau métal, l’aluminium, le modèle n’a jamais décollé du sol. La contribution linguistique de d’Amecourt survivra pour finalement décrire le vol vertical qu’il avait envisagé. La puissance de la vapeur était également populaire auprès d’autres inventeurs. En 1878, le véhicule sans pilote de L’italien Enrico Forlanini, également propulsé par une machine à vapeur, a atteint une hauteur de 12 mètres (39 pieds), où il a plané pendant environ 20 secondes après un décollage vertical. La conception à vapeur d’Emmanuel Dieuaide comportait des rotors contrarotatifs alimentés par un tuyau provenant d’une chaudière au sol., En 1887, L’inventeur Parisien, Gustave Trouvé, construit et fait voler un hélicoptère modèle électrique attaché.

en juillet 1901, le vol inaugural de L’hélicoptère de Hermann Ganswindt a eu lieu à Berlin-Schöneberg; c’était probablement le premier vol à moteur plus lourd que l’air transportant des humains. Un film couvrant L’événement a été pris par Max Skladanowsky, mais il reste perdu.

en 1885, Thomas Edison a reçu 1 000 US US (équivalent à 28 000 today aujourd’hui) de James Gordon Bennett, Jr., pour mener des expériences en vue de développer le vol., Edison a construit un hélicoptère et a utilisé le papier pour un ticker de stock pour créer guncotton, avec lequel il a tenté d’alimenter un moteur à combustion interne. L’hélicoptère a été endommagé par des explosions et l’un de ses ouvriers a été gravement brûlé. Edison a rapporté qu’il faudrait un moteur avec un rapport de trois à quatre livres par puissance produite pour réussir, sur la base de ses expériences. Ján Bahýľ, un inventeur slovaque, a adapté le moteur à combustion interne pour alimenter son modèle d’hélicoptère qui a atteint une hauteur de 0,5 mètre (1,6 pieds) en 1901., Le 5 mai 1905, son hélicoptère atteint 4 mètres (13 pieds) d’altitude et vole sur plus de 1 500 mètres (4 900 pieds). En 1908, Edison breveta sa propre conception pour un hélicoptère propulsé par un moteur à essence avec des cerfs-volants à boîte fixés à un mât par des câbles pour un rotor, mais il ne vola jamais.

premiers vols

en 1906, deux frères français, Jacques et Louis Breguet, commencent à expérimenter les hélices pour hélicoptères. En 1907, ces expériences ont abouti au Gyroplane no.1, peut-être comme le premier exemple connu d’un quadcopter., Bien qu’il y ait une certaine incertitude quant à la date, entre le 14 août et le 29 septembre 1907, le Gyroplane no 1 a soulevé son pilote dans les airs à environ 0,6 mètre (2 pi) pendant une minute. Le Gyroplane no 1 s’est avéré extrêmement instable et a nécessité un homme à chaque coin de la cellule pour le maintenir stable. Pour cette raison, les vols de L’autogire no 1 sont considérés comme le premier vol habité d’un hélicoptère, mais pas comme un vol libre ou non.,

La même année, Paul Cornu conçoit et construit L’hélicoptère Cornu qui utilise deux rotors contrarotatifs de 6,1 mètres (20 pieds) entraînés par un moteur Antoinette de 24 CV (18 kW). Le 13 novembre 1907, il a porté son inventeur à 0,3 mètre (1 ft) et est resté en altitude pendant 20 secondes. Même si ce vol n’a pas dépassé le vol de L’autogire no.1, Il a été rapporté que c’était le premier vol vraiment libre avec un pilote., L’hélicoptère de Cornu a effectué quelques vols supplémentaires et atteint une hauteur de près de 2,0 mètres (6,5 pieds), mais il s’est avéré instable et a été abandonné.

en 1911, le philosophe et économiste Slovène Ivan Slokar breveta une configuration d’hélicoptère.

