Helicopter Tail Rotors: What Are They Needed For?

Summary

Dans cette vidéo, Rick Jameson, instructeur de pilotage, explique comment le rotor de queue d'un hélicoptère empêche l'appareil de tourner sur lui-même et évite ainsi au pilote de devenir étourdi. Il détaille le fonctionnement du rotor principal qui génère un couple, et comment le rotor de queue contrebalance ce couple grâce à la loi de Newton. Il montre également comment les pédales ajustent la poussée du rotor de queue pour contrôler la direction de l'hélicoptère. Contrairement à une idée reçue, la vitesse du rotor de queue ne change pas. Elle est liée mécaniquement à celle du rotor principal.

Takeaways

• 🚁 Les hélicoptères à rotor principal unique nécessitent un dispositif anti-couple, d'où l'importance du rotor de queue.
• ⚖️ Le rotor de queue produit une poussée pour équilibrer le couple généré par le rotor principal, selon la troisième loi de Newton.
• 🔄 Si le rotor principal tourne dans un sens, le fuselage tend à tourner dans l'autre sens, et le rotor de queue compense cet effet.
• 🛠️ La poussée du rotor de queue est réglée via les pédales, qui contrôlent le pas des pales, augmentant ou réduisant la poussée.
• ➡️ En appuyant sur la pédale droite, on augmente la poussée du rotor de queue, faisant tourner la queue à gauche et le nez à droite.
• ⬅️ En appuyant sur la pédale gauche, on diminue la poussée du rotor de queue, permettant au couple du rotor principal de faire tourner la queue à droite et le nez à gauche.
• 🔧 Le rotor de queue est mécaniquement relié au rotor principal via un arbre de transmission, sans possibilité de modifier sa vitesse.
• ⏱️ Le rotor principal tourne à environ 390 RPM, tandis que le rotor de queue tourne à environ 2085 RPM, soit un rapport de 5 pour 1.
• ✈️ Lorsque l'hélicoptère est en vol stationnaire, la poussée du rotor de queue équilibre parfaitement le couple du rotor principal.
• 🌧️ L'orateur continue sa présentation sous la pluie et encourage à s'abonner à sa chaîne pour plus de vidéos explicatives.

Q & A

Qu'est-ce que le rôle principal du rotor de queue sur un hélicoptère?

Le rotor de queue empêche l'hélicoptère de tourner autour de son axe en opposition au rotor principal, en compensant le couple créé par celui-ci.

Pourquoi un hélicoptère a-t-il besoin d'un dispositif anti-couple?

Le rotor principal génère un couple qui fait tourner le fuselage dans la direction opposée à la rotation du rotor principal, en vertu de la troisième loi de Newton. Le dispositif anti-couple, tel que le rotor de queue, empêche cela.

Comment le rotor de queue compense-t-il le couple généré par le rotor principal?

Le rotor de queue produit une poussée horizontale qui équilibre le couple du rotor principal. Cela permet à l'hélicoptère de rester stable en vol stationnaire.

Comment un pilote contrôle-t-il la direction de l'hélicoptère?

Le pilote utilise les pédales pour ajuster l'angle de l'hélice du rotor de queue, augmentant ou réduisant la poussée afin de tourner l'hélicoptère dans la direction souhaitée.

Que se passe-t-il quand le pilote appuie sur la pédale droite?

Lorsque le pilote appuie sur la pédale droite, la poussée du rotor de queue augmente, poussant la queue de l'hélicoptère vers la gauche, ce qui fait tourner le nez vers la droite.

Que se passe-t-il quand le pilote appuie sur la pédale gauche?

Lorsque le pilote appuie sur la pédale gauche, la poussée du rotor de queue diminue, permettant au couple du rotor principal de tirer la queue vers la droite, faisant tourner le nez vers la gauche.

Le pilote peut-il ajuster la vitesse du rotor de queue?

Non, le rotor de queue est mécaniquement lié au rotor principal par un arbre de transmission. Il tourne à une vitesse fixe proportionnelle à celle du rotor principal.

