2.Forces sur le rotor de queue

2.1 Moment

Le moment de force correspond à la puissance nécessaire pour faire effectuer un mouvement de rotation à un mécanisme, à un système autour d'un point fixe, appelé pivot. Le moment d'une force est donc le produit de cette force par la distance qui la sépare du point fixe. Dans le cas de l'hélicoptère, ce point correspond au centre des pales du rotor principal.

 

M= F×d

 

M: moment en Newton-mètres (N.m)

F: grandeur algébrique de la force en Newton (N)

d: distance en mètres (m)

 

On aura trois moments : le moment de roulis, celui de tangage et celui de lacet.

Selon les trois axes d'étude des mouvements :

• l'axe (x) correspond au roulis qui désigne des oscillations de droite à gauche

• l'axe(z) correspond au tangage, inclinaison en avant et en arrière qui permettent les descentes et les montées commandées par les gouvernes de profondeur de l'hélicoptère

• l’axe (y) du lacet qui est une rotation d'un mobile, ici l'hélicoptère, autour d'un axe vertical qui entraîne un changement de direction dans le plan horizontal.

De plus, le théorème de VARIGNON énonce que, par rapport à un point, le moment d'une force est égal à la somme des moments des composantes de cette force, par rapport à ce même point.

Par exemple, si on décompose la force F en F1 et F2, par rapport à un point A quelconque tel que :

2.2 3eme loi de Newton

En plus de la première loi de Newton qui énonce le principe d'inertie selon lequel un corps une fois en mouvement garde toutes les valeurs déterminant son mouvement telles que sa vitesse ou sa direction tant qu'aucune autre force n’interagit, l'hélicoptère est soumis à la troisième loi de Newton reprenant le principe d'action / réaction. En effet, cette loi dit que tout corps A exerçant une force sur un corps B, subit une force exercée par ce corps B, d’intensité égale, de même direction mais de sens opposé. Ces forces sont toujours égales et opposées.

2.3 Couple

Le couple de forces représente l'ensemble de deux forces de même grandeur, de même direction ou de lignes d'actions parallèles, mais de sens opposés, dont la somme vectorielle est nulle. Le couple possède une seule caractéristique : son mouvement Mc équivalent à la formule :

 

 Mc = F×d

 

Ce mouvement est indépendant du point d'application choisi des forces et où Mc correspond à la grandeur algébrique équivalente des forces du couple en (N).

Mc : moment du couple en N.m

(Le couple se mesure donc en Newtons-mètres.)

 

Sur ce schéma, T représente le moment du couple des forces F1 et F2

r1 et r2 représentent les distances entre les forces et le point d’application du moment.