L’Autogire ( Jean-Paul Reynaud )
Article extrait du numéro 122 DE SEPTEMBRE 2006, de la revue PEGASE dans la série : "J’ai visité le Musée de l’Air et de l’Espace"
Dans le hall où il est exposé, le " POINT D'INTERROGATION "(1), par son écrasante notoriété, fait quelque peu de l'ombre aux autres pièces de collection qui sont présentées à ses côtés. Pourtant, certaines sont d'un intérêt historique de toute première grandeur. C'est le cas de cet étrange appareil qui est suspendu au plafond (Ndw*. cet appareil est à présent exposé dans le Hall de la voilure tournante). Ce serait un avion, s'il avait des ailes et non un rotor, mais ce n'est pas un hélicoptère pour autant, car son moteur, placé à l'avant entraîne une hélice tout à fait classique. Il est dû à un ingénieur espagnol : Juan de la Cierva, qui lui donna un nom : " Autogiro " que nous avons francisé en " Autogire ".
Imiter le vol des oiseaux a toujours fasciné les hommes, mais la complexité des problèmes soulevés par leurs ailes battantes a fait que les chercheurs se sont tournés vers les voilures tournantes qui semblaient être la solution la plus simple au vol du " plus lourd que l'air ". Léonard de Vinci avait imaginé une sorte de vis sans fin qui devait, en se " vissant " dans l'air, résoudre le problème. Pour aussi rudimentaire qu'il nous paraisse, cet engin, composé de deux hélices mises en rotation par la détente d'une lame métallique, que Launoy et Bienvenue ont fait voler en 1774, est bien un appareil, plus lourd que l'air, à voilure tournante. Leur expérience sera reprise, quelques années plus tard, par l'ingénieur anglais George Cayley. En 1853, Ponton d'Amécourt réalise un petit hélicoptère (2) à moteur à vapeur doté d'une chaudière en aluminium qui, posé sur une balance, affiche une force de portance très significative, bien qu'encore insuffisante pour soulever l'engin. Il faut attendre 1907 et l'avènement du moteur à explosion pour que Louis Breguet fasse voler son " gyroplane " et que l'appareil de Paul Cornu soulève du sol une charge de 200 Kg. Mais rapidement l'apparition des avions à voilures fixes qui......
(1) Dont nous avons déjà parlé dans le Pégase N° 120.
(2) L'appareil original est présenté dans une vitrine de la Grande Galerie
Imiter le vol des oiseaux a toujours fasciné les hommes, mais la complexité des problèmes soulevés par leurs ailes battantes a fait que les chercheurs se sont tournés vers les voilures tournantes qui semblaient être la solution la plus simple au vol du " plus lourd que l'air ". Léonard de Vinci avait imaginé une sorte de vis sans fin qui devait, en se " vissant " dans l'air, résoudre le problème. Pour aussi rudimentaire qu'il nous paraisse, cet engin, composé de deux hélices mises en rotation par la détente d'une lame métallique, que Launoy et Bienvenue ont fait voler en 1774, est bien un appareil, plus lourd que l'air, à voilure tournante. Leur expérience sera reprise, quelques années plus tard, par l'ingénieur anglais George Cayley. En 1853, Ponton d'Amécourt réalise un petit hélicoptère (2) à moteur à vapeur doté d'une chaudière en aluminium qui, posé sur une balance, affiche une force de portance très significative, bien qu'encore insuffisante pour soulever l'engin. Il faut attendre 1907 et l'avènement du moteur à explosion pour que Louis Breguet fasse voler son " gyroplane " et que l'appareil de Paul Cornu soulève du sol une charge de 200 Kg. Mais rapidement l'apparition des avions à voilures fixes qui......
(1) Dont nous avons déjà parlé dans le Pégase N° 120.
(2) L'appareil original est présenté dans une vitrine de la Grande Galerie
L’autogire du Musée (notez son immatriculation : G-EBYY) à son arrivée le 28 septembre 1928 (MAE/MC22196)
... montrent une meilleure capacité de développement relègue au second plan les études sur les voilures tournantes qui ne seront reprises qu'après 1918.