Quelle est la vitesse de rotation du rotor principal par rapport au rotor de queue?

Le rotor principal tourne à environ 390 tours par minute, tandis que le rotor de queue tourne à environ 2085 tours par minute, soit un rapport de 5 pour 1.

Comment un hélicoptère reste-t-il stable en vol stationnaire?

En vol stationnaire, la poussée du rotor de queue équilibre exactement le couple produit par le rotor principal, maintenant l'hélicoptère stable et orienté vers l'avant.

Pourquoi le rotor de queue ne rend-il pas le pilote étourdi?

Le rotor de queue empêche l'hélicoptère de tourner de manière incontrôlable sous l'effet du couple, évitant ainsi que le pilote ne se sente désorienté ou étourdi.

Outlines

00:00

🚁 Introduction au rotor de queue d'hélicoptère

Dans cette vidéo, Rick Jameson, un instructeur de pilotage, explique le rôle du rotor de queue d'un hélicoptère. Il présente comment cet élément empêche le pilote de devenir désorienté en équilibrant la force produite par le rotor principal. Jameson introduit le concept de l'appareil anti-couple, qui permet à l'hélicoptère de rester stable en compensant le couple généré par le rotor principal, conformément à la troisième loi de Newton.

05:04

⚖️ La loi de Newton et le rotor principal

Jameson explique en détail le principe de la troisième loi de Newton. Lorsque le rotor principal tourne, il crée un couple qui entraîne une réaction opposée, faisant tourner le fuselage de l'hélicoptère dans la direction inverse. Pour contrer cet effet, le rotor de queue produit une poussée horizontale qui équilibre cette force, permettant ainsi à l'hélicoptère de rester stable lorsqu'il est en vol stationnaire.

🎯 Le contrôle du rotor de queue avec les pédales

L'instructeur décrit comment le pilote contrôle l'hélicoptère en modifiant la poussée du rotor de queue à l'aide des pédales. En appuyant sur la pédale droite, le pilote augmente la poussée, ce qui fait tourner le nez de l'appareil vers la droite. En appuyant sur la pédale gauche, la poussée est réduite, permettant au couple du rotor principal de tourner l'hélicoptère dans la direction opposée.

🔄 La coordination entre la poussée et le couple

Lorsque l'hélicoptère est en vol stationnaire, la poussée du rotor de queue et le couple du rotor principal sont équilibrés. Cela permet à l'appareil de rester stable et d'avancer dans la direction désirée. Jameson explique que l'ajustement de la poussée du rotor de queue en réponse au couple est ce qui maintient l'hélicoptère en ligne droite pendant le vol.

⛔ Débunkage des idées reçues sur le rotor de queue

Jameson corrige une idée fausse courante : le pilote ne contrôle pas la vitesse du rotor de queue. Ce rotor est mécaniquement lié au rotor principal par un arbre de transmission, et leur vitesse est fixe. Le rapport est de cinq révolutions du rotor de queue pour une du rotor principal. Il est impossible d'ajuster indépendamment la vitesse du rotor de queue.

🌧️ Fin de la vidéo sous la pluie

Jameson conclut la vidéo sous une pluie battante, en remerciant ses spectateurs et en les encourageant à s'abonner à la chaîne. Il souligne à quel point les pouces levés et les commentaires sont utiles pour soutenir la chaîne et annonce ses futures vidéos.

Keywords

💡Hélicoptère

Un hélicoptère est un type d'aéronef qui utilise des rotors pour générer une portance verticale. Dans cette vidéo, l'hélicoptère est le sujet principal, car le pilote explique comment le rotor de queue permet de contrôler l'aéronef et d'empêcher le fuselage de tourner sur lui-même, évitant ainsi que le pilote ne se sente désorienté ou étourdi.

