Présentation du projet de micro-hélicoptère « le libellule »

 

Par Benjamin LISAN, à Paris, fait le 3 avril 2006

 

 

Ce projet de micro-hélicoptère (dans ses grandes lignes) appelé "le libellule", consiste à réaliser un hélicoptère individuel, de moins de 60 kg, démontable et transportable avec une voiture, d’un montage et démontage très rapide, en moins de 10 mn.

 

Ce projet serait réalisé en 2 étapes :

 

A) 1ère étape : dans un 1er temps, concevoir un micro-hélico démonstrateur avec :

 

1) un moteur Rotax 503 (en "sac à dos") de 28 kg, de 40 CH, placé verticalement dans le dos du pilote.

2) un siège baquet en carbone pour le pilote (avec ceinture 3 points),

3) ce siège comporterait 2 bras de fauteuil sur lesquels il y avait 2 "joysticks" (2 manettes) :

    - sur l'un des bras, la manette du cyclique (selon sa position avant ou arrîère),

    - sur l'autre bras, la manette du collectif (idem),

4) l'anti-couple ne serait pas actionné par des pédales, mais soit au niveau des manettes (par leur inclinaison gauche droite)

    ou soit au niveau du siège, qui serait comme une balance de Roberval, monté sur un pivot et oscillant à gauche ou à droite

   (si l'on fait basculer le corps à droite, le siège s'incline à droite, et l'anti-couple fait partir l'hélico en rotation, % à un axe vertical, vers la droite).

5) il y aurait un système de biellettes et de tringleries en Titane, qui commanderait les biellettes de la tête de rotor coaxiale permettant

   - une action sur l'inclinaision, plus ou moins en avant ou sur le côté du rotor (cyclique),

   - une action sur le pas des pales (pour permettre aussi l'autorotation en cas de panne du moteur) (collectif).

6) un axe vertical de 50 cm de haut, et un système de plateaux à engrenages satellitaires coaxial (y compris le réducteur à engrenage ou courroie),

  reliant le moteur à la tête de rotor coaxial/

7) une tête de rotor coaxiale d'hélico KAMOV KA56.

8) quatres pales (2 jeux de 2 pales disposées à 30 cm l"un de l'autres) très rigides en carbones kevlav, de 3 mètres de longueur chacune.

9) voire un petit moteur pour anti-couple, disposé entre les 2 plateaux satellitaires à engrenages, pour l'anti-couple et pour tourner à gauche et à droite

   (le "yaw motor").

 

10) puis, on devrait réfléchir aux différents "bancs de tests" pour tester la fiabilité du concept (banc de test pour tester l'anti-couple, le cyclique, collectif etc ...

avec d'abord un maquette avec télécommande à fils, puis l'appareil à échelle réelle avec télécommande par ondes hertziennes, puis enfin l'appareil

piloté par un humain).

 

B) 2ème étape : dans un second temps (si ce projet débouche), construction d’un appareil professionnel voire militarisé :

 

 Pour des questions de poids, le moteur Rotax 503, du prototype, serait remplacé par un ensemble de 2 micro-Turbines à gaz ou de micro-Turboréacteurs couplés autour des plateaux satellitaires ... couplage de 2 moteurs ensembles, pour des raisons de sécurité _ par exemple, on pourrait coupler deux Turbojets "Daemon", de 6,8 kg chacun et d'une puissance chacune de 30 HP.

(ou encore 2 moteurs JPX D330 de 20 CV à 6500 tr / mn, d’un poids de 15.5 kg chacun).

 

C) Les dispositifs de sécurité

 

Il y aurait 5 dispositifs principaux de sécurité :

 

  1. la possibilité « d’autorotation » avec une tête de rotor permettant de faire varier le pas des pales.
  2. Le doublement des moteurs, si possible de 20 à 30 CH chacun.
  3. Un second réservoir de secours, rempli de nitrométhane d’indice d’octane 130, pour augmenter momentanément la puissance du moteur restant de 25 %, le temps de se poser.
  4. Un airbag.
  5. Pour éviter les vibrations :

Ø       la longueur des axes en rotation, ne devrait pas dépasser 40 cm de long,

Ø       des « cylindres-blocs » en élastomère de haute technologies seraient disposés à toutes les sources de vibrations.