Juan de la Cierva y Codorniu est né le 21 septembre 1895 à Murcie, en Espagne. Tout jeune (il n'a pas 23 ans), il se lance dans la fabrication d'aéroplanes et, en 1918, il construit un avion trimoteur. Au cours des essais, l'appareil est victime d'une perte de vitesse ; il s'écrase au sol, tuant son équipage. Le jeune-homme est fortement traumatisé par cet accident et décide que dorénavant, il va se consacrer à construire un appareil " qui ne décroche pas " ; pour ce faire, il va le doter d'une voilure tournante. L'idée de la Cierva est la suivante : sur le fuselage d'un avion classique, remplacer les ailes par une hélice sustentatrice appelée " rotor ". Il construit successivement, trois appareils (Cl, C2, C3) et rencontre, chaque fois, bien des problèmes qu'il cherche alors à résoudre sur des modèles réduits.
Il faut dire que malgré leur simplicité de principe, les appareils à voilure tournante rencontrent une difficulté qui semble rédhibitoire, car elle leur interdit purement et simplement d'avancer. En effet, dés qu'on cherche à animer l'appareil d'un mouvement de translation, la pale qui avance voit augmenter sa vitesse relative à l'air, cependant que celle qui recule la voit diminuer. Cela entraîne automatiquement un déséquilibre dans la sustentation (3) qu'il est quasiment impossible de contrer.
Ce n'est que lorsqu'il redécouvre le principe de l'articulation des pales sur l'axe, exposé par le colonel Renard à l'Académie des sciences le 7 décembre 1904, que la Cierva a l'idée géniale de laisser libre, dans le plan vertical, chacune des pales qui restent folles sur l'arbre. On peut penser, à priori, qu'elles vont tendre à se replier vers le haut ; il n'en est rien, car la force centrifuge est considérable. En définitive, chaque aile du moulin est libre et prend, en vol, une position d'équilibre déterminée par la résultante des forces centrifuges, de sustentation ou dues à la pesanteur et a l'inertie. Ultérieurement, la Cierva perfectionnera son montage par une double articulation qui donne aux pales un certain degré de liberté dans le plan horizontal.
La Cierva voit enfin s'envoler, le 9 janvier 1923, son exemplaire C4 qui accomplit, le 31 du même mois, un circuit de 4,500 Km, au dessus de l'aérodrome de Cuatro Vientos.
L'autogire se pilote plutôt comme un avion que comme un hélicoptère. En effet, le rotor n'est pas entraîné par le moteur, mais par le vent relatif dû au déplacement de l'appareil. Pour décoller, il doit donc faire usage d'une piste d'envol et ne peut pas décoller à la verticale d'un point particulier. De même, pour se poser, il doit conserver une certaine vitesse horizontale pour rester sur une pente de descente convenable qu'il contrôle par son régime moteur.
(3) La portance d'une voilure est proportionnelle au carré de la vitesse.
Juan de la Cierva y Codorniu est né le 21 septembre 1895 à Murcie, en Espagne. Tout jeune (il n'a pas 23 ans), il se lance dans la fabrication d'aéroplanes et, en 1918, il construit un avion trimoteur. Au cours des essais, l'appareil est victime d'une perte de vitesse ; il s'écrase au sol, tuant son équipage. Le jeune-homme est fortement traumatisé par cet accident et décide que dorénavant, il va se consacrer à construire un appareil " qui ne décroche pas " ; pour ce faire, il va le doter d'une voilure tournante. L'idée de la Cierva est la suivante : sur le fuselage d'un avion classique, remplacer les ailes par une hélice sustentatrice appelée " rotor ". Il construit successivement, trois appareils (Cl, C2, C3) et rencontre, chaque fois, bien des problèmes qu'il cherche alors à résoudre sur des modèles réduits.
Il faut dire que malgré leur simplicité de principe, les appareils à voilure tournante rencontrent une difficulté qui semble rédhibitoire, car elle leur interdit purement et simplement d'avancer. En effet, dés qu'on cherche à animer l'appareil d'un mouvement de translation, la pale qui avance voit augmenter sa vitesse relative à l'air, cependant que celle qui recule la voit diminuer. Cela entraîne automatiquement un déséquilibre dans la sustentation (3) qu'il est quasiment impossible de contrer.