💡Rotor principal

Le rotor principal est le grand rotor au-dessus de l'hélicoptère, qui crée la portance nécessaire pour le faire voler. Dans la vidéo, le pilote explique que lorsque le rotor principal tourne, il génère une force de couple qui fait tourner le fuselage dans le sens inverse, ce qui doit être compensé par le rotor de queue.

💡Torque

Le couple ou 'torque' est la force de rotation générée par le rotor principal. Cette force tend à faire tourner le fuselage de l'hélicoptère dans le sens opposé à celui du rotor principal, en raison de la troisième loi de Newton. Le rotor de queue est utilisé pour contrer ce couple, stabilisant ainsi l'hélicoptère.

💡Loi de Newton

La troisième loi de Newton stipule que pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Dans cette vidéo, cette loi est utilisée pour expliquer pourquoi le fuselage de l'hélicoptère tend à tourner dans la direction opposée à celle du rotor principal, nécessitant ainsi un mécanisme pour contrebalancer ce mouvement.

💡Rotor de queue

Le rotor de queue est un dispositif situé à l'arrière de l'hélicoptère, conçu pour compenser le couple généré par le rotor principal. Dans la vidéo, le pilote explique que le rotor de queue produit une poussée horizontale qui contrebalance le couple, permettant à l'hélicoptère de maintenir sa stabilité et d'éviter de tourner sur lui-même.

💡Pédales

Les pédales sont utilisées par le pilote pour ajuster l'angle de pas des pales du rotor de queue, modifiant ainsi la quantité de poussée produite. Dans la vidéo, le pilote explique comment pousser sur la pédale droite augmente la poussée du rotor de queue pour tourner à droite, et pousser sur la pédale gauche diminue cette poussée pour tourner à gauche.

💡Mécanisme de liaison

Le mécanisme de liaison relie les pédales du cockpit aux commandes du rotor de queue, permettant au pilote de contrôler l'angle de pas des pales du rotor de queue. Le pilote décrit comment ce mécanisme fonctionne pour ajuster la poussée produite par le rotor de queue en fonction de la direction dans laquelle il veut tourner l'hélicoptère.

💡Pas des pales

Le pas des pales fait référence à l'angle d'incidence des pales du rotor. En ajustant le pas, le pilote peut augmenter ou diminuer la poussée générée par le rotor de queue. Dans la vidéo, il est expliqué que ce changement de pas permet de tourner l'hélicoptère à gauche ou à droite en augmentant ou en réduisant la poussée du rotor de queue.

💡Réaction égale et opposée

Ce concept découle de la troisième loi de Newton et est utilisé dans la vidéo pour expliquer pourquoi l'hélicoptère tourne dans la direction opposée au sens de rotation du rotor principal. Le rotor de queue est donc essentiel pour contrer cette réaction naturelle et maintenir l'équilibre de l'hélicoptère.

💡Transmission

La transmission est le système qui relie le moteur de l'hélicoptère aux rotors, synchronisant leur rotation. Le pilote mentionne que le rotor de queue tourne en synchronisation avec le rotor principal grâce à un rapport fixe, ce qui signifie que le rotor de queue ne peut pas être contrôlé en ajustant sa vitesse, mais seulement en modifiant l'angle de ses pales.

Highlights

Introduction to how helicopters prevent pilots from getting dizzy through the tail rotor system.

Explanation of the main function of the tail rotor, which is to act as an anti-torque device for helicopters with a single main rotor.

Description of torque created by the main rotor and how Newton's Third Law applies to helicopter dynamics.

Analogy with a canoe paddle to illustrate the concept of equal and opposite reactions affecting the helicopter fuselage.

Tail rotor's role in producing thrust, which is similar to lift but occurs in a horizontal direction to balance the helicopter.

How the tail rotor's thrust balances the torque created by the main rotor during a hover to keep the helicopter stable.

Explanation of how to turn the helicopter by using the pedals to adjust the tail rotor's thrust.

Right pedal increases tail rotor thrust, turning the nose of the helicopter to the right.

Left pedal decreases tail rotor thrust, turning the nose of the helicopter to the left.