 

Une longue période en banc de test permettraient de simuler et d’induire les couples et les effets gyroscopiques anormaux. Toutes les pièces, en particulier en mouvement, devront être testées au banc d’essai (tests de fatigue, de vibration, de charge etc …) au moins 500 à 800 heures.

 

Toutes les pièces que cela soit sur les modèles de tests et d’essais ou de pré-série seront marquées (gravées)  avec un n° d’identification unique, si possible « infalsifiable », afin de permettre la vérification du fait que la pièce est bien d’origine où qu’elle a bien été changée, au bout de tant d’heure, comme les spécifications constructeur l’indiquaient ou l’imposaient.

 

Hormis de sauver des vies, nous recherchons, par ces précautions, à obtenir l’agrément F.A.A. et toutes les autorisations de vol.

 

1) Moyens recherchés pour ce projet

 

a) moyens humaines

 

Pour ce projet, l’auteur recherche à constituer un groupe de personnes passionnées, pour réfléchir, concevoir et réaliser la construction de cet hélicoptère. Groupe qui se réunirait, par exemple tous les 15 jours, un samedi ou un dimanche sur deux, chez l'un ou l'autre membre du groupe ou au musée SNECMA de l’usine SNECMA VILLAROCHE à Moissy-Cramayel (+).

 

L'idée serait qu'au départ, ce groupe réfléchisse puis dresse ces plans afin de constituer un dossier théorique et technique sérieux. Dossier (°) qui serait ensuite présenté à d’éventuels sponsors _ DCN à Brest, DGA Paris, EADS, Eurocopter France (à Marignane) ...

 

b) moyens techniques et documentaires

 

- L’auteur recherche une table à dessin pour réaliser des dessins industriel et des plans de l'hélicoptère sur calque de format A2 (en particulier pour le dessin de toute la tringlerie, les biellettes, et pour la tête de rotor _ en l’absence de l’obtient d’un plan de tête de rotor coaxial récente, en particulier celle du KAMOV K56).

 

- L’auteur recherche tout plan côté de rotor coaxial.

 

c) moyen financier et délais

 

L’auteur estime grosso modo le coût du développement et de la réalisation du 1er prototype volant avec un pilote humain, à environ : ~ 45000 Euros.

Et le délais à maximum 5 ans.

 

2) Moyens déjà la disposition de l’auteur

 

a) Bibliographie et logiciels pour réaliser ce projet

 

[1] "Helicopter Theory" de Wayne Johnson ,  Dover Publications (octobre 1994, 1089 pages).

[2] L’hélicoptère, théorie et pratique, P. Lefort et J. Hamann, Ed. Chiron, 1999.

[3] logiciel Mathlab & simulink for Windows R2006a, (avec sa licence).

 

Pour information : l’auteur a volé sur presque tout ce qui peut voler. Il a été pilote d’ULM pendulaire, d’ULM 3 axes, de parapente, de paramoteur. Il a été copilote pour la navigation sur avion léger au sein du club aviation de TOTAL pendant 4 ans.

 

2) Coordonnées de l’auteur de cette étude

 

 

Nom de l’auteur                        :  Benjamin LISAN

Adresse                                   : 16 rue de la Fontaine du but, 75018 PARIS, France

Tél.                                          : +(33) 1.42.62.49.65

GSM                                        : +(33) 6.16.55.09.84

Tél. bureau (jusqu’au 28/4/06)    : +(33) 1.60.59.58.30

Email                                       : benjamin.lisan@free.fr

Site web du projet                     : http://www.microhelicopterproject.euro.st/    Ou encore :

http://perso.wanadoo.fr/jardin.secret/EcritsScientifiques/Inventions/pageInventions.htm

 

PS. Ci-joints, à cette présentation, 2 dossiers (sur le même site web) :

 

1) une pré-étude pour ce projet ...

2) le cahier des charges préliminaire du projet  ...