Ce n'est que lorsqu'il redécouvre le principe de l'articulation des pales sur l'axe, exposé par le colonel Renard à l'Académie des sciences le 7 décembre 1904, que la Cierva a l'idée géniale de laisser libre, dans le plan vertical, chacune des pales qui restent folles sur l'arbre. On peut penser, à priori, qu'elles vont tendre à se replier vers le haut ; il n'en est rien, car la force centrifuge est considérable. En définitive, chaque aile du moulin est libre et prend, en vol, une position d'équilibre déterminée par la résultante des forces centrifuges, de sustentation ou dues à la pesanteur et a l'inertie. Ultérieurement, la Cierva perfectionnera son montage par une double articulation qui donne aux pales un certain degré de liberté dans le plan horizontal.
La Cierva voit enfin s'envoler, le 9 janvier 1923, son exemplaire C4 qui accomplit, le 31 du même mois, un circuit de 4,500 Km, au dessus de l'aérodrome de Cuatro Vientos.
L'autogire se pilote plutôt comme un avion que comme un hélicoptère. En effet, le rotor n'est pas entraîné par le moteur, mais par le vent relatif dû au déplacement de l'appareil. Pour décoller, il doit donc faire usage d'une piste d'envol et ne peut pas décoller à la verticale d'un point particulier. De même, pour se poser, il doit conserver une certaine vitesse horizontale pour rester sur une pente de descente convenable qu'il contrôle par son régime moteur.
(3) La portance d'une voilure est proportionnelle au carré de la vitesse.
Le rotor se comporte comme une voilure circulaire fixe d'un diamètre équivalant ; il permet donc à l'autogire de voler à des vitesses très faibles (30 Km/h, environ). En fait, les appareils décollent dès que le rotor atteint la vitesse de rotation de 80 tours/minute et, en croisière, il garde 120 tours/minute. En cas de perte de puissance totale du moteur, l'autogire ne décroche pas ; il se met en " autorotation " avec un taux de descente qui n'excède pas 4,5 m/seconde.. C'est un appareil qui n'a rien à craindre d'une panne moteur ! Le contact avec le sol est toujours un peu rude mais, s'il épargne rarement la machine, il protège toujours l'équipage.
Au fur et à mesure des perfectionnements de ses appareils, la Cierva introduit des astuces pour lancer le rotor préventivement, permettant ainsi le décollage quasi vertical. De même, en adoptant des manœuvres de pilotage adaptées, il atterrit pratiquement sur place. Mais, à la différence de l'hélicoptère dont la puissance motrice est en prise directe sur l'arbre du rotor, jamais l'autogire ne pourra effectuer de vol stationnaire.
Au fur et à mesure des perfectionnements de ses appareils, la Cierva introduit des astuces pour lancer le rotor préventivement, permettant ainsi le décollage quasi vertical. De même, en adoptant des manœuvres de pilotage adaptées, il atterrit pratiquement sur place. Mais, à la différence de l'hélicoptère dont la puissance motrice est en prise directe sur l'arbre du rotor, jamais l'autogire ne pourra effectuer de vol stationnaire.
Désormais, la Cierva cherche à améliorer chacun de ses modèles et ses travaux ne passent pas inaperçus. En octobre 1925, il est invité à présenter son modèle C6 en Angleterre. Un mois plus tard, il reçoit une commande pour plusieurs de ces appareils. Il fonde la " Cierva Autogiro Company " qui gère, à Londres, l'exploitation de ses brevets. Les constructions sont effectuées par diverses firmes anglaises. La notoriété de l'autogire gagne les sommets avec la traversée de la Manche, le 18 septembre 1928(4). Ce jour là, la Cierva, aux commandes d'un appareil modèle C8-11, ayant à son bord Henri Bouche, directeur du journal "L'Aéronautique " et fervent admirateur de l'autogire, réalise la liaison Londres-Paris après deux escales pour avitaillement à Saint Inglevert et à Abbeville. L'accueil du public est enthousiaste et la presse prédit à l'autogire un très grand avenir. C'est à partir du modèle C19 que l'arbre du rotor devient orientable par le manche. La firme américaine Pitcairn le construit sous....
(4) Dans le Pégase N°ll du mois d'octobre 1978, Elisabeth Caquot fait le récit détaillé de cet exploit.
(4) Dans le Pégase N°ll du mois d'octobre 1978, Elisabeth Caquot fait le récit détaillé de cet exploit.