L’inventeur danois Jacob Ellehammer a construit L’hélicoptère Ellehammer en 1912. Il se composait d’un cadre équipé de deux disques contrarotatifs, chacun étant équipé de six aubes autour de sa circonférence. Après des essais à l’intérieur, l’avion a été présenté à l’extérieur et a effectué plusieurs décollages libres., Les expériences avec l’hélicoptère se sont poursuivies jusqu’en septembre 1916, quand il a basculé pendant le décollage, détruisant ses rotors.

pendant la Première Guerre mondiale, L’Autriche-Hongrie a développé le PKZ, un prototype d’hélicoptère expérimental, avec deux avions construits.

le Début du développement

Au début des années 1920, L’Argentin Raúl Pateras-Pescara de Castelluccio, alors qu’il travaillait en Europe, a démontré l’une des premières applications réussies du pas cyclique. Les rotors biplans coaxiaux, contrarotatifs, pourraient être déformés pour augmenter et diminuer cycliquement la portance qu’ils produisaient. Le moyeu du rotor pourrait également être incliné vers l’avant de quelques degrés, permettant à l’avion d’avancer sans hélice séparée pour le pousser ou le tirer. Pateras-Pescara a également pu démontrer le principe de l’autorotation. En janvier 1924, l’hélicoptère de Pescara No., 1 a été testé mais s’est avéré être sous-alimenté et ne pouvait pas soulever son propre poids. Son 2F s’en est mieux sorti et a établi un record. Le gouvernement britannique a financé d’autres recherches de Pescara qui ont abouti à l’hélicoptère no. 3, propulsé par un moteur radial de 250 chevaux (190 kW) pouvant voler jusqu’à dix minutes.

Le 14 avril 1924, le français Étienne Oehmichen établit le premier record du monde d’hélicoptère reconnu par la Fédération Aéronautique Internationale (FAI), volant son hélicoptère Quadrirotor à 360 mètres., Le 18 avril 1924, Pescara bat le record D’Oemichen, volant sur une distance de 736 mètres (2 415 pieds) (près de 0,80 kilomètre ou .5 miles) en 4 minutes et 11 secondes (environ 13 km/h ou 8 mph), en maintenant une hauteur de 1,8 mètres (6 pieds). Le 4 mai, Oehmichen a effectué le premier vol en hélicoptère en circuit fermé d’un kilomètre (0,62 mi) en 7 minutes 40 secondes avec sa machine no 2.

aux États-Unis, George de Bothezat a construit l’hélicoptère Quadrirotor de bothezat helicopter pour L’United States Army Air Service mais l’armée a annulé le programme en 1924, et l’avion a été mis au rebut.,

Albert Gillis von Baumhauer, un ingénieur aéronautique néerlandais, a commencé à étudier la conception de giravions en 1923. Son premier prototype « vola » (« sautilla » et Plana en réalité) le 24 septembre 1925, avec aux commandes le capitaine Floris Albert van Heijst, de l’armée de l’air néerlandaise. Les contrôles utilisés par van Heijst étaient les inventions de von Baumhauer, le cyclique et le collectif. Des brevets ont été délivrés à von Baumhauer pour ses contrôles cycliques et collectifs par le ministère britannique de l’aviation le 31 janvier 1927, sous le numéro de brevet 265 272.,

en 1927, Engelbert Zaschka D’Allemagne a construit un hélicoptère, équipé de deux rotors, dans lequel un gyroscope a été utilisé pour augmenter la stabilité et sert d’accumulateur d’énergie pour un vol à voile pour effectuer un atterrissage. L’avion de Zaschka, le premier hélicoptère, qui a jamais fonctionné avec autant de succès en miniature, non seulement monte et descend verticalement, mais est capable de rester immobile à n’importe quelle hauteur.

en 1928, L’ingénieur aéronautique hongrois Oszkár Asbóth a construit un prototype d’hélicoptère qui a décollé et atterri au moins 182 fois, avec une durée de vol unique maximale de 53 minutes.,

en 1930, L’ingénieur italien Corradino D’Ascanio construit son d’AT3, un hélicoptère coaxial. Sa machine relativement grande avait deux rotors contrarotatifs à deux pales. Le contrôle a été réalisé en utilisant des ailes auxiliaires ou des servocommandes sur les bords de fuite des pales, un concept qui a ensuite été adopté par d’autres concepteurs d’hélicoptères, y compris Bleeker et Kaman. Trois petites hélices montées sur la cellule ont été utilisées pour un contrôle supplémentaire du tangage, du roulis et du lacet., Le D’AT3 détenait de modestes records de vitesse et d’altitude FAI pour l’époque, y compris l’altitude (18 m ou 59 Pi), la durée (8 minutes 45 secondes) et la distance parcourue (1 078 m ou 3 540 Pi).