Description of yaw motion and how the helicopter rotates around its central mass when turning.

Clarification that the pilot does not control the tail rotor's speed but adjusts its pitch to regulate thrust.

Technical explanation of the mechanical linkage between the main rotor and tail rotor, which operate at a fixed ratio.

Tail rotor rotates approximately five times for each revolution of the main rotor, with no option to change its speed.

Summary of how the tail rotor prevents the helicopter from spinning and helps maintain stability.

Final remarks on common misconceptions about controlling the tail rotor and closing thoughts with the pilot wrapping up in heavy rain.

Transcripts

in this video i'm going to tell you all

about what this does

on a helicopter to prevent the pilot

from getting dizzy i'm rick jameson the

pilot teacher and today we're going to

talk about tail rotors on a helicopter

what are they there for

and how do i control them so helicopters

that have a single

main rotor require some form

of what is called an anti-talk device

and that is the terror owner's job

when the engine is turning the main

rotor of a helicopter

it creates torque what happens is that

as the main rotor goes this way

the fuselage is wanting to go this way

due to newton's

third law which states that for every

action there is an

equal and opposite reaction so think of

it like

you know you're in a kayak or a canoe

and you put the oar in the water

and you pull it backwards as you pull it

backwards you go forward that is the

equal and opposite reaction

and that's the same with the helicopter

fuselage so as the main really goes this

way the fuselage wants to go around this

way

and to prevent that from happening

helicopters have a tail rotor

so terra rotor produces thrust and

that's basically lift but in a

horizontal direction so the designers

create the helicopter so that when the

helicopter

lifts into a hover the thrust being

created by the tail rotor

matches the torque being produced by the

main rotor so everything is in

balance so when the aircraft lifts up

into a hover it sits perfectly

sitting forward providing there's no

wind

so when i want to

turn the helicopter if i want to turn to

the right for instance

what i'm going to do is i'm going to

push on the right pedal and through a

mechanical and hydraulic linkage

it's going to come down to

this linkage here which moves this

slider up and down

which then moves these pitch links which

then

adjusts the pitch of the tail rotor

by adjusting the pitch of the tail rotor

that creates

more thrust or it reduces the thrust

that is being produced i obviously love

you guys it's starting to rains i'm

going to carry on

it doesn't rain too bad so when i push

right

right pedal in the helicopter i need to

create

more thrust because i'm going against

the torque

so it increases the pitch of the

tail rotor blades creates more thrust

pushing this way

which then forces the tail boom to the

left

and turns the nose of the aircraft

around because the when you yaw the

helicopter

it is around the central mass the main

road of mast so that's like the pivot

point

so the tail boom goes left nose comes

right

when i want to turn the helicopter to

the left

what i'm going to do is push left pedal

same linkage is going to reduce

the pitch on the tail rotor blades and

then there's going to be

less thrust compared to the torque being

created

so the torque will actually pull the

tail boom this way

which then turns the nose to the left so

it's basically just a case of

i either create a bit more thrust or a

little less thrust

than the main rotors torque that's being

created and that's how

the tail rotor manages to keep the

aircraft straight

so when i'm sitting in the hover and

everything's balanced and i'm sitting

forwards

the thrust being produced by the tail

rotor matches the torque being produced

by the main rotor

and the engine and that is how a tail

rotor works

starting to really rain now um

some people have this misconception that

um i control the tail rotor by adjusting

its speed and that is incorrect

the tail rotor is mechanically linked

through drive shaft in the transmission

to the main rotor

and the main rotor turns at about 390

rpm

tail rotor turns at about 2085-ish

so it's about a five-to-one ratio for

every single revolution of the main

rotor

terroda does five revolutions and

there's no way

of adjusting the speed it's a fixed

speed when that's turning

it's linked through gears and driveshaft

to the tail rotor

so as one's turning they're both turning

so that is how i control

the helicopter and that's how the tail

rotor prevents the helicopter from

spinning around and making me dizzy

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