La Cierva et Bouché. Moyeu de l’Autogire C8-11. Notez les doubles articulations des pales (MAE/MC22193)
Le G-EBYY à son arrivée au parking. La Cierva est en place avant et Henri Bouché, en place arrière. (MAE/MC22192)
....licence et c'est à bord d'un C19 (PCA-2) que l'aviatrice Amelia Earhardt porte le record du monde d'altitude pour les appareils de ce type, à 5.613 m (18.415 pieds).
Mais, c'est surtout le modèle C30, sorti en 1933, sans plans fixes ni ailerons qui est le plus perfectionné. Il est construit sous licence par de nombreux pays, USA, Allemagne, Japon et en France par la firme Lioré-Olivier.
Et l'avion du Musée, quel est-il ? c'est un modèle C8-11 qui n'est autre que celui-là même du raid Londres-Paris du 18 septembre 1928, acheté en 1937, par le Musée à son propriétaire de l'époque, Mr. Weymann. On voit que sa place, aux côtés du " Point d'Interrogation " et de l " Oiseau Canari " d'Assolant, Lefèvre et Lotti, n'est pas usurpée.
Il est construit à partir de l'avion anglais " Avro-504 N ". C'est un biplace en tandem. De l'avion, il conserve le fuselage, les empennages, avec les gouvernes de profondeur et de direction, et le moteur. L'aile supérieure est remplacée par un rotor formé de quatre pales à double articulation, qui tourne libre sur son arbre. A l'avant, un petit plan inférieur muni d'ailerons sert de stabilisateur. Pour tenir compte des conditions d'utilisation, le train d'atterrissage a été modifié ; il est renforcé et plus large. Les aménagements intérieurs et les commandes sont identiques à ceux de l'avion ; seul, un tachymètre affichant la vitesse de rotation du rotor a été ajouté à cet équipement. Le moteur est un Armstrong-Siddeley Lynx de 200 CV à refroidissement par air. Il possède une hélice tractive à commande directe.
Chaque pale du rotor est formée d'un longeron unique en tube d'acier, avec des nervures en spruce et un revêtement de toile. L'équilibrage est assuré par des masselottes placées aux extrémités.
Mais, c'est surtout le modèle C30, sorti en 1933, sans plans fixes ni ailerons qui est le plus perfectionné. Il est construit sous licence par de nombreux pays, USA, Allemagne, Japon et en France par la firme Lioré-Olivier.
Et l'avion du Musée, quel est-il ? c'est un modèle C8-11 qui n'est autre que celui-là même du raid Londres-Paris du 18 septembre 1928, acheté en 1937, par le Musée à son propriétaire de l'époque, Mr. Weymann. On voit que sa place, aux côtés du " Point d'Interrogation " et de l " Oiseau Canari " d'Assolant, Lefèvre et Lotti, n'est pas usurpée.
Il est construit à partir de l'avion anglais " Avro-504 N ". C'est un biplace en tandem. De l'avion, il conserve le fuselage, les empennages, avec les gouvernes de profondeur et de direction, et le moteur. L'aile supérieure est remplacée par un rotor formé de quatre pales à double articulation, qui tourne libre sur son arbre. A l'avant, un petit plan inférieur muni d'ailerons sert de stabilisateur. Pour tenir compte des conditions d'utilisation, le train d'atterrissage a été modifié ; il est renforcé et plus large. Les aménagements intérieurs et les commandes sont identiques à ceux de l'avion ; seul, un tachymètre affichant la vitesse de rotation du rotor a été ajouté à cet équipement. Le moteur est un Armstrong-Siddeley Lynx de 200 CV à refroidissement par air. Il possède une hélice tractive à commande directe.
Chaque pale du rotor est formée d'un longeron unique en tube d'acier, avec des nervures en spruce et un revêtement de toile. L'équilibrage est assuré par des masselottes placées aux extrémités.