premier giravion pratique

L’ingénieur aéronautique et pilote espagnol Juan de la Cierva a inventé l’autogyre au début des années 1920, devenant le premier giravion pratique. En 1928, de La Cierva réussit à traverser la Manche en autogire, de Londres à Paris. En 1934, un autogire est devenu le premier giravion à décoller et à atterrir avec succès sur le pont d’un navire., La même année, l’autogyro a été employé par l’armée espagnole pendant la révolte des Asturies, devenant le premier déploiement militaire d’un rotocraft. Les Autogyros étaient également employés dans le New Jersey et en Pennsylvanie pour livrer le courrier et les journaux avant l’invention de l’hélicoptère. Bien que manquant de véritable capacité de vol vertical, le travail sur l’autogyre constitue la base de l’analyse de l’hélicoptère.

succès du rotor de levage unique

en Union soviétique, Boris N. Yuriev et Alexei M., Cheremukhin, deux ingénieurs aéronautiques travaillant à L’Institut Tsentralniy Aerogidrodinamicheskiy (TsAGI ou Institut Aérohydrodynamique Central), a construit et piloté L’hélicoptère TsAGI 1-EA à rotor de levage unique, qui utilisait un cadre en tube ouvert, un rotor de levage principal à quatre pales et deux ensembles de rotors anti-couple à deux pales de 1,8 mètre de diamètre: un ensemble de deux au nez et un ensemble de deux à la queue. Propulsé par deux groupes motopropulseurs M-2, copies améliorées du moteur rotatif Gnome Monosoupape 9 Type B-2 100 cv de sortie de la Première Guerre mondiale, le TsAGI 1-EA a effectué plusieurs vols à basse altitude., Le 14 août 1932, Cheremukhin réussit à faire monter le 1-EA à une altitude non officielle de 605 mètres (1 985 pieds), brisant la réalisation antérieure de d’Ascanio. Comme L’Union soviétique n’était pas encore membre de la FAI, cependant, le dossier de Cheremukhin est resté méconnu.

Nicolas Florine, un ingénieur russe, a construit la première machine à double rotor en tandem pour effectuer un vol libre. Il vola à Sint-Genesius-Rode, au Laboratoire Aérotechnique de Belgique (Aujourd’hui Institut von Karman) en avril 1933, et atteignit une altitude de six mètres (20 pieds) et une endurance de huit minutes., Florine a choisi une configuration co-rotative car la stabilité gyroscopique des rotors ne s’annulerait pas. Par conséquent, les rotors devaient être légèrement inclinés dans des directions opposées pour contrer le couple. L’utilisation de rotors sans charnière et la co-rotation ont également minimisé les contraintes sur la coque. À l’époque, c’était l’un des hélicoptères les plus stables existant.

Le Laboratoire Gyroplane Bréguet-Dorand a été construit en 1933. C’était un hélicoptère coaxial, contrarotatif. Après de nombreux essais au sol et un accident, il a pris son premier vol le 26 juin 1935., En peu de temps, l’avion établissait des records avec le pilote Maurice Claisse aux commandes. Le 14 décembre 1935, il établit un record de vol en circuit fermé avec un diamètre de 500 mètres. L’année suivante, le 26 septembre 1936, Claisse établit un record de hauteur de 158 mètres (518 pieds). Enfin, le 24 novembre 1936, il établit un record de durée de vol d’une heure, deux minutes et 50 secondes sur un circuit fermé de 44 kilomètres à 44,7 kilomètres à l’heure. L’avion a été détruit en 1943 par une frappe aérienne alliée à L’aéroport de Villacoublay.,

débuts américains à rotor Unique

L’inventeur américain Arthur M. Young a commencé à travailler sur des modèles d’hélicoptères en 1928 en utilisant des moteurs de vol stationnaire électriques convertis pour entraîner la tête du rotor. Young a inventé la barre stabilisatrice et l’a brevetée peu de temps après. Un ami commun a présenté Young à Lawrence Dale, qui, voyant son travail, lui a demandé de se joindre à la Bell Aircraft company. Lorsque Young est arrivé chez Bell en 1941, il a signé son brevet et a commencé à travailler sur l’hélicoptère. Son budget était de 250 000 US US (équivalent à 4,3 millions de dollars aujourd’hui) pour construire deux hélicoptères en état de marche., En seulement six mois, ils ont achevé le premier modèle Bell 1, qui a donné naissance au modèle Bell 30, plus tard remplacé par le Bell 47.

naissance d’une industrie

Heinrich Focke à Focke-Wulf a obtenu une licence pour produire le Cierva c. 30 autogyro en 1933. Focke a conçu le premier hélicoptère bi-rotor transversal pratique au monde, le Focke-Wulf Fw 61, qui a volé pour la première fois le 26 juin 1936., Le Fw 61 a battu tous les records du monde des hélicoptères en 1937, démontrant une enveloppe de vol qui n’avait été atteinte que par l’autogyre.

