Vol d'un hélicoptère

Exercice dynamique : Principes mécaniques du vol de l'hélicoptère

• Objectif : Observer et appliquer les principes de la mécaniques dans la situation d'un vol d'hélicoptère,

• Le principe de fonctionnement de l'hélicoptère : L'hélicoptère possède une voilure tournante : ce sont les pales. Le rotor, contrôlé et manipulé par le pilote, fait tourner les pales qui va provoquer un déplacement dans l’air. Ce déplacement d'air génère une portance qui permet de soulever l'engin, comme peut le faire une aile fixe d'avion. Le pilote doit alors s'assurer que la portance est toujours supérieure au poids à transporter et il oriente la voilure pour produire un déplacement dans toutes les directions.

• Travail à faire :

• Dans l'animation, la masse totale de l'hélicoptère en charge est une grandeur aléatoire m et l'échelle de représentation adoptée est de 1cm pour une force 1kN. On prendra la valeur de l'accélération de pesanteur g = 10 m.s⁻².

• Observer l'animation et l'arrêter après un ou deux cycles en situation de décrochage,

• Question : Pourquoi l'hélicoptère se retrouve en situation de décrochage puisque la valeur de la portance semble constante et suffisante pour soulever l'engin ?

• Aide : Faire le bilan des forces appliquées au point C de l'hélicoptère à l'aide des outils proposés, puis conclure.