Caractéristiques de l’Autogire C8-11
Diamètre du rotor ..................................................................... 12,20 m
Longueur..................................................................................... 11,00m
Hauteur..........................................................................................4,50 m
Envergure du plan de stabilisation............................................. 7,00 m
Voie de l'atterrisseur ....................................................................3,35 m
Surface portante....................................................................... 17,50 m2
Poids total en charge................................................................ 1.100 Kg
Vitesse maximum.....................................................................170 Km/h
Vitesse de croisière................................................................. 145 Km/h
Autonomie................................................................................... 604 Km
Vitesse de rotation du rotor
-Audécollage......................................................................... 80 tr/mn
-En croisière........................................................................ 120 tr/mn
Diamètre du rotor ..................................................................... 12,20 m
Longueur..................................................................................... 11,00m
Hauteur..........................................................................................4,50 m
Envergure du plan de stabilisation............................................. 7,00 m
Voie de l'atterrisseur ....................................................................3,35 m
Surface portante....................................................................... 17,50 m2
Poids total en charge................................................................ 1.100 Kg
Vitesse maximum.....................................................................170 Km/h
Vitesse de croisière................................................................. 145 Km/h
Autonomie................................................................................... 604 Km
Vitesse de rotation du rotor
-Audécollage......................................................................... 80 tr/mn
-En croisière........................................................................ 120 tr/mn
Le même type d’appareil dans une définition plus proche des appareils commandés par les Armées (MAE/Cy28911)
A coté de cet appareil prestigieux, humblement relégué, jusque là, dans un coin du hall, mais aujourd'hui suspendu au dessus de son aîné, on peut voir un deuxième autogire. Il est du type C30, la dernière réalisation de la Cierva. Il est doté des derniers perfectionnements des autogires : lancement préalable du rotor par un système de connexion temporaire avec le moteur ; contrôle de l'inclinaison du rotor par le manche à balais. Il fait partie des 60 exemplaires construits sous licence, avant 1939, par la société française Lioré- Olivier, 52 pour l'Armée de l'Air et 8 pour l'Aéronautique navale. Pendant la durée de la guerre, l'autogire est également en service aux Etats Unis où il est utilisé d'abord par la poste aérienne puis, par l'US Army qui en possède environ 600 exemplaires. Mais les Anglais en ont aussi quelques uns et les Allemands utilisent un petit planeur autogire que les sous-marins remorquaient, captif, afin de repérer les convois(5).
Cela dit, l'autogire n'a jamais atteint les sommets que les articles dithyrambiques de 1928 lui accordaient et il n'est plus utilisé qu'à titre sportif, comme en témoigne le troisième petit autogire à nez rouge, genre U.L.M, présenté au fond du hall. Mais, le rotor libre de la Cierva a permis enfin le développement des appareils à voilures tournantes et les flottes d'hélicoptères qui sillonnent le ciel aujourd'hui, lui doivent une grande part de leurs développements.
Juan de la Cierva a perdu la vie en décembre 1936. Par une ironie tragique du destin, alors qu'il a consacré toute son énergie à mettre au point l'appareil " qui ne décroche pas ", l'avion de la K.L.M dans lequel il avait pris place, s'est écrasé au départ de l'aéroport londonien de Croydon, victime d'une baisse de régime des moteurs, entraînant l'appareil dans une perte de vitesse fatale.
Bon ! la visite continue, il y a encore beaucoup de choses à voir, dans ce Musée.
(5) Un de ces appareils, un Focke-Angelis F.A 330, fait partie des collections du Musée.
Cela dit, l'autogire n'a jamais atteint les sommets que les articles dithyrambiques de 1928 lui accordaient et il n'est plus utilisé qu'à titre sportif, comme en témoigne le troisième petit autogire à nez rouge, genre U.L.M, présenté au fond du hall. Mais, le rotor libre de la Cierva a permis enfin le développement des appareils à voilures tournantes et les flottes d'hélicoptères qui sillonnent le ciel aujourd'hui, lui doivent une grande part de leurs développements.
Juan de la Cierva a perdu la vie en décembre 1936. Par une ironie tragique du destin, alors qu'il a consacré toute son énergie à mettre au point l'appareil " qui ne décroche pas ", l'avion de la K.L.M dans lequel il avait pris place, s'est écrasé au départ de l'aéroport londonien de Croydon, victime d'une baisse de régime des moteurs, entraînant l'appareil dans une perte de vitesse fatale.
Bon ! la visite continue, il y a encore beaucoup de choses à voir, dans ce Musée.
(5) Un de ces appareils, un Focke-Angelis F.A 330, fait partie des collections du Musée.
Un vol de groupe de cinq appareils de l’U.S. Army, à l’occasion d’une remise de brevets de pilotes (MAE/La Cierva C30)