pendant la Seconde Guerre mondiale, L’Allemagne nazie a utilisé des hélicoptères en petit nombre pour l’observation, le transport et l’évacuation médicale. Le synchropteur Flettner FL 282 Kolibri-utilisant la même configuration de base que le FL 265 pionnier D’Anton Flettner-a été utilisé en Méditerranée, tandis que l’hélicoptère bi-rotor Focke Achgelis Fa 223 Drache a été utilisé en Europe., Les bombardements intensifs des forces alliées ont empêché L’Allemagne de produire des hélicoptères en grande quantité pendant la guerre.

aux États-Unis, L’ingénieur D’origine russe Igor Sikorsky et Wynn Laurence LePage ont concouru pour produire le premier hélicoptère de l’armée américaine. LePage a reçu les droits de brevet pour développer des hélicoptères inspirés du Fw 61 et a construit le XR-1. Pendant ce temps, Sikorsky a opté pour une conception plus simple à rotor unique, LE VS-300, qui s’est avéré être la première conception pratique d’hélicoptère à rotor de levage unique., Après avoir expérimenté des configurations pour contrer le couple produit par le rotor principal unique, Sikorsky s’est installé sur un seul rotor plus petit monté sur la flèche de queue.

développé à partir du VS-300, le R-4 de Sikorsky a été le premier hélicoptère produit en série à grande échelle, avec une commande de production pour des avions 100. Le R-4 était le seul hélicoptère allié à servir pendant la Seconde Guerre mondiale, principalement pour la recherche et le sauvetage (par le 1st Air Commando Group DE L’USAAF) lors de la campagne de Birmanie; en Alaska; et dans d’autres zones avec un terrain accidenté., La production totale a atteint 131 hélicoptères avant que le R-4 ne soit remplacé par d’autres hélicoptères Sikorsky tels que le R-5 et le R-6. En tout, Sikorsky a produit plus de 400 hélicoptères avant la fin de la Seconde Guerre mondiale.

alors que LePage et Sikorsky construisaient leurs hélicoptères pour l’armée, Bell Aircraft a embauché Arthur Young pour l’aider à construire un hélicoptère utilisant la conception du rotor basculant à deux pales de Young, qui utilisait une barre stabilisatrice lestée placée à un angle L’hélicoptère Model 30 qui a suivi a montré la simplicité et la facilité d’utilisation de la conception., Le modèle 30 a été développé pour devenir le Bell 47, qui est devenu le premier hélicoptère certifié pour un usage civil aux États-Unis. Produit dans plusieurs pays, le Bell 47 a été le modèle d’hélicoptère le plus populaire pendant près de 30 ans.,

Turbine age

en 1951, à l’insistance de ses contacts au Ministère de la Marine, Charles Kaman modifia son synchropter K-225 — un concept d’hélicoptère bi-rotor mis au point par Anton Flettner en 1939, avec la conception à moteur à piston FL 265 susmentionnée en Allemagne-avec un Cette adaptation du moteur à turbine a fourni une grande quantité de puissance à L’hélicoptère de Kaman avec une pénalité de poids inférieure à celle des moteurs à piston, avec leurs blocs moteurs lourds et leurs composants auxiliaires., Le 11 décembre 1951, le Kaman K-225 est devenu le premier hélicoptère à turbine au monde. Deux ans plus tard, le 26 mars 1954, un HTK-1 modifié de la Marine, un autre hélicoptère Kaman, devint le premier hélicoptère bi-turbine à voler. Cependant, C’est L’Alouette II de Sud Aviation qui deviendra le premier hélicoptère à être produit avec un turbomoteur.

des hélicoptères fiables capables de voler en vol stationnaire stable ont été développés des décennies après les avions à voilure fixe. Cela est dû en grande partie aux exigences de densité de puissance moteur plus élevées que celles des aéronefs à voilure fixe., L’amélioration des carburants et des moteurs au cours de la première moitié du 20e siècle a été un facteur critique dans le développement des hélicoptères. La disponibilité de turbomoteurs légers dans la seconde moitié du 20ème siècle a conduit au développement d’hélicoptères plus grands, plus rapides et plus performants. Alors que les hélicoptères plus petits et moins chers utilisent encore des moteurs à piston, les turbomoteurs sont le moteur préféré des hélicoptères aujourd